设计暴雨过程。
答 案 设计暴雨量:Ps,1天=320mm,Ps,3天=500mm,Ps,7天=700mm, 典型暴雨量:PD,1天=160mm,PD,3天=320mm,PD,7天=393mm, 计算放大系数:K1天=2.0, K1-3天=1.125, K3-7天=2.74 同频率放大法推求设计暴雨过程
时段 (1h) 典型暴雨 (mm) 1 15 2.74 2 13 2.74 3 20 2.74 4 10 2.74 5 0 2.74 6 50 2.74 7 80 1.13 8 60 2.0 120 9 100 2.0 200 10 0 2.74 11 30 2.74 12 0 2.74 13 10 2.74 14 5 2.74 K 设计暴雨 (mm) 41 36 55 27 0 56 90 0 34 0 27 14
250200设计暴雨 ?¨mm£?£êá?ó±?ê150100典型暴雨 5001234567891011121314±?ê?£¨?÷t=12h£?【习题8.15】 某流域面积为625km2,流域中心最大24h点雨量统计参数为:x24
=130mm、
CV=0.50,CS=2.0,线型为P-Ⅲ型曲线,暴雨点面折减系数为0.87,设计历时为24h,24h内以3h为时段的设计雨量时程分配的百分比依次为:5.0、8.0、11.0、13.0、44.0、8.0、6.0、5.0。降雨初损25mm,后损率f=1.0mm/h,试求该流域百年一遇设计净雨过程。 答 案 x24,1%?x24?CV?P?1??130??0.50?3.61?1??364.7 mm x24,1%,面??x24,1%?0.87?364.7?317.3 mm
- 41 -
设计暴雨及设计净雨时程分配 时段(Δt=3h) 分配百分比(%) 1 5 2 8 3 11 4 13 5 44 6 8 7 6 8 5 合计 100 317.3 25.0 18.6 258.1 设计暴雨(mm) 初损(mm) 后损(mm) 设计净雨(mm)
15.9 15.9 0 25.4 9.1 0.6 0 34.9 3 31.9 41.3 139.6 3 38.3 3 136.6 25.4 3 22.4 19.0 3 16.0 15.9 3 12.9 【习题8.16】 某水文站有1970~1996年的连续实测暴雨记录,系列年最大3天暴雨之和为6460mm,另外调查考证至1870年,得2个最大3天暴雨分别为862mm、965mm,求此不连续系列的3d暴雨平均值。 答 案 N=1996-1870+1=127(年)
n=1996-1970+1=27(年)
特大暴雨个数 a=2,其中实测系列内特大暴雨个数l?0。
xN?1?127?2?862?965??6460?249.9 mm ??127?27?0?【习题8.17】某流域根据实测暴雨和历史调查大暴雨资料,已经绘制出7d暴雨量经验频率曲线,现从经验频率曲线上读取三点(945,5%)、(345,50%)、(134,95%),试按三点法计算这一7d暴雨系列的统计参数。
答 案 (1)计算S=(945+134-23345)/(945-134)=0.48,由S查S=f(CS)关系表得CS=1.70。
(2)由CS查离均系数Φ值表得:?5%??95%?1.97?1.06?3.03,
?50%??0.27。
计算 ??xp1?xp3?5%??95%?945?1343.03?267.7 mm
(3)x?x50%???50%?345?267.7?0.27?417.3mm (4)CV=σ/x=267.7/417.3=0.642
【习题8.18】某流域面积为400km2,1975年7月15日发生一次暴雨洪水过程如下表,试按水平分割法求地面径流深,并按初损后损法确定各时段的净雨及损失。
- 42 -
时间(月、日、时) 实测流量Q(m/s) 流域平均雨量 7 15 19 16 1 7 13 19 17 1 7 13 19 18 1 答 案
10 9 30 100 300 180 90 30 9 10 8.5 60 3?Qs,i=(9-9)+(30-9)+(100-9)+(300-9)+(180-9)+(90-9)+(30-9)
+(9-9)=676 m/s
3
3
地面径流深 R面 =?Qs,i3?t/(F310)
=6763633600/(4003103)=36.5mm
第一时段降雨在流量起涨之前,全部为初损,故地面径流全为第二时段降雨产
生,即第二时段净雨为36.5mm
第一时段损失I1=8.5mm, R1=0
第二时段损失I2=60-36.5=23.5mm, R2=36.5mm
【习题8.19】已知某流域设计频率为P?1%的24h暴雨过程如下表,设计暴雨初损
Ic?30mm,后期平均下渗能力f?2.0mm/h,求该流域P?1%的24h设计地面净雨
过程。
时段(?t?6h) 雨量(mm) 1 20 2 60 3 105 4 10 合计 195 答 案 解: 列表计算P=1%的设计24 h地面净雨如下: 1 2 3 时段(?t=6h) 20 60 105 雨量(mm) 20 10 初损(mm) - 43 -
4 10 合计 195 30 后期下渗(mm) 地面净雨(mm)
0 10 40 12 93 10 0 32 133 【习题8.20】某流域百年一遇设计净雨(△t=6h)依次为10,30,50,20mm,6h10mm单位线的纵坐标依次为0、36、204.4、269.1、175、88.3、30.3、9.8、4.1、0.8、0 m/s,设计情况下基流为10m/s,试推求百年一遇设计洪水过程线。
答 案 设单位线时段数为n,净雨时段数为m,流域出口流量过程线时段数l=m+n-1。单位线汇流计算的通式为:
m3
3
Qi??hqij?1i?j?1
计算百年一遇设计洪水过程线
时段 (△t=6h) 单位线q 3净雨 各时段净雨产生的地面径流(m3/s) Q1 0 36 204 269 175 88 30 10 5 1 0 Q2 0 108 612 807 525 264 90 30 15 3 0 Q3 0 180 1020 1345 875 440 150 50 25 5 0 Q4 0 72 408 538 350 176 60 20 10 2 0 基流 Q基 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 设计洪水QP 3(m/s) (mm) 0 36 204 269 175 88 30 10 5 1 0 10 30 50 20 (m3/s) (m/s) 20 56 332 1081 2094 2386 1727 910 381 146 68 35 22 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
【习题8.21】某中型水库流域面积为300km2,50年一遇设计暴雨过程及单位线如下表,
3
初损为零,后损率f=1.5mm/h,设计情况下基流为10 m/s,试推求50年一遇设计洪水
过程线。
50年一遇设计暴雨
- 44 -
时段(△t=6h) 设计暴雨(mm)
1 35 2 180 3 55 4 30 设计流域的6h10mm单位线
时段 (△t=6h) 0 0 1 14 2 26 3 39 4 23 5 18 6 12 7 7 0 0 单位线q (m3/s) 答 案 设单位线时段数为n,净雨时段数为m,流域出口流量过程线时段数l=m+n-1。单位线汇流计算的通式为:
mQi??hqij?1i?j?1
计算50年一遇设计洪水过程线 时段 △t=6h 单位线q (m3/s) 暴雨 净雨 各时段净雨产生的地面径流(m3/s) Q1 0 36 68 101 60 47 31 18 0 Q2 0 239 445 667 393 308 205 118 0 Q3 0 64 120 179 106 83 55 32 0 Q4 0 29 55 82 48 38 25 15 0 基流 Q基 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 设计洪水QP 3(mm) (mm) 35 180 55 30 26 171 46 21 3(m/s) (m/s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 14 26 39 23 18 12 7 0 10 46 317 620 886 684 537 364 221 67 25 10 【习题8.22】已知某站8月12日至14日各时刻的露点温度如下表,试计算其持续12小时最高露点。
某站8月12日至14日各时刻的露点温度 日期 时间 12/8 8:00 13/8 14/8 8:00 22 14:00 20:00 2:00 23 24 25 8:00 14:00 20:00 2:00 24 23 22 25 露点(℃) 22 - 45 -