小流域水库设计洪水计算与调洪演算

在中小流域上兴建水利工程，经常遇到流量资料不足或代表性差的情况，难于使用相关法来插补延长推求设计洪水;而暴雨资料一般较多，故可用暴雨资料推求设计洪水。以某一小（二）型水库为研究对象，在流域暴雨资料的基础上，采用推理公式法推求设计及校核洪水过程，并进行了水库调洪演算，可为确定水库坝顶高程提供参考。     

城镇小汇水面积设计洪水计算方法比较

洪峰流量是确定城镇小汇水面积防洪构筑物断面尺寸的主要依据。城镇小汇水面积一般无实测河川流量资料,设计洪水的推求一般采用暴雨途径。目前,城市防洪工程设计洪水的计算有水利部门与城建部门两套方法,水利部门计算小流域设计洪水主要采用单位线法与推理公式法,城建部门主要采用室外排水设计流量计算公式。由于采用的方法不同,公式中参数的取值对计算结果影响很大,导致两个部门同一设计频率洪水设计值存在较大的差异。本文对小汇水面积设计洪水计算方法进行全面介绍,并对常用方法计算结果进行对比分析。     

基于SCS水文模型的城市河涌设计洪水计算研究

城市河涌受下垫面硬化影响,暴雨产汇流过程复杂,传统设计洪水计算方法(综合单位线和推理公式法)难以精确模拟。本文以惠州望江沥河涌为例,基于SCS水文模型计算了城市河涌设计洪水,并与传统设计方法进行对比分析,研究结果表明:随着城市用地面积增加,望江沥河涌洪峰流量相应增加,呈现明显正相关;SCS模型计算设计洪水成果相对传统方法(综合单位线法及推理公式法)大20%,这主要是由于SCS模型充分考虑了下垫面变化,汇流较快,洪峰流量较大,传统设计洪水计算方法在推求城市下垫面流域设计洪水存在流量偏小现象。SCS模型充分考虑流域下垫面变化的因素,产汇流计算更加合理。本研究可供类似无径流观测资料城市河涌设计洪水计算参考。     

GIS技术在小流域设计洪峰流量计算中的应用

以DEM(Digital Elevation Model)为地形资料源，GIS为工具，提取小流域面积、确定最长汇流路径并计算其长度和纵比降。将提取的小流域特征值用于设计洪水计算方法—推理公式法中，计算小流域设计洪水。以河南省淮河流域中的裴河流域为例进行应用研究。     

昭通地区小流域设计洪水计算方法探讨——以威信县为例

为做好山洪灾害治理中设计洪水计算工作,结合水利规划设计实践,选取威信县2个典型小流域设计洪水为研究对象,分别采用经验公式法和瞬时单位线法进行了计算。通过对相应计算成果进行对比分析,发现两种方法计算结果都较为合理,但考虑到计算精度,及实际扣损,推荐云南昭通地区山洪灾害治理中小流域设计洪水采用瞬时单位线法进行计算效果最好。     

基于GIS的小流域设计洪水计算

山区洪水是农村自然灾害之一,以流经浙江省衢州寺坞村段的庙源溪为研究对象,针对小流域缺乏实测洪水资料的特点,基于地理信息系统（GIS）实现高精度和高效率的流域特征提取,利用不规则三角形网格和空间分析功能生成水文统计参数等值线,实现所需研究区的等值线的内插。根据GIS获取的水文模型参数,通过频率计算得到不同历时下不同频率的设计雨量,进而采用推理公式法计算得到设计洪峰,为山洪灾害预警提供依据。     

山区小流域推求设计洪水计算方法研究

目前对于设计洪水的计算通常有由暴雨资料推求和流量资料推求两种途径,分析两种方法对山区小流域推求设计洪水的适用性,以山西省灵石县水峪沟小流域为例,在外调查成果的基础上,选择由暴雨资料推求设计洪水的思路对无资料山区小流域进行设计洪水的推求,并结合当地暴雨洪水手册推求得到了设计洪水成果,为无资料地区小流域设计洪水的推求提供了一个可行的操作思路。     

特小流域设计洪峰流量叠加合理性研究

文章分析了重庆市山地与城市特小流域设计洪峰流量代数叠加的合理性。在山地和城市分别采用四川暴雨推理公式和市政部门公式计算各自的设计洪峰流量,再分析两个不同区域计算出的特小流域设计洪峰流量的代数叠加是否合理,为重庆市特小流域的水利工程建设在计算城市和山地总设计洪峰流量时提供参考。     

理论公式法确定无资料地区小流域设计洪水

小流域设计洪水计算在工农业生产中具有重要意义.采用推理公式辽宁法计算白塔堡河的设计洪水流量,通过流域汇流历时与河长、比降的经验公式以及洪峰和洪量径流系数的相关关系,推求峰、量,再配以分段概化过程线,得到白塔堡河设计频率P=5%的洪水流量为272.27 m3/s.     

基于经验频率点据的暴雨公式参数研究

研究暴雨公式参数可为小流域设计洪水计算、山洪灾害防治和城镇排涝提供科学依据,对城镇规划和流域生态环境建设具有重要的意义。以陕西省18个主要气象站1984-2013年实测暴雨资料为依据,采用年最大值选样法选取了10、30、60、90和120 min 5个短历时的暴雨系列,分别依据经验频率点据的全系列和P50%半系列以及P-Ⅲ型频率曲线拟合得到的全系列和P50%半系列4个系列,应用麦夸尔特法求解了4参数暴雨公式的参数,分析了参数的精度,并研究了暴雨公式参数的地区性规律。结果表明:基于经验频率点据计算的暴雨公式精度比基于P-Ⅲ型曲线计算的公式精度高;基于P50%半系列比基于全系列计算的暴雨公式精度高;基于经验频率点据P50%半系列推求暴雨公式参数是最有效的途径;暴雨公式各参数与站点经纬度和高程在秦岭以北具有显著的线性相关性。     

设计暴雨雨型对高植被覆盖流域径流形成影响的数值模拟

为分析设计暴雨雨型对山区小流域山洪灾害的影响，应用时空变源混合产流模型，以四川省关口、汉王场为研究区域，分析高植被覆盖流域对不同重现期以及不同设计暴雨雨型条件下降水的响应规律，并对不同雨型及重现期条件下流域的洪峰流量、峰现时间、洪峰滞后时间等量值进行对比分析。结果表明：时空变源混合产流模型在高植被覆盖流域洪水模拟应用过程中能够取得较好的模拟精度，具有一定的适用性；关口、汉王场流域同一重现期条件下偏后型雨型相对于偏前和居中型条件下形成的洪峰流量更多，但偏前型雨型相对于居中型和偏后型雨型而言形成的洪水总量更大；在不同雨型条件下，随着重现期的增加，关口、汉王场流域的洪峰流量均是呈现增加的趋势；林草植被覆盖率为汉王场>关口流域，关口流域在不同重现期设计暴雨雨型条件下的峰现时间均是提前于汉王场流域，林草植被覆盖对于洪水的径流过程具有一定的调节作用；关口流域和汉王场流域洪峰出现时间相较于暴雨雨峰出现时间的滞后时间均为偏前型>居中型>偏后型；揭示西南山区高植被覆盖流域对于不同重现期设计暴雨雨型条件下的量化规律，在分析西南山区高植被覆盖流域暴雨洪水的形成过程、提高流域洪水预报精度与防...     

基于HEC-HMS模型的四川省无资料地区设计洪水计算

针对分布式水文模型在无资料地区推求设计洪水时存在参数难以率定的问题,提出了采用现有四川省综合单位线成果的HMS分布式水文模型,并运用到琼江上游某工程断面设计洪水计算中。该方法的计算结果与推理公式法、综合单位线法计算成果相差不大,计算结果基本合理。实例应用结果表明,结合综合单位线法的HMS分布式水文模型的计算方法可以应用于四川无资料地区的设计洪水计算。由于分布式水文模型能够较好的反映流域的物理特征,因此该法的计算结果对于设计洪水成果的选取具有一定的参考价值。     

小流域设计洪水过程线的简易计算方法

修建农田灌溉排水工程、公路和铁路的桥涵、城市和工矿地区的防洪工程,都要进行小流域设计洪水的计算。由于小流域一般缺少雨洪资料,且其数量多,工程措施涉及的面又较广,因此,计算方法应力求简便。目前,国内外采用的合理化公式或地区经验公式,只能算出设计洪峰流量。对于一些中小型水库或城市蓄洪设施,有时要求提供设计洪水过程线,以便分析它们的调洪能力和防洪效果。现介绍国外一种由暴雨推求设计洪水过程线的简单方法。     

考虑Copula-LM-HMS耦联的台风情境下大坝洪水漫顶风险率计算

气候变化下台风风暴潮出现频次增加,形成的暴雨洪水对水库大坝安全产生极大威胁。由于部分地区实测流量资料缺少,基于雨量资料的随机模型与水文模型耦合模拟洪水过程线的研究亟待发展。针对现有小流域流量资料缺少问题,研究了基于降雨随机模型与水文模型的Copula-LM-HMS耦联模型,来模拟入库洪水并计算水库大坝洪水漫顶风险率。该模型通过Copula函数与拉丁超立方-蒙特卡罗抽样（Latin Hypercube-Monte Carlo Simulation）生成流域多组7日降雨数据,并通过变倍比放大法缩放处理得到相应降雨序列,利用HEC-HMS水文模型模拟洪水过程线并结合调洪演算得到坝前最高水位,同时考虑风浪作用来模拟台风情景下的库水位变化情况,计算大坝洪水漫顶风险率,并分析不同组合条件对洪水漫顶风险率的影响。余姚市四明湖水库实例分析表明,构建的Copula-LM-HMS耦合模型计算得到的拦河坝在未来台风情境下无漫顶风险,自溃坝最小漫顶风险为0.22%,最大漫顶风险达到2.68%;洪水漫顶风险与降雨分布及起调水位有关,同时风浪作用对洪水漫顶风险影响较大。基于耦合模型进行中小流域洪水漫顶风险率计算,...     

基于雨型的小流域雨量预警指标不确定性研究

雨型对设计洪水具有潜在影响,而设计洪峰值的精度直接影响雨量预警指标的准确度,因此有必要探究山丘区小流域雨型对雨量预警指标的不确定性影响。在小流域降雨特性分析的基础上,通过设计暴雨洪水计算、水位流量反推法确定不同雨型的雨量预警指标,分析雨型和雨量预警指标间的响应关系。以河南省裴河小流域夏湾组作为预警对象,实例结果表明:雨型对山洪灾害雨量预警指标影响较大,实际工作中需要考虑其合理性;在同一预警时段内,雨峰偏前时对应的临界雨量是雨峰偏后时的1.67倍,雨峰居中时的临界雨量是雨峰偏后时的1.39倍。雨型的合理性及其对雨量预警指标影响的定量化研究,为小流域山洪灾害预警指标分析计算提供了技术支撑和经验参考价值。     

关于城市排涝调蓄计算合理性的探讨

利用暴雨管理模型(SWMM)软件对设计排水系统进行径流模拟演算,模拟出设计标准下的降雨过程线,得到排涝标准下的排涝泵站流量和调蓄池容积的对应关系.得出如下结论:通过计算机仿真模拟和自动化设计,可提高工作效率,为工程提供更可靠、准确的数据,将成为未来城市排涝调蓄科学和合理计算的一种趋势.     

HE-HMS及其在篓子沟流域的应用

HEC-HMS系统集大量降雨径流计算模型于一体,包括净雨计算模型、直接径流过程计算模型、基流计算模型和河道洪水演算模型。将其用于篓子沟流域进行了实例应用,根据自然分水线将流域划分成43个子流域,所用产汇流计算模型为：初损后损法模型、单位线、指数消退模型和Muskingum 河道演算模型。根据对12场降雨径流过程的模拟可以看出,结果是比较理想的。     

HEC-HMS及其在篓子沟流域的应用研究

HEC-HMS系统集大量降雨径流计算模型于一体,包括净雨计算模型、直接径流过程计算模型、基流计算模型和河道洪水演算模型.将其用于篓子沟流域进行了实例应用,根据自然分水线将流域划分成43个子流域.所用产汇流计算模型为:初损后损法模型、单位线、指教消退模型和Muskingum河道演算模型.根据对12场降雨径流过程的模拟可以看出,结果是比较理想的.     

城市化地区市政排水与区域排涝关系研究

城市化地区的排水系统不仅包括由市政雨水管网构成的市政排水系统,还包括原属农田排涝范畴的区域排涝系统。2种排水系统遵循不同行业规范,采用的暴雨选样方法、设计标准、频率分布模型、设计流量计算方法等各不相同。针对水利区域排涝和市政排水的特点,研究了不同暴雨选样导致的重现期的差别、频率分布模型异同,给出了采用不同暴雨选样方法重现期的衔接关系和频率分布模型的转换关系,并分析了2种排涝体系常用的推理公式法的异同性和适用性,为城市排水工程规划提供了指导。     

地区经验公式法在小流域防洪调度中的应用

随州市曾都区南部和北部为山区或浅丘山区,中部为浅丘平原.境内大于300 km2以上的小流域有6条,局部和流域性发生暴雨、特大暴雨机率较高,极易引发山洪.采用"地区经验公式法"能较快、较准确地计算洪水成果,及时为防洪调度指挥决策提供科学依据,在小流域防洪调度中有很高的应用价值.