1、云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版云 南 省暴雨洪水查算实用手册云南省水利水电厅一九九二年十二月云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版批准：邓德仁 审定：谢承彧编写：邵子杰 李宁宁 刘道槐云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版0目录前言1. 自然地理概况 12. 暴雨 22.1. 暴雨特性 22.2. 暴雨的天气系统 32.3. 暴雨区划 32.4. 时面深曲线及其绘制 32.5. 云南省最大 1 小时、6 小时、24 小时点雨量等值线图编制 53. 洪水 83.1. 洪水特性 83.2. 产流计算及参数地区综合 83.3. 汇流计算及
2、系数地区综合 154. 图表法计算设计洪水的步骤 204.1. 基本资料 204.2. 设计暴雨计算 234.3. 产流计算 284.4. 汇流计算 305. 实例 345.1. 基本情况 345.2. 设计暴雨计算 345.3. 产流计算 355.4. 汇流计算 39编后语附件一 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 值图云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版1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
3、图附图 9 汇流系数分区图附图 10 最大基流量分布图云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版0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的设计的
4、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，人民财产受到损失，造成政治社会、经济问题；倘使洪水设计值过大，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，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。
5、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、地区中合法等。采用哪一种
6、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，云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版1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 1000km2 以内的设计暴雨洪水计算的一种图表集，是在短缺实测资料地区的小型水利水电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益。图表是由
7、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。手册编写分工是：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、曹矿君同志编制；省水利水电勘测设计院的臧
8、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元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、谢成彧两位处长的支持， 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
9、水平有限，错误的地方，敬请指正，以便及时更正。云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版01. 自然地理概况云南省地处祖国西南边陲，位于北纬 2192915，东经 972310612，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 2000m 以上；南部中、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 6740m，最低点在河口县，海拔仅 76.4m，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带，
10、温带分布范围最广。云南地处低纬度地带，大部分地区夏无酷暑，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1100mm，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
11、平均产水量为 2222 亿 m3，居世界第 3 位。云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版12. 暴雨2.1. 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 2936%、6075%和85%左右，可见我省暴雨时程分配
12、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 13002000m 高程范围内，为明显的最大降雨带；（2）在 7001300m 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。按暴雨出现的频次，全省分为 6 个多暴雨中心和 4 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
13、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 12 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是滇西小于滇东，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 262mm 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 147mm。云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版2图 1 海拔高程 H一日最大暴雨均值 相关图X2.2. 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
14、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。2.3. 暴雨区划暴雨区划原则：以暴雨特征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 。2.4. 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
15、历时面积关系曲线，应用这一套图表以云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版3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时面深关系曲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 1000km2 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
16、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，采用绝对值外包，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（ ）称为点面折减系数。见表（7）云南省分区综合时中 心面 P/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雨型作为该区的综合雨型，供设计雨型使用，见云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版4表（9）云南省 24
17、小时暴雨分区综合雨型表。2.5. 云南省最大 1 小时、6 小时、24 小时点雨量等值线图编制在全省已建中型、小（一）型水库中，流域面积在 50km2 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 9 个时段暴雨统计参数等值线图。全国对 1、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
18、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段暴雨的均值 和H变差系数 Cv 值，Cs 采用 3.5Cv。（1）经验频率公式： %10nmP式中m系列按大小排序后的序位，n实测系列的年数。（2）各时段点暴雨均值计算 niiH1（3）变差系数 12nHCniiv暴雨参数 、Cv 采用适线值。H2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云南省暴雨洪水查算实用手册 1992
19、 年版5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，Cv 渐小；或在 CvT（历时）曲线上，Cv 值两端小，中间大；或短历时小，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，由此而勾绘之暴雨等值线才能真正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入侵我省的强盛地带，等值线顺山脉、河谷呈南北向。（2
20、）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。（5）以均值 与 Cv 关系来勾图。其一般规律是： 大，Cv 小；反之HH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、16 小时、624 小时和 2472 小时。相应的递增指数（即 1-n，n 为衰减指数）分别以N1、N 2、N 3 和 M 表示。由此推导得一组暴雨公式：1 小时以下： 1236421 N
21、Nt tH16 小时： 36624 小时： 324t2472 小时： M7其中， ， ，1061lg285.HN162lg85.HN6243lg1.HN247lg096.HM。式中：各时段的暴雨量，i云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版6t1 小时以下以分钟计，1 小时以上以小时数。同时，我们对暴雨递增指数 N1、N 2、N 3 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 个交叉点用查暴雨等值线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，使两法成果的误差值5mm；B各时段暴雨等值线也应遵循“长包短，大包小”的原则
22、；C用 、 值对 、C v 等值线图协调检查，使 、 尽可能在N万 HN万0.15 以内。即用： ，61246N23。%01.201.3%01. PPPD以实测最大暴雨重现期检查、修正 、Cv 等值线图。H（2）定性检查。A 值等值线图间的检查，其一般规律： ；N MN321B 等值线图与相应的 Cv 图、不同时段的 Cv 图间的合理性检验。H1、6、24 小时暴雨统计参数等值线图见附图 1附图 6。云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版73. 洪水3.1. 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水形成，两者具有良好的对应关系。洪水大致具有以下特征：1汛期一般始
23、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 68 月居多，对 20 个水文站 473 场洪水统计，68 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，反映了山区河流落差大、水流急的特点。3汛期雨日多，雨强不大，造成洪水多为复峰，往往前一个峰未退完，后一个峰又叠加其上，特别在雨水充沛的滇西、西南边境一带，汛期就是一个
24、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的 30%以上，尤其在灰岩区、滇西及西南火成岩、花岗岩风化带，大者可达 3040%。地下退水历时可达23 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
25、，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。3.2. 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：产流和汇流的分析计算。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、云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版8降雨径流相关图建立和参数的地区综合。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： REWP0式中：流域平均降
26、雨量，P起涨前土壤蓄水量，0WE雨期流域蒸散发量，R本次降雨的径流量。（1）资料的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 5 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面积级（km 2） 时，取 。tmmt运用上式对各代表站摘取的 35 年水文资料，逐年自汛初逐日连续计算值，直至汛末，由此可以查得各次洪水起涨时之土壤蓄水量。t（5）雨期蒸发量的计算。公式如下： mttEW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 E601 观测资
27、料） 。在无资料的流域是移用邻近水文站或气象站蒸发m资料。（6）单站降雨径流经验相关图云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版12完成了上述各要素的计算后，即可制作各站降雨径流相关图 。REWP0如图（7）云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版13云南省产流参数分区表表（2）区 区 区 区 区 区区项目 滇西南区 滇西区 滇西北区 滇中区 滇东北区 滇东南区 滇东区水文、地质情况主要为中生界的碎屑岩层、水文地质条件复杂，水系发育，为花岗岩、变质岩分布区，风化层厚，河谷斜坡及山岭土地地下水埋藏深。该区山高谷深，岩性坚硬。除大气降水外，高山冻雪融水也是补给地下水的来源之一。中生界区厚的砂岩、
28、泥岩、泥灰岩等透水性不良的岩层，地下水补给条件较差，是省内有名的干旱坝子。碳酸盐类含水层分布广，以喀斯特、裂隙水为主，泉流量大，裂隙水含量较小。岩溶地貌十分发育，广泛分布着碳酸盐类含水层、漏斗、落水洞密度很大，地下水丰富。滇东盆湖区多构造湖泊、岩溶、裂隙很发育，地下水补给条件极好，是我省主要农业区之一。植被情况滇中南南亚热带常绿阔叶林带，思茅松林区，占全省森林面积的 12%，森林复被率 39.6%；滇南边缘热带性常绿阔叶林带季雨林，占全省森林面积 15.5%。覆盖率 22.3%。寒温带草甸针叶林带，亚高山针叶林区，以冷杉、云杉、铁杉为主，占全省森林面积的 17.6，森林履盖率达 34.7。亚热
29、带常绿阔叶林、松栎混交林带，云南松林区，横贯我省东西、多次生林和中幼林以云南松树占绝对优势，占全省森林面积的 46.7，复被率达 26.6。温带针阔叶林带山林区，占全省森林面积的1.6，复被率仅为6.5，多为幼林和中林，是全省森林资源最少的地区。南亚热带常绿阔叶林带山林区，占全省森林面积的 6.6，复被率为13。同滇中地区。（mWm）200 150 120 120 100 100 100 100设计洪水前期蓄水量 tW180 125 100 95 82 85 78 82 72月份 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九 十 五 六 七 八 九
30、 十4K3K2K 1KiK0.94 0.95 0.96 0.96 0.96 0.97 2K0.96 0.96 0.96 0.97 0.97 0.97 0.9 0.92 0.94 0.95 0.96 0.97 2K0.87 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 1Kcf3.54.5（2.0）1.5 1.8 2.0 2.2 2.5云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版14图 7 降雨径流相关图2降雨径流相关图及参数的地区综合由产流计算，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；
31、（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 6 个产流区 9 个分区。单站降雨径流相关图的评定标准：凡 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 6570%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：结合同一区内各代表站计算之产流参数，初定一组 Wm、K i 值，然后对各次洪水重新计算有关要素，并绘制各站新的 相关线于同REP一张图上，使综合出的相关线与各站相关线的误差在10%以内。否则，适当调整 Wm、K i 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
32、流参数分区图和云南省产流参数分区表（2） 。（4）设计洪水 的估算t对全省 22 个代表站的实测大洪水前期土壤蓄水量 作了分区归纳，范围tW约在（0.70.85）W m 之间，供中小型工程设计时参考使用。（5）问题讨论由单站成果可看出，多数站点的 相关图上存在着一个R 值，EPt云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版15即实测值比理论值偏小R，一般为 10mm 左右。个别站可达 5060mm，如太极村站R 60mm，益谷坝站R 为 54mm。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一小部分；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
33、给河流，是造成R 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。3.3. 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）面积级（ km2） F50
34、50100101300301500501700701100010012000总数站数 5 4 20 10 16 16 10 81占总站数的百分比% 6.2 4.9 24.7 12.3 19.8 19.8 12.3 1001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“线型水库”的调蓄作用，形成出口断面径流过程。经推导得下式： KtnetKtou1,式中：瞬时单位线的纵标；tou,参数 n 的伽玛函数；n相当于水库数或调节次数；云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版16K相当于流域汇流时间的参数；t时间（小时计） ，取t1 小时。由表达式可知，只要求出参数 n、k 便
35、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。采用湖北水电院的简化公式： tIIi5.01tQi121224ItItIiitttQi 1222111mIu22Q21nuK1nm2式中：、 分别为净雨、地面径流的一阶原点矩；1IQ、 分别为净雨、地面径流的二阶中心矩；2、 、 由净雨终点逆时序累加值；iiIiI、 、 由地面径流终点逆时序累加值。ii iQ3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
36、上部分是地面径流 （ t） ，其下为潜流量 。面RiQcf云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版17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为初损量 ，0I后损平均入渗率 由下式确定：cf rctIRPf0面式中： 产流历时或后损历时。rt在一次降雨过程中扣除了初损值 和后损值 以后，就得到了净雨过0Icf程 It ，见图 8。图 8 初损后损法（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 2t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 曲tS线的查算表，推算t1 小时的时段单位线 。tu,1（3）洪水过程的拟合净雨过程 I
37、t 配合单位线 推算得洪水过程，当其洪峰流量或峰现时间tu,1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，直至符合要求止；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，直至达到精度要求。4单站 主关系线的建立。1m主i云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版18是瞬时单位线的滞时，相当于净雨过程的形心与地面径流过程形Knm1心之间的时距，是反映流域汇流特征的指标，它与净雨强度有着密切的联系，因而，单站的综合是建立 的关系（见图 9） 。1m主i图 9 mi的关系线数学形式
38、： biam主1式中：主雨段平均净雨强度。主i系数ab关系线的坡度。 （y/x）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1m主i全面汇流的大洪水点子为依据定线。其坡度即为 b 值， 1 时的 即为系数主i1m。a5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；地理综合方案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 、b
39、值，故可a云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版19直接取用。统一取 10mm/h 的 参加地区综合。主i1m（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 固定主i为 10mm/h，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 2） 、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） 与地理因子的关系1mbami 1010101iib设设得 109.84.476.017.026.01 FmiBJFC设设某频率的 、 相应频率之平均净雨强度。设
40、1m1设i系数。全省变化范围 0.20.6。C（4）n 值的地理综合从 81 站分析结果，n 值的变幅为 1.23.5 而 K 值的变化范围则是0.925。可见 n 值较 K 值要稳定得多。建立 nF、J 的关系，用最小二乘法得：16.0Cn系数 的变化范围为 0.650.81 之间，全省划分为 9 个汇流分区，见附图nC9汇流系数分区图 。（5） 关系线的外延1m主i将单站综合 关系线点绘在同一张普通厘米纸上，由图看出， 有主 1m随主雨强的增大而减小，且当 达到某一值时， 渐趋稳定为常数。 一般主i1m主i取最大 3 小时雨量之平均值。经分析 F 关系，全省归纳为：主i当工程处集水面积 F
41、100km 2， 上限值为 10mm/h；主当工程处集水面积 100F200km 2， 上限值取 15mm/h；主i当工程处集水面积 F200km 2， 上限值取 25mm/h。主云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版20云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版214. 图表法计算设计洪水的步骤使用图表计算设计洪水的主要内容应有基本资料、设计暴雨计算、产流计算和汇流计算，要计算与分析并重，加强计算成果的合理性检查，还要注意计算中常遇问题的处理。图表法计算设计洪水的程序框图为：输入暴雨查图参数设计暴雨计算设计暴雨Htp产流计算汇流计算设计净雨 输出htp 设计洪水 Qtp现将计算步骤分述如
42、下：4.1. 基本资料按计算需求，须有下列基本资料1有关暴雨、产流和汇流计算的图表。手册列有 1 小时最大降水量均值图；1 小时最大降水量 Cv 值图；6 小时最大降水量均值图；6 小时最大降水量 Cv 值图；24 小时最大降水量均值图；24 小时最大降水量 Cv 值图；暴雨区划图；产流参数分区图；汇流参数分区图；最大基流分布图；分区综合时面 、关系表；24 小时暴雨分区综合雨型表。2河流与流域的形态参数量算。在 1/5 万地形图上绘量以下参数：（1）勾绘河流在工程断面以上流域的分水线，用求积仪量算集水面积（F） ，单位为 km2。在有岩溶发育的地区，要注意有无封闭区（岩溶洼地）的存在，并须绘
43、量其面积，水文人员与地质人员密切配合确定地下水汇水面积。（2）用量线仪或分规量算干流河长（L） ，单位为 km。扇形河系的干流是指在工程断面的洪水组成中洪水来量最大的支流，另外，河长不是自工程处量至河源而是量至距河源最近的分水岭。（3）干流纵比降（J） ，以小数表示，可按下式计算： nnnlhlhlhlhL 11221021 式中：L干流河长，其定义同前，以 km 计h0、h 1hn-1干流纵剖面各折点处（常为地形等高线与干流的相交处）至工程断面河底的高差，以 m 计云南省暴雨洪水查算实用手册 1992 年版22l1、l 2ln各分段的河长，以 km 计。注意 L，差值大者须重新量算；差值小者
44、，可以河段长为权重进行差值平差分配。（4）流域形状系数（B） ，是无因次系数，以下式计算： 2/LFB各符号意义同上。3水文调查切忌仅凭手册进行洪水计算，进行必要的水文调查以提高计算成果的精确度。（1）洪水基流。是深层地下水补给的河川基流量，常以枯水流量来代替。若无工程专用水文站的实测枯水流量，就需进行枯水调查或水文比拟邻近水文站的枯水流量模数，手册的“最大基流量分布图”亦具应用价值。（2）岩溶情况。搜集与调查流域内岩溶发育、特别是在干支流上有无溶洞束水控制的情况；地下水的汇水面积、封闭区的排泄情况；泉水点调查、主要泉点汛期测流与洪水调查等。（3）水利概况。调查流域内已建和在建的蓄水、引水工程，分洪、滞洪工程情况，分析对洪水的影响。（4）雨洪特性。调查流域内：暴雨时空分布特性，如常见暴雨中心位置、暴雨的移动规律、降雨历时及其过程等；洪水的成因、来源和季节性等；注意搜集流域及邻近地区的有关雨洪计算报告和资料。4标准、历时、时段（1）设计标准。取多少年一遇洪水进行工程设计的政策性强，应遵照水利部能源部文件水规（1990）35 号予以执行，具体标准列于表（4） 。
