香达站的实测洪水资料,分析计算出各站的设计洪水不同频率的面积指数,由洪峰流量的地区综合计算公式,计算面积指数N的计算公式如下:
N?LgW?LgB
LgF 因此,点绘不同频率洪峰流量与面积的双对数关系图,可以由关系图直线的斜率和截距,计算出N和LgB。各频率洪峰流量与面积对数关系计算的N值见下表2-3:
不同频率地区综合指数结果表 表2-3
洪水频率 二百年-遇 百年-遇 三十年-遇 N值 0.72 0.72 0.71 山上表可以看出,洪峰流量的地区综合参数在0.71~0.72之间,计算
时取N值为0.72。则堤防处洪峰流量的计算公式为:
Qm设计?(式中:Qm设计、Qm
F设计、F
参证
F设计n)?Qm参证 F参证—分别为设计站和参证站的洪峰流量;
参证
—分别为设计站和参证站的流域面积;
杂多县防洪断面处洪水计算成果表
表2-4
频率 防洪断面处设计洪峰流量(m3/s) 平均 549 0.5% 1353 1% 1241 2% 1126 3.33% 1039 5% 968 10% 844 20% 676 2.5.4推理公式法计算洪水
(1)点设计暴雨量计算
从《青海省东部地区暴雨洪水图集》中查出扎曲防洪断面以上控制流域中
心处的H1、Cv1、H6、Cv6、H24、Cv24值,按玉树、果洛地区Cs=5.0cv计算出H24p,H3p和H1p如下表2-5 点设计暴雨计算表 单位:mm
p(%)1%2%3.33%5 %
H24PCv240.350.350.350.350.350.35H6PH24282828282828H1PH6222222222222Kp2.211.91.891.691.461.23H24p7565.561.953.243.735Cv60.40.40.40.40.40.4KP2.442.162.041.81.521.24H6P53.747.544.939.633.427.3CV60.450.450.450.450.450.45KP2.682.342.211.91.561.25H6121212121212H6P32.228.126.522.818.715.0从《暴雨洪水图集》中查得F=10505km2时的点折算系数np,计算出设计暴雨,下表2-6
面设计暴雨量计算表 表2-6
单位:mm
(2)面设计暴雨计算
p(%)0.5%1%2%3.33%5 %面设计暴雨量H1P面设计暴雨量H6P面设计暴雨量H24Pnp0.630.630.660.660.660.660.63点H1P32.228.126.522.818.715.032.2面H1P20.317.717.515.012.49.920.3np0.630.630.660.660.660.660.63点H6P53.747.544.939.633.427.353.7面H6P33.829.929.626.122.118.033.8np0.770.770.790.790.790.790.77点H24P75.066.061.953.243.735.075.0面H24P58.050.548.942.034.527.758.03)计算面设计暴雨的时程分配
根据《青海省暴雨洪水图集》查得脑山区时程分配雨型,-小时主雨峰对齐列表计算如下表2-7。 (4)设计净雨计算
设计净雨计算,即产流计算。脑山区经验公式计算u: U=40tc0.25tgh (Htc/45tc)
采用试算法求解u和tc,用u值在设计暴雨时程分配图主雨峰处进行平割,求得设计净雨R,见表2-8。
设计净雨计算表
表2-8
P(%) 1% 2% 3.33% 5% 10% 20% tc (h) 1 1 1 1 1 1 Htc (mm) 20.3 17.7 17.5 15.0 12.4 9.9 Htc/45/1 Tgh(Htc/45/1) 0.45 0.39 0.39 0.33 0.27 0.22 0.42 0.375 0.365 0.32 0.26 0.22 Tc-0.25 1 1 1 1 1 1 u (mm/h) R1 16.8 15.0 14.6 12.8 10.4 8.8 3.5 2.69 2.90 2.2 2.0 1.1 R(mm) R=∑Ri 3.5 2.69 2.90 2.2 2.0 1.1 (5)设计洪水计算
推求设计洪峰流量的基本公式 按公式: Qm?0.278asF/?n
??0.278L/?
1/41/3??mLQm
??L/J1/3F1/4
式中:Qm:设计洪峰流量(m3/s);
a:洪峰径流系数
S:最大1小时降雨量(mm/t);
?:汇流时间(h);
J:流域平均比降;
L:防洪断面以上河道长度(km) F:防洪断面以上控制流域面积(km2)。
根据《青海省暴雨洪水图集》确定其经验性汇流参数0=L/(F1/4J1/3),m值则根据该流域所在地区用公式m:O.45Q0.356查算。
不同保证率的Qm公式:
Qm={[0.2781-nSp(m/0)n]4/4-n-4 x O.278 u/(4-n))F 验算是否T≤tc,T=0.278L/(MJ1/3Q1/4)
经验算’r>tc(tc=1小时)为非全面汇流,则按部分汇流公式计算: Qm=(FJ/LmRtc)
求得扎曲防洪断面设计洪峰流量如下表2-9。 设计洪峰流量成果表
表2-9 单位:m3/s P(%) 1% 2% 3.33% 5% 10% 20% 扎曲 245 175 194 138 115 53.2 1/3
4/3
2.5.5设计洪水成果采用及合理性分析
三种方法计算扎曲防洪断面设计洪峰流量成果,分析成果比较见表2-10。 不同保证率洪峰流量对比表
表2—10 单位:m3/s P(%) 项目 洪峰模数法 地区综合法 推理公式法 采用值
扎曲杂多县以上流域没有水文站,洪峰模数法由《青海省水文手册》查
1% 940 1241 245 1241 2% 890 1126 175 1126 3.33% 792 1039 194 1039 5% 742 968 138 968 10% 495 844 115 844 20% 676 53.2 676 得的不同保证率洪峰流量模数,由于水文手册资料系列短,代表性差,所以查得的洪峰流量模数误差较大,不予采用此方法计算成果。《青海省东部地区暴雨洪水图集》中推理公式法计算结果明显小于其他两种方法,不采用。因此最后确定采用地区综合法计算成果,地区综合法综合考虑流域综合指数,经计算,地区综合指数0.77,符合大中河流地区的-般规律,地区综合法成果合理可靠,因此本次设计洪水采用地区综合法计算成果。