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6、治涝总体布局
6.3 治涝水文 6.3.1计算方法
通过暴雨资料,按照《××地区实用水文手册》、《陕西省暴雨图集》及《除涝水文计算方法》(以下简称《手册》、《图集》及《方法》)等资料的相关章节,参照暴雨等值线图的暴雨数据计算净雨量。然后按照排模公式法计算自排情况下的排涝模数或者按照平均排除法计算抽排情况下的排涝模数。 6.3.2涝区主要特征参数的确定
(1)点暴雨相关参数
按照××县1:1万地形图,通过绘图软件,勾画量取该地区的集雨面积为0.84平方公里。根据《手册》表5-1中流域面积小于20km2,设计暴雨历时可选取3~6小时,本次计算选用设计暴雨历时为6小时。
(2)面暴雨相关参数
暴雨分区:参照《手册》中××地区产流,××县所有项目区均在第一暴雨区。
(3)净雨推求相关参数
按照《手册》表6-7前期影响雨量Ha统计分析表查得流域最大损失量Im为90mm(县城排涝项目区属于第Ⅳ产流区,江北及白石河产流区,注:××县境内的涝区产区不同,所得参数也不相同)。 6.3.3排涝计算
(1)点雨量
1
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结合本流域具体情况查《手册》得到相应历时t的点暴雨均值Ht和变差系数Cv,再以偏态系数Cs=3.5Cv的关系,查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表,得设计频率为P的模比系数Kp,再根据设计历时为t的点暴雨量公式:
Ht Htp点 =Kp·
计算得到相应历时t的点雨量见表6-1。 式中:
Htp点——设计历时为t,设计频率为P的点暴雨量(mm);
Ht——设计历时为t的点暴雨均值(mm);
Kp——设计频率为P的模比系数。 (2)面雨量
选用《手册》中点面系数法公式5-4进行计算:
1b
(1atF)t式中:—历时为t的暴雨点面系数; F—设计控制流域面积(km2);
at、bt—拟合曲线参数与指数;
根据《手册》规定流域面积大于500 km2,且计算暴雨重现期大于500年需要进行流域修正,而项目区流域面积小于500 km2,因此
t计算,式中:Htp面—设不用流域修正。根据面雨量公式Htp面= Htp ·
计历时为t的流域面平均雨量(mm);
Htp—设计历时为t的流域点暴雨量(mm)。
2
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t—设计历时为t的暴雨点面系数;
计算得到不同历时的面雨量见表6-1。
不同历时下不同频率面暴雨量计算成果表
表6-1
历时 均值H(mm) 变差系数Cv 偏态系数Cs Kp Htp P=5% at bt αt Htb Kp Htp P=10% at bt αt Htb Kp Htp P=20% at bt αt Htb 1/3h 18.9 0.6 1h 30 0.58 3h 43.98 0.530 6h 56 0.5 12h 66.93 0.495 24h 80 0.49 2.1 2.20 41.58 2.03 2.16 .80 1.8535 2.05 90.35 1.7500 1.99 111.44 1.7324 1.98 132.53 1.7150 1.97 157.60 0.01 0.33 1.00 33.09 0.00 0.32 1.00 .72 0.00 0.27 1.00 90.25 0.01 0.23 1.00 111.33 0.00 0.23 1.00 132.43 0.00 0.28 1.00 157.53 1.77 33.45 1.75 52.50 1.70 74.52 1.66 92.96 1.66 110.77 1.65 132.00 0.01 0.33 1.00 26.81 0.00 0.32 1.00 52.43 0.00 0.27 1.00 74.44 0.01 0.23 1.00 92.87 0.00 0.23 1.00 110.70 0.00 0.28 1.00 131.94 1.35 25.52 1.35 40.50 1.33 58.56 1.32 73.92 1.32 88.35 1.32 105.60 0.01 0.33 1.00 20.68 0.00 0.32 1.00 40.45 0.00 0.27 1.00 58.50 0.01 0.23 1.00 73.85 0.00 0.23 1.00 88.29 0.00 0.28 1.00 105.56 (4)设计面暴雨量的时程分配:根据并采用《手册》中表5-8中六小时暴雨概化雨型分配见表6-2。
六小时暴雨概化雨型
表6-2 历时 H1(%) H3-H1(%)
1 2 57.8 3 100 4 42.2 5 6 3
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H6-H3(%) 29.7 39.5 30.8 然后参照六小时暴雨概化雨型,结合我们计算的不同历时不同频率面暴雨量,将不同重现期暴雨量按时程比例分配,不同重现期暴雨的时程分配成果见表6-3
不同重现期设计暴雨过程
表6-3 t(小时) P=5% P=10% P=20% 1 2 3 4 5 6.26 14.76 .72 10.77 8.33 5.47 12.72 52.43 9.29 7.28 4.56 10.43 40.45 7.62 6.06 6 合计(mm) 6.49 111.33 5.68 92.87 4.73 73.85 (5)前期影响雨量计算
《手册》表6-1设计前期影响雨量Ha综合成果表推算项目区前期影响雨量Ha。
设计前期影响雨量Ha计算成果表
表6-4 P=0.33% P=0.5% P=1% P=2% P=3.33% P=5% P=10% P=20% 倍比系数 0.67 0.67 0.67 0.75 0.79 0.83 0. 0.945 Ha 60.3 60.3 60.3 67.5 71.1 74.7 80.1 85.05 (6)暴雨净雨量计算
采用设计净雨量的查算叠加的方法计算不同频率下本项目区不同频率的暴雨净雨量,运用《手册》中图6-4查询相关数据。计算成果如表6-5
六小时不同频率暴雨净雨量计算成果表
表6-5
历时(h) ∑Ht+Ha(mm) h(mm) P=5% ht(mm) ∑ht
1 2 3 4 5 6 81 96 160 171 180 186 11.00 18.00 70.00 81.00 90.00 96.00 11.00 7.00 52.00 11.00 9.00 6.00 52.00 63.00 74.00 83.00 .00 96.00 4
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∑Ht+Ha(mm) h(mm) P=10% ht(mm) ∑ht ∑Ht+Ha(mm) h(mm) P=20% ht(mm) ∑ht 86 14.00 14.00 42.00 79 12.00 12.00 27.00 98.3 19.00 5.00 56.00 90 15.00 3.00 39.00 151 61.00 42.00 65.00 130 42.00 27.00 45.00 160 70.00 9.00 72.00 138 48.00 6.00 51.00 167 77.00 7.00 78.00 144 54.00 6.00 56.00 173 83.00 6.00 83.00 149 59.00 5.00 59.00 (7)平均排除法
旱地设计排涝模数的计算公式如下:
M旱
式中:
M旱——旱地的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里 R——设计净雨量,毫米
V——排涝区内单位面积上各种蓄工程滞涝库容,毫米(忽略不计) T——排涝历时,天(2天)
县城涝区旱地设计排涝模数
表6-6
频率 P=5% P=10% P=20% R(mm) 96 83 59 V(mm) 0 0 0 T(t) 2 2 2 M旱 (m3/s*km2) 0.56 0.48 0.34 R−V= 86.4T水田设计排涝模数的计算公式如下:
M水
式中:
M水——水田的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里
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R−h= 86.4T学习资料
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R——设计净雨量,毫米
h——水田滞蓄水深,毫米,50mm。 T——排涝历时,天(2天)
县城涝区水田设计排涝模数
表6-7
频率 P=5% P=10% P=20% R(mm) 96 83 59 h(mm) 50 50 50 T(t) 2 2 2 M旱 (m3/s*km2) 0.27 0.19 0.05 (8)排模公式法
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