P—设计重现期(a);
A1、C、n、b—参数,根据统计方法进行计算确定。 在具有十年以上自动雨量记录的地区,设计暴雨强度公式,可按《规范》附录A的有关规定编制。
(2)汉中市城市北区防洪规划报告中采用的公式:
hQm?0.278??Fi (3-2)
τ=t1+mt2
式中:Qm—洪峰流量(m/s); h—τ时段内的净雨(mm); F—流域面积(km); τ—汇流时间;
t1—地面集水时间(0.25~0.35h);
t2—洪水在管渠内运行时间,根据平均流速计算(平均流速根据排水管网设计,在比降为1/1000~3/1000的情况下,平均流速为0.6~0.9m/s);
m—延缓系数,暗管取2,明渠取1.2;
?—成峰系数(在室外排水公式中称径流系数),参照室外排水公式中的径流系数确定,其中?值见表1。
23
- 6 -
表1 成峰系数?选用表
序号 1 2 3 4 5 不透水覆盖面积情况 成峰系数? 建筑面积非常稠密的中心区(不透水覆盖面积>90%) 0.9~1.0 建筑面积稠密的中心区(不透水覆盖面积70%~90%) 0.6~0.8 建筑较密的居住区(不透水覆盖50%~70%) 建筑较稀的居住区(不透水覆盖面积30%~50%) 建筑很稀的居住区(不透水覆盖面积<30%) 0.5~0.7 0.4~0.6 0.6~0.8 (3)本报告采用的计算公式:
本报告采用的公式是在分析、借鉴上述两个公式的基础上而采用的公式。即:
HtQp?0.278??Ft (3—3)
式中 QP—雨水设计流量(m/s);
Ht__ t设计暴雨强度(mm/h),其中
3
t为设计暴雨历时
(h),Ht为t时段内的降雨量(mm);
Ψ—成峰径流系数; F—集水面积(km) (1)设计暴雨强度
Htt的分析与确定:在城建《规范》中设
2
- 7 -
167A(11?clgp)计暴雨强度的基本公式为q?,其理论依据充分,但n(t?b)公式中相关参数的确定,需要系列较长的自记降雨资料,就目前而言尚不具备这样的条件,加之求解该式较为繁锁,故不采用。《规划》中的公式用的是汇流历时τ内的净雨h(即,净雨强度),经综合考虑,汉中市北区防洪排水规划设计区域单位净雨量取10mm/h。
本报告借用了《规划》报告中公式的形式,但对公式中的设计净雨雨强作了简化和修正,即改用设计暴雨历时内的平均降雨
Ht强度(t)代替,这样既便于计算,又使公式符合《规范》公式
的含义。
(2)成峰径流系统Ψ的确定:Ψ是由降雨到形成洪峰流量的转换系数,其中包括由降雨到净雨的转换(产流)和由净雨到洪水流量的转换(汇流)。本报告分析认为:在集水面积相等的城区和自然流域,在降雨相同的条件下,产流过程中,城区流域的产流量要大于自然流域的产流量,在洪峰流量的形成中却与产流相反,即自然流域的洪峰流量要大于城区流域。从《规范》公式中可知,其径流系数已经综合了这方面的因素,故本报告中的Ψ值按区域下垫面情况,从《规范》综合径流系数表中查出。
四、设计洪水标准及设计暴雨历时
- 8 -
1、设计洪水标准
东排洪渠分段设计洪峰流量的洪水标准,按防洪规划确定的洪水标准执行,即C区D区P=3.3%(即30年一遇洪水)。
2、设计暴雨历时及设计暴雨量
根据本报告分段洪峰流量计算区域面积大小和城区暴雨特性,采用6小时的设计暴雨,计算时段为1小时,并按《水文手册》提供的短历时暴雨成果和计算方法计算,详情将在计算成果中介绍。
五、设计洪水计算
(一)八里桥水库水库入库洪水计算
八里桥水库集水24.0km,其中5.72km被规划为城区,尚有18.28km为自然流域,故水库入库洪水由被规划为城区的5.72km
2
2
2
2
2
面积上的洪水和18.28km的自然流域的洪水组成。由于需要调洪演算,故必须计算入库洪水的洪峰流量和洪水总量,洪水过程在调洪演算时概化为三角形。
1、自然流域洪水计算 (1)洪峰流量计算
采用《水文手册》中推理公式法推求。 1)设计暴雨推求
①设计暴雨历时及计算时段:根据《水文手册》关于设计暴
- 9 -
雨历时及计算时段的建议,本报告设计暴雨历时取6小时,计算时段△t=1.0小时。
②设计点雨量计算:从《水文手册》中查出流域中心处各种历时的暴雨均值Ht和CV,采用Cs=3.5CV,按下式计算相应历时不同频率的点雨量。
Htp?Ht?kp
式中:Htp—历时为t,频率为P的点暴雨量(mm); Ht—t历时的平均暴雨量(mm); KP—频率为p的模比系数。
设计点雨量经点面系数换算成面雨量,但由于计算流域面积仅18.28km,小于20km,根据《水文手册》规定,可不进行点面折减,将流域中心点雨量视作面雨量。
③设计暴雨计算成果,见表5—1。
表5—1 设计暴雨量计算成果表
历时 项目 均值Ht(mm) CV Cs/Cv P=3.3%暴雨量Ht(mm)
2
2
1 29.0 0.5 3.5 64.1 - 10 -
3 40.0 0.5 3.5 88.4 6 53.0 0.5 3.5 117.1