用於小流域的符合設計標準的洪水。小流域設計洪水主要用於推算各種類型的擋水建築物或泄水建築物的設計洪水。
基本介紹
- 中文名：小流域設計洪水
- 外文名：designflood for small watershed
特點,地區經驗公式,推理公式,
特點
一般情況下，小流域具有降雨面分布比較均勻，流域下墊面植被覆蓋比較單一，產流而分布不均勻的影響較小，可以用點雨量代替面雨量等特點。對於坡度較陡的山溪性小流域，由於水流速度較大，調蓄作用較小，在進行匯流計算時，還要考慮非線性的影響。在實測流量資料系列較長的小流域，可根據流量資料用數理統計法推求設計洪水。但多數小流域缺乏長系列的實測流量資料，只可通過設計暴雨和單位線、推理公式等方法計算設計洪水。當小型工程的泄洪建築物的規模主要決定於洪峰流量，不需要計算洪水的仝過程時，可採用較為簡單的地區經驗公式或推理公式，直接計算洪峰流量。
地區經驗公式
依據自然地理條件相似地區小河水文觀測站分析的設計洪水計算成果，可建立洪峰流量( Qp)或洪量(Wp)與形成洪水有關的諸因子的經驗關係。其結構形式種類繁多，大體為兩類：①Qp直接與流域而積(F)建立相關，如Qp=Cp*Fn,其中，n為指數，Cp為隨頻率變化的經驗參數；②Qp與某頻率的時段最大雨量(Hp)和F建立相關，具體公式常涉及經驗參數，可用相關分析的方法確定。該法計算簡便，但精度相對較差。
推理公式
1851年T．J．摩爾凡尼給出的推理公式基本形式為
Q=ψaF
式中，Q為最大流量：ψ為徑流係數；a為徑流強度；F為流域而積。最早的推理公式假定降雨強度和徑流係數為常數。隨後人們把土壤入滲率(μ)和匯流歷時(τ)的概念引入公式，形成了各種形式的推理公式。20世紀50年代初期，中國水文專家林平一在把推理公式用於估算工礦企業排水工程時，提出了確定匯流時間和解算洪峰流量的圖解方法。60年代初，水利水電科學研究院水文研究所改進了推理公式中土壤入滲率和匯流歷時值的推算方法。70年代，鐵道部第一設計院、中國科學院地理研究所、鐵道科學研究院西南研究所等單位，又提出了計算造峰歷時的公式。
水利水電科學研究院水文研究所對推理公式中所需的產流參數(μ)、匯流參數(m)或匯流歷時τ的分析步驟為：①將推理公式改寫，根據產流歷時與匯流歷時的大小關係進行分段；②由實測的洪水過程線上分割出地表徑流深(h)值，再根據暴雨的時程分配柱狀圖，從時段平均降雨強度(△H/△t)最大的時段開始，按大小順序向兩邊累積得出時段最大降於量（Ht）和時間的關係。③用試算法或通過縱坐標上的A點向Ht-t曲線作切線的方法，確定產流歷時和產流參數值。④判別匯流條件。當匯流歷時小於產流歷時時，用圖1繪製的ht/t-t關係曲線確定匯流歷時（圖2）；反之則直接用公式求解。⑤將匯流歷時值代入公式可求出匯流參數值。⑥住同一地區內將各站分析的各次洪水的洪量和產流參數值先進行單站綜合，再進行地區綜合，找出它們隨雨量和流域因子的變化關係，即可用於推算無資料地區的產流參數和匯流參數值。⑦根據設計暴雨推算設計洪峰流量。
鐵道部第一設計院等單位提出的推理公式，假定匯流而積隨歷時增長的累積曲線是拋物線型的，因此形成最大洪峰流量時的匯流而積（或稱造峰而積）應小於或等於流域面積。為便於套用，該法備有一套可供查算的簡化圖表。
