云南省暴雨洪水1.doc

云南省暴雨洪水1.doc 目 录 前言 一、自然地理概况„„„„„„„„„„„„„„„„„(1) 二、暴雨„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(2) 三、洪水„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(8) 四、图表法计算设计洪水的步骤„„„„„„„„„„„(19) 五、实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(31) 编后语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(42) 附件一 图集 附图1 1小时最大降水量均值图 附图2 1小时最大降水量Cv值图 附图3 6小时最大降水量均值图 附图4 6小时最大降水量Cv值图 附图5 24小时最大降水量均值图 附图6 24小时最大降水量Cv值图 附图7 暴雨区划图 附图8 产流参数分区图 附图9 汇流系数分区图 附图10 最大基流量分布图 附件二 电算程序 土 电算操作说明 2 磁带 前 言 在设计防洪工程时，往往涉及到安全与投资两个问题，工程所冒的风险可能由于投资的增加而减少。防洪工程的安全度又同设计标准和设计洪水有关，前者是水工建筑物防洪级别高低的一种指标，后者是按某一设计标准分析计算得到的具体洪水数值。设计标准由防洪工程的等级与重要性，按有关规范选定;设计洪水数值大小及其过程则受到流域气候、地形、地质、植被条件、水系和河床特征等多种因素的影响，而流域气候、植被条件又随时间在变化，人为活动对未来洪水的影响程度也在增加，这就使问题变得相当复杂。设计洪水的大小是水工建筑物设计的重要依据之一，如果计算得到的设计洪水小于未来实际发生的同频率洪水，将使工程遭致失败，人民生命财产受到损失，造成政治社会、经济问题;倘使洪水计算值过大，将形成无谓的浪费。云南自然条件复杂，气象水文资料短缺，因此，切合实际拟定设计洪水是一切水工建筑物设计中正确处理安全与投资关系的一项头等重要任务。 在设计洪水分析计算方法方面，要全面考虑，切忌片面性，以免造成工程失误。我省从50年代到70年代初，基本上使用频率法;在无水文实测资料的地区，还有使用洪水经验公式的，这种单打一的洪水分析方法，具有相当的片面性。1975年8月淮河大水，板桥、石漫滩水库溃坝，造成严重损失。为了吸取这次大水的教训，1975年12月水利电力部在郑州召开了规模庞大的《全国防汛及水库安全会议》，会议决定:大中型水库和重要的小型水库(指下游有重要城镇、密集居民点、铁路干线或其他重要政治经济意义的设施)，应以可能最大 暴雨和洪水作为保坝标准进行校核估算。会议要求编制全国可能最大暴雨等值线图，作为洪水安全复核的依据。在水利电力部的统一安排下，各省有关部门的水文气象科技人员共同努力，完成了各种历时和各种频率的暴雨等值线图以及相应的暴雨径流查算图表，编写了场次洪水的系统资料。这对提高中小型水库设计洪水精度有重要的价值。以上是水文气象法的由来。此外，还有历史洪水加成法、地区综合法等。采用哪一种方法，要根据实际资料情况，综合分析，合理选定。 设计洪水的确定，要经过多次审查、论证。参加审查、论证的科技人员要求具有较高的理论水平和较丰富的实践经验，才能做到严格把关。 云南省绝大多数中小型水利水电工程兴建于六大江河的一、二级支流源头，汇水面积小，实测流量资料短缺，洪水计算一直是工程水文计算的重点和难点。 暴雨洪水查算图表(简称图表;下同)是适用于1000平方千米以内的设计暴雨洪水计算的一种图表集，是在短缺实测流量资料地区的小型水利水电工程初步设计及中型工程可行性研究阶段设计洪水计算的主要方法，水利电力部(厅)有关图表使用的文件在今后仍将具有指导效力。 《图表》是由水利厅主持，由省水利水电勘测设计院、省水文总站和部分地州、县水利水文部门的同志组成暴雨洪水办公室，历经数年的分析与计算所取得的成果，并经全国暴雨洪水办公室审查验收。由于种种原因图表未能正式刊印以供使用。为适应新形势下水利水电建设的需要，在延搁了十年后，我厅决定组织《云南省暴雨洪水查算实用手册》(简称手册，下同)编写组完成此项工作，使之发挥其应有的作用，不负众多科技人员的希望。 手册编制的原则是忠实于图表的原有内容和注重实用。手册编汇分工是:自然地理概况、暴雨、洪水由省水文总站李宁宁同志编写;手册的其余部分均由省水利水电厅邵子杰同志编写;图集由省水文总站狄源、曹矿君两同志编制;省水利水电勘测设计院的臧庆春同志编制了电算程序。邵子杰同志负责手册编制的全面技术工作。 暴雨洪水查算图表是全省水利系统许多同志多年辛勤工作的成果，手册的刊印发行是对他们成绩的充分肯定;图表还凝聚了已故水利水电厅原总工程师李荣梦同志和省水利水电勘测设计院原副总工程师徐元久同志的数载心血与汗水，手册的刊印发行也是对他们最好的纪念! 本手册是在省水利水电厅副厅长邓德仁总工程师指导下编写的，亦得到了厅规划基建处廖伯枢、谢承彧两位处长的支持，《云南水利水电》编辑部的何春培、张锡蓉同志为手册的刊印发行付出了辛勤劳动，在此一并致以谢意。 本手册由于编辑工作，拖的时间较长，而且参加汇编工作的人员变动较大，疏忽、遗漏之处实难避免;加之编者技术水平所限，错误的地方，敬请指正，以便及时更正。 一、自然地理概况 云南省地处祖国西南边陲，位于北纬21?9′~29?15′、东经97?32′~106?12′，属高原山区省份。全省地形大致由剑川经大理沿红河一带分为两部分，西部为著名的横断山脉高山峡谷区，山川相间，河流呈帚状排列;东部属云贵高原，一般海拔在2000米以上;南部为中、低山宽谷盆地区。全省海拔相差很大，最高点位于滇藏交界的梅里雪山海拔6740米，最低点在河口县，海拔仅76.4米，整个地势由西北向东南呈三级阶地递降。 从气候条件看，全省寒、温、热三带兼备;滇南、滇西南为热带、亚热带，滇西北主要为高寒气候帮，温带分布范围最广。云南地处低纬度地带，大部地区夏无酷暑、冬无严寒。干湿季分明是主要的气候特点。夏半年，受热带海洋气团控制，盛行西南季风和东南季风，水汽丰沛，多阴雨天气，若与南下冷空气相遇，往往易形成强度较大的暴雨。冬半年，受热带大陆气团控制，盛行西风、西南风，湿度小，气温高，降雨少。全省多年平均降雨量约为1100毫米，汛期(5~10)月降雨量占年降雨量的85%左右，尤以6~8月所占比重为大，且是暴 雨洪水频繁发生的季节。 云南有六大水系，除金沙江、珠江外，其余四条为国际河流，流入越南、老挝和缅甸等国。大多数河流都具有落差大，水流湍急，水量变化大的特点，因而蕴藏着丰富的水力资源，我省境内多年平均产水量为2222亿立方米，居全国第3位。 二、暴雨 (一) 暴雨特性 1(暴雨的季节分配。据各区代表站592场暴雨发生月份的统计(资料截至1975年)，各地暴雨开始和结束日期并不一致，主要出现在5~10月，以6~8月暴雨发生最为频繁。一般规律是，滇东早于滇西，滇南长于滇北，尤以滇东北最为集中，多数发生在7、8两月。 2(暴雨的时程分配。全省暴雨资料统计，24小时雨量主要集中在6,12小时内。由综合时深关系表可知，1小时、6小时、12小时分别占24小时雨量的29~36,、60~75,和85%左右，可见我省暴雨时程分配之不均匀程度 3(暴雨的空间分布。复杂的地形和悬殊的高差， 构成了我省独特的“立体气候”，暴雨有随地势高 差呈相应的垂直变化的特点。将高程相近的群站年 最大一日暴雨均值与其相应高程建立相关图(1)， 不难看出: (1) 在1300~2000m高程内，为明显的最大降雨带; (2) 在700~1300m高程范围内，暴雨随高程增加 而递增; (3) 约在2000m以上，降水量则随高程而递减。 图1 海拔高程H~一日最 大暴雨均值又相关图 按暴雨出现的频次，全省分为六个多暴雨中心和四个少暴雨区。 它们是:滇东南特多暴雨区、滇南特多暴雨区、滇西南多暴雨区、滇东多暴雨区、滇东北多暴雨中心和华坪暴雨中心。四个少暴雨区为滇西北特少暴雨区、滇北少暴雨区、滇东北少暴雨区和滇中少暴雨区。 暴雨的另一特点是同次暴雨笼罩面积小，暴雨量级低、递减快，一般相距10Km的站点，雨量可相差1~2倍。 4(暴雨的年际变化，由24小时暴雨的变差系数Cv值反映出的一般规律滇西小于滇东，滇北大于滇南，即多暴雨区的Cv值小于少暴雨区，如会泽县坡脚位于少暴雨区，曾出现了日雨量达262毫米的全省之冠(至1975年止)，而暴雨频繁发生的西盟县，其最大日雨量仅为147毫米。 (二) 暴雨的天气系统 天气系统和地形特性是影响暴雨的两个主要因素。据1455场暴雨分析，我省产生暴雨的天气类型以低槽型、切变型、冷锋低槽和冷锋切变型为主，其中冷锋低槽、低槽约占总数的一半。冷锋低槽主要分布在滇东北、滇东及元江流域;低槽型主要分布在怒江、澜沧江上 游、滇西南及滇南沿国境线一带。 (三) 暴雨区划 暴雨区划原则:以暴雨特性和产生暴雨天气形势、气候条件为基础，结合下垫面、地貌要素，特别是大地形高程、走向、方位等方面进行区划。 在暴雨气候区划13个区、地貌区划12个区的基础上，采用区划指标叠置法，全省综合调整为14个一级区划。见附图7《暴雨区划图》。 (四) 时面深曲线及其绘制 为满足中小型水库设计洪水计算的要求，需通过实测大暴雨的时面深(简称DAD)关系综合分析，绘出雨量~历时~面积关系曲线，应用这一套图表以推求设计流域不同历时、不同面积的设计面雨量; 在全省14个暴雨区划内共选出典型暴雨119场，进行了暴雨等值线、时面深关系曲线的绘制。 1(时面深关系线绘制的一般方法 本次仅分析6、12、24小时三个时段、面积为1000平方公里的时面深关系，时段雨量是以暴雨中心站为准，统计6、12、24小时最大雨量，其周围各站取与中心站对应时段的雨量进行等雨量线的勾绘。本着“长包短、大包小”的原则进行合理性检查，作适当的调整。建立如图(2)单站雨量~历时~面积关系曲线(DAD曲线)。 2(时面深曲线的综合分析 为了全面反映地区暴雨特性， 以暴雨区划分区综合。将各场暴雨 DAD曲线按同一区绘于一张图上， 采取绝对值外包;再换算成相对值， 便于应用，以不同历时的暴雨中心 雨量为100%，求不同面积雨深占 暴雨中心雨深的百分比，以表示 , (P/P)称为点面折减系数，,,面中心 见表(7)云南省分区综合时~面 ~关系表。 图2 时~面~ 关系曲线 ,、,,、, 3、一日暴雨雨型统计分析 下面将解决暴雨时程分配的问题。雨型是直接关系到洪水的峰、量和洪水形状，必须挑选能反映当地暴雨特性的暴雨。为此，对119场暴雨分区作了分析，以其发生频次最多的暴雨南型作为该区的综合雨型，供设计雨型使用;见表9云南省24小时暴雨分区综合雨型表。 (五) 云南省年最大1小时、6小时云24小时点雨量等值线图编制 2在全省已建中型、小(一)型水库中，流域面积在50km以下的占80,以上为了满足中小型水利工程设计使用，必须绘制短历时暴雨等值线图。我省共绘制了年最大10分钟、30分钟、1、3、6、12、24、48、72小时共九个时段暴雨统计参数等值线图。全国对l、6、24小时点暴雨参数等值线图进行了拼图和协调，也是我省的工作重点。 本次共搜集了具有10年以上(资料截至1979年)雨量资料的水文、气象和雨量站450站，采用以小时滑动摘录年最大时段雨量的统计方法，对7761站年资料作分析计算。 1(暴雨的频率计算 在上述统计时段暴雨的基础上，采用矩法公式计算各时的均值和变差系数Cv值，H Cs采用3.5Cv。 mP,，100%(1) 经验频率公式: n，1 式中:m——系列按大小排列后的序位， n——实测系列的年数。 n1 (2) 各时段点暴雨均值计算: H,Hi,n,1i 2n (H,H)i,1,i1(3) 变差系数: C,Vn,1H H暴雨参数、Cv采用适线值。 2(成果的合理性检验 为达到在现有资料条件下尽可能地提高成果精度，有必要作合理性的检查。做法是:将单站各时段暴雨频率曲线同绘于一张频率纸上，经协调，使各频率曲线互不交叉且线间保持合理的差值。另据157站Cv与历时T关系线，有147站Cv最大值发生在6小时附近，这与24小时暴雨主要集中在6小时以内是相吻合的。Cv值的变化属下列情况均属合理:随着降雨历时的增长，渐小;或在Cv~T(历时)曲线上，Cv值两端小，中间大;或短历时小，CV 以后渐趋稳定。对流域而言，Cv值有自上游向下游逐渐减小的一般规律。在进行了这些方面的合理性检查，便可着手绘制暴雨参数等值线。 3(暴雨等值线的绘制 鉴于我省复杂的地形和气候条件，在绘制暴雨等值线时参照了下述的有关因子，由此勾绘之暴雨等值线才能真正地反映了高原山区的特性。 (1) 据水汽入流图。如滇东北往往是四川盆地丰沛水汽侵入我省的强盛地带，等值线顺山脉、河谷呈南北向。 (2) 据地貌类型、山脉、高程概化图。我省南部的中、低山区位于西南、东南暖湿气流的前缘，等值线呈东西向;等值线应尽量避免横穿较完整的高山屏障，如高黎贡山、哀牢山等。 (3) 特殊地形对暴雨的作用。 (4) 利用全省各区暴雨站点均值与高程关系图，勾绘无资料地区的等值线。 HHH (5) 以均值与Cv关系来勾图。其一般规律:大，Cv小;反之小，Cv大。 4(暴雨公式的建立 由多数站点时深关系，将关系线归纳为四段:1小时以下、1~6小时、6~24小时和24~72小时。相应的递增指数(即:1-n，n为衰减指数)分别以N1、N2、N3和M表示。由此推导得一组暴雨公式: ,,NNNN33211小时以下: HHt,，，，246t<124 ,,NNN3211~6小时 HHt,，，，461624, ,NN336~24小时 HHt,，，2462424, ,MM24~72小时 HHt,，，24247224, 其中: HH606N,，1.285lgN,，1.285lg,, 21HH110 HH2472N,，1.661lgM,，2.096lg, 3HH624 式中:—各时段的暴雨量 Hi t—1小时以下以分钟计，1小时以上为小时数。 同时，我们对暴雨递增指数N1、N2、N3，和M分别绘制了四张等值线图。 5暴雨等值线图的合理性分析和修正 (1) 定量检查。a(对经纬线151个交点用查暴雨等值图与暴雨公式计算暴雨这两种方法作对比检查，然后，适当调整等值线，使两法之成果的误差值?5毫米;b(各时段暴雨 H，值对均值、Cv等值线图协等值线也应遵循“长包短、大包小”的原则;c(用NN万 调检查，使，尽可能在土0.15以内。即用:, ,,N,,,,,NNNNNN6241632,,万 H,,,NNN。d以实测最大暴雨重现期检查、修正、Cv等值线30.01%20.01%，，PP,,P,001%. 图。 (2) 定性检查:a(值等值线图间的检查，其一般规律: >?;b. HN,MNNN312 等值线图与相应Cv图、不同时段Cv图间的合理性检验。 1、6、24小时暴雨统计参数等值线见附图1~附图6 三、洪水 (一) 洪水特性 我省除滇西北一小部分地区有融雪水外，大部分地区的洪水均由降雨形成，两者具有良好的对应关系。洪水大致具有以下特性: 1(汛期一般始于5月，结束于10月，个别年份迟至11、12月。一般而言，滇东、滇东北洪水早于滇南、滇西南，而汛期则短于后者。洪水以6~8月居多，对20个水文站473场洪水统计，6~8月洪水发生频次占80.5,。其中又以8月为最多，出现频次占40.1%，其次是7月，比重为27.5,。因此，7、8月是我省洪灾频繁发生的时期。 2(不对称的洪水过程。退水段历时往往是涨水段的数倍、数十倍。山区中小流域地面径流陡涨陡落山区河流落差大、水流急的特点。 3(汛期雨日多，雨强不大，造成洪水多为复峰，往往前一峰未退完，后一洪水又叠加其上，特别在雨水充沛的滇西、西南边境线一带，汛期就是一个长历时的洪水过程，不易分割。 4、丰富的地下水。地下水量一般约占总径流量30%以上，尤其在石灰岩区、滇西及西南火成岩、花岗岩风化带，大者可达30~40,。地下水退水历时可达2~3月之久。 5(洪水空间分布的不平衡。因受地形和气候条件的影响，大面积的洪水并不多见，一般以单一河流出现的洪水为多。长历时的降雨易造成大范围的洪水，如1966年9月全省性的大洪水;而局地洪水则往往是历时短、强度大的局部暴雨所致，也是造成了相邻河流年最大流量出现日期并不一致的主要原因。如松华坝水库上游小河站与甸尾站位于相邻主支河流，直线距离仅数公里，1979年前的26年同步水文资料中，小河站出现年最大流量达11次，8月发生6次;甸尾站7月出现年最大流量仅7次，8月则为11次。 (二) 产流计算及参数地区综合 雨量降至地面，扣除了植物截流、填洼量及土壤中的持水量等损失后，经过坡地漫流，河网汇流，在流域出口断面形成了径流过程，这就是洪水部分中需要解决的两个问题:产流与汇流分析计算。 产流计算的内容有:次洪径流量的计算、流域平均雨量及蓄水量的计算、降雨径流相关图建立和参数地区综合。 1.单站降雨径流相关图 我省属湿润、半湿润地区，由洪水特性，产流过程符合蓄满产流理论，因而采用建立降雨径流相关图计算次洪径流量。关系图形式为: P，W,E ~R 0 式中: —流域平均降雨量， P Wo—起涨前土壤蓄水量， E—雨期流域蒸散发量， R—本次降雨的径流量。 (1) 资料使用情况;在小河站点稀少和资料系列短缺的情况下，凡具有五年以上水文资料的中小河流水文站都被选用。本次产流计算共选择了49个代表站，分析了1008场洪水，水文资料使用至1979年。代表站面积级统计如下表 表1 2面积级(km) <50 50~10 100~300 300~500 500~700 700~1000 1000~1807 总计 站数 4 1 11 7 13 10 3 49 各代表站摘取3~5年大、中水年的水文资料，并点绘各汛期逐日平均流量过程线，按照尽可能挑选孤立洪峰和易于分割之复峰的原则，选择20场以上的洪水作为产流计算的依据。 当代表站上游受水利工程影响严重，还原计算有困难者，仅采用建库前的水文资料。 雨量资料的使用:受雨量站不配套的局限，只有123个水文站、气象站和雨量点的资料可供使用。摘录与洪水相对应的雨量资料，以计算流域平均雨量。 (2) 次洪径流深R的计算 R是指本次降雨所形成的径流总量。计算中必须把不属本次的前期径流和基流分割出来，首先就要寻找流域的退水规律，以便把前期洪水分割掉。其次是探索基流的变化过程和流域最大基流值。 流域的总退水曲线是流域中已有水量的消退曲线，鉴于地下水退水曲线比较稳定的特点，采用的方法是:在历年实测流量资料中，选择退水期无雨或有小于蒸散发量的小雨退水段;建立以月份M或洪峰流量为参数的相邻时段流量相关图，见图(3)。有此关系，就QM 可进行洪水分割，见图(4)( 图3 前后时段流量相关图 图4 前期洪水基流分割示意图 b(基流的分割，基流是深层地下水的补给量，在湿润地区，地下水补给丰沛，致使流 量过程线退水延续时间很长，必须把不属本次降雨所造成的基流扣除。 由实际资料，流域的基流虽是一个比较稳定的数值，在一年中，随着汛期的来临、结束，基流呈现出由小渐大，又由大渐小的过程。针对这一特点，按水文年不同阶段退水趋势稳定最小值，连结成缓变的基流线。以此线即可把基流量分割出来，见图(5)。在进行了洪水过 程和基流的分割后，就可以计算面积ABCD即本次径流量R。 图5 XX站基流分割示意图 (3)流域平均雨量 P 每代表站流域平均不足三个雨量站，有部分站仅本站有雨量观测。只有尽其所有雨量站算术平均求流域平均雨量。 P (4) 流域前期蓄水量W的计算 t a(流域最大蓄水量的确定。W是反映流域前期湿润情况的指标，它对产流量有着直接t 的影响。是指流域在十分干旱情况下，降雨产流过程的坡地损失最大值。确定方法:在WM 历年资料中选择久旱不雨后(W,0)，一次降雨量较大且达到全流域产流的资料，由下式 t W,P,R,E计算而得: m 分析多次雨洪资料，确定一个流域的Wm值。全省变化范围是100~200毫米。 b(K值的分析。K称为土壤蓄水量消退系数(又称折减系数)，是一个与蒸发有关的系数。设土壤蒸发量与流域蓄水量成正比，计算公式: Emi K,1, iWm 在我省，除滇西北区外，大部均区各月蒸发量有较明显的变化，因而，采用分月计算K值。 E—为历年各月最大日蒸发量。 mi (借用E观测资料) 60l 全省计算之K值变幅为0.87~0.97， 其规律如图(6)。共综合成四组。 详见云南省产流分区表(三)。 c( 流域蓄水量的计算。 W,K(P，W) tt，1it 式中:、— t日、(t+1)日初之 WWtt，1 流域蓄水量; — t日流域平均降雨量。 Pt 当时，取 图6 K~M关系图 W,WW,Wtmtm 运用上式对各代表站摘取的3~5年水文资料，逐年自汛初逐日连续计算Wt值，直至汛末:由此可查得各次洪水起涨时之土壤蓄水量。 (5) 雨期蒸发量的计算。公式如下: Wt E,EtmtWm 在供水充分时，土壤蒸发量可达最大值，即达到在该气象条件下的蒸发能力 (采用EmE观测资料)。在无资料的流域是移用邻近 60l 水文站或气象站蒸发资料。 (6) 单站降雨径流经验 相关图 完成了上述各要素的计算 后，即可制作各站降雨径流相 P，W,E 关图。~R。如图 0 2(降雨径流相关图及参数的地区综合 图7 降雨径流相关图 由产流计算，反映出了产流参数具有较明显的地区性。为了便于无资料地区分析使用，必须结合下垫面情况分区综合参数。分区的主要原则是: (1) 同一区内下垫面情况基本一致; (2)同属一个气候类型; (3) 各产流参数相近。 根据上述原则，全省共分为六个产流区九个分区。 单站降雨径流相关图的评定标准:凡有70,以上的场次洪水总量误差在?20,以内为合格站，或合格率虽在65~70%之间，而大洪水点据配合较好者也列入合格站，并参加地区综合。 具体做法:结一区内各代表站计算之产流参数，初定一组Wm、Ki值，然后对各 P，W,E次洪水重新计算有关要素，并绘制各站新的~R相关线于同一张图上，使综合出0 的相关线与各站相关线的误差在土10,以内。否则，适当调整Wm、Ki值，重复上述工作，直至满足精度要求，于是便求得了该区共有的产流参数。逐区进行协调以确定本区参数，得附图8产流参数分区图和云南省产流参数分区表(三)。 (4) 设计洪水Wt的估算 对全省22个代表站的实测大洪水前期土壤蓄水量Wt作了分区归纳范围约在 表(2) 云南省产流参数分区表 区 I区 II区 III区 IV区 V区 VI区 项目 滇西南区 滇西区 滇西北区 滇中区 滇东北区 滇东南区 滇东区 滇东盆湖区多构 主要为中生界的碎屑岩层、水文地质条中生界区厚的砂(岩、泥岩、碳酸盐类含水岩层分布岩溶地貌十分发育，广泛分造湖泊、岩溶、水文 该区山高谷深，岩性坚硬。除件复杂，水系发育，为花岗岩、变质岩泥灰岩等透水性不良的岩广，以喀斯特、裂隙水为布着碳酸盐类含水层、漏裂隙很发育，地地质 大气降水外，高山冻雪溶水也分布区，风化层厚，河谷斜坡及山岭土 层，地下水补给条件较差，主，泉流量大，裂隙水含 斗、落水洞密度很大;地下 下水补给条件极情况 是补给地下水的来源之一。 地下水埋藏深。 是省内有名的干旱坝子。 量较小。 水丰富。 好，是我省主要 农业区之一。 亚热带常绿阔叶林、松栎混滇中南南亚热带常阔叶林带，思茅松林温带针~阔叶林带山林寒温带草甸,针叶林带，亚高交林带，云南松林区，横贯植被 区，占全省森林面积129%，森林复被率区，占全省森林面积南亚热带常绿阔叶林带山山针叶林区，以冷杉、云杉、我省东西、多次生林和中幼情况 39.6%，滇南边缘热带性常绿阔叶林带季1.69%，复被率仅为6.5%，林区，占全省森林面积同滇中地区。 铁杉为主，占全省森林面积的林以云南松树占绝对优占 雨林，占全省森林面积15.5%。覆盖率 多为幼林和中林，是全省6.69%，复被率为13%。 17.6%，森林覆盖率达34.7%。 全省森林面积的46.75%复 22.3%。 森林资源最少的地区。 被率达26.6,。 Wm(mm) 200 150 120 120 100 100 100 100 设计洪水前180 125 100 95 82 85 78 82 72 期蓄水量W t 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 月份 K KKK1321k K K K i2210.94 0.95 0.96 0.96 0.96 0.97 0.96 0.96 0.96 0.97 0.97 0.97 0.90 0.92 0.94 0.95 0.96 0.97 0.87 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 f3.5 4.5(2.0) 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 c (0.7~0.85)Wm之间，供中小型工程设计时参考使用。 (5) 问题讨论 P，W,E,R 由单站成果可看出，多数站点的户~R相关图上存在着一个值，即实测t ,R,R值比理论值小于，一般为10mm左右。个别站可达50~60毫米，如太极村站=60毫 ,R米，益谷坝站为54毫米。究其原因为: a(计算次洪径流深R时，割去了基流部分，包含了由本次降雨所造成的基流的—小部分; ,R b(汛期降雨所储存在土壤和裂隙中的地下水在枯季源源不断地补给河流，是造成的主要原因。 c(复杂的地质条件，无法准确地勾绘地面、地下分水线，水账不清。 (三) 汇流计算及系数地区综合 由径流量R经过坡地漫流和河槽汇流两个阶段后，在流域出口断面形成的洪水过程，就是汇流计算的内容。 产流量是由不同的水源所组成，它们有各自的汇流过程。因此，在分割基流后，进一步划分地表径流和潜流量。我省对地表径流的研究采用了纳希瞬时单位线法;潜流过程则简化为等腰三角形来处理。 汇流计算中，我省共挑选了81个代表站;分析了654场洪水(尽量与产流分析洪水相结合)，最后有58站562场洪水参加地区综合。 代表站流域面积级统计见下表: 表(3) 2面积级km) F<50 50~100 101~300 301~500 501~700 701~1000 1001~2000 总数 站数 5 4 20 10 16 16 10 81 占总站数的6.2 4.9 24.7 12.3 19.8 19.8 12.3 100 百分比% 1(瞬时单位线数学表达式 假设净雨过程相当于入流，经过一系列n个相同的“线性水库”的调蓄作用，形成出口断面径流过程。经推导得下列公式: n,1t,1t，，Kute(0,),， ,,KK，,(n)，， 式中:u(o，t)—瞬时单位线的纵标; ,(n)—参数n的伽玛函数г; N—相当于水库数或调节次数; K—相当于流域汇流时间的参数; ,t T—时间(小时计)，取,1小时。 由表达式可知，只要求出参数n、K便可计算得瞬时单位线。 2(矩法计算n、k值 n、K是通过瞬时单位线、净雨过程和出流量过程三者矩之间关系而求得。采用湖北水电院简化公式: ，，I,,i' I,,0.5,t,,1I,,,i，， Q,,i'Q,,t 1Q,i 2()II,1,,,,,ii22'2 IttI,,，,,()214I,i 2()Q1,,,i22'' QttQQt,,，,,，,()2114Q,i ''' u,Q,I,m1111 u,Q,I222 '2(u)1 n,u2 'u1 K,n 1,m 2n ''IQ式中:，—分别为净雨，地面径流的一阶原点矩; 11 ''QI、—分别为净雨、地面径流的二阶中心矩; 22 III、、 — 由净雨终点逆时序累加值; ,,,,,,iii QQQ、、 — 由地面径流终点逆时序累加值。 ,,,,,,iii3(次洪水过程的拟合 (1)推求净雨过程。在产流阶段分割前期径流和基流后，采用目估法确定地面径流终止点 D(即退水段第二拐点)，起涨点A与D的连线，作为地面径流与潜流的分割线，其上部分是 RQ地面径流 (~t)，其下为潜流量。 fi,面c 初损平均后损法:自降雨开始至洪水 起涨时刻的累积雨量称初 fI损量，后损平均入渗率 由下式确定: c0 PRI,,0面f, ctr 式中:t— 产流历时或后损历时。 图8 初损后损法 r 在一次降雨过程中扣除了初损值 I0 和后损量以后，就得到了净雨 f,c 过程I~t，见图8。 (2) n、K的计算。 目标函数的确定: 洪峰流量相对误差 ,,,20% 峰现时间误差 ,,,2,tt 代入瞬时单位线数学公式，即可求得n、K值。然后，以n、K值查S(t)曲线的查算表，推算得,t, 1小时时段单位线u(1，t)。 (3) 洪水过程的拟合 净雨过程I~t配合单位线u(1，t)推算得洪水过程，当其洪峰流量或峰现时间超过误差范围，则需修正n、K，第一步是在合理范围内调整D点位置，重新以矩法计算n、K，作第二次洪水的拟合，至符合要求止;第二步，当调整D点仍无法满足精度，则采用优选法，即固定n值，调整K值，重新拟合洪水过程，至达到精度度要求。 mi~ 4(单站关系线的建立 主1 mnK,，是瞬时单位线的滞时，相当于净雨过程 1 的形心与地面径流过程形心之间的时距，是反映流域 汇流特性的指标，它与净雨强度有着密切关系，因而， mi~单站的综合是建立主的关系(见图9)。 主1 数学形式: b, mai,，主1 mi~式中:i——主雨段平均净雨强度。 图9 主主1 a —— 系数。 b —关系线的坡度。() ,y/,x mi~ 确定关系线时，原则上通过点群中心定线。当点据比较散乱时，以全面汇流主1 的大洪水点子为依据定线。其坡度即为b值，i=1时的m即为系数a。 主1 5(汇流系数的地区综合 汇流分析的目的是为了建立汇流系数的地理变化规律，以满足无资料中小流域进行洪水计算时移用。 汇流系数的地理综合法主要内容:选取参加地理综合的单站汇流系数的代表值;地理因子对汇流参数的影响分析;建立代表值与地理因子之间的相关关系;地理综合的精度评定及验证计算。 (1) 确定单站汇流系数的代表值 对于瞬时单位线，系数进行单站综合后，一个流域只有一组a、b值，故可直接取用。统 一取,10毫米/小时的m参加地区综合。 i主1 (2) 地理影响因素的分析 汇流系数综合地反映了流域各种影响因素对汇流作用的总效果，当固定为10毫米/i主 2小时，综合系数仅仅是对流域的下垫面因子而言。选用的因子有集水面积F(km)、主河道 平均坡降J(以小数计)、河长L(km)和流域形状系数B，将这些因子两两建相关，从中选择独 立性较强的F、J和B。 (3)m与地理因子的关系 l ,b ma,(10)110i, ,b，，i设 mm,，11,,设10i=10，， ,0.109,0.84F，，i设0.2620.1710.476,, 得 mCFJB,，，，，m,,设110，， m——某频率的m 、——相应频率之平均净雨强度。 i设11设 Cm —系数。全省变化范围0.2~0.6。 (4) n值的地理综合 从81站分析结果，n值的变幅为1.2~3.5而K值的变化范围则是0.9~25。可见，n值较 K值要稳定得多。建立n~F、J的关系，用最小二乘法得: 0.161nCF,， n 系数C的变化范围为0.65~0.81之间，全省划分为九个汇流区，见附图9《汇流系数分n 区图》。 mi~(5)关系线的外延 主1 mi~将单站综合关系线点绘在同一张普通厘米纸上，由图看出，m有随主雨强的增大主11 而减小，且当 i达到某一值时，m渐趋稳定为常数。i一般取最大3小时雨量之平均值。主主l 经分析i~F关系 主 全省归纳为: 2当工程处集水面积F?100km，i上限值为10毫米/小时; 主 2当100报告

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