一種獲取水利水電工程入庫設(shè)計(jì)洪水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及獲取水利水電工程入庫設(shè)計(jì)洪水的方法，特別是涉及一種適用于貴州 地區(qū)的氣候和地理環(huán)境下的入庫設(shè)計(jì)洪水獲取方法，屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 壩址洪水指流達(dá)壩址斷面的洪水。入庫洪水包括入庫斷面洪水、入庫區(qū)間洪水兩 部分。入庫斷面洪水為水庫回水末端附近干支流河道水文測(cè)站的測(cè)流斷面，或某個(gè)計(jì)算斷 面以上的洪水。入庫區(qū)間洪水又可分為陸面洪水和庫面洪水。陸面洪水為入庫斷面以下， 至水庫周邊以上的區(qū)間陸面面積所產(chǎn)生的洪水；庫面洪水即庫面降雨直接轉(zhuǎn)為徑流所產(chǎn)生 的洪水。
[0003] 對(duì)于入庫設(shè)計(jì)洪水的推求：1、合成流量法。干支流在入庫點(diǎn)附近和壩址處均有較 長的同步流量觀測(cè)系列。2、水量平衡法。具有庫水位及水庫出流資料。3、峰量關(guān)系法。這 是一個(gè)粗略估算方法。一般來說，入庫洪水的洪量與壩址洪量相差無幾，近似認(rèn)為相等。Q2 =1. 2XQ1即認(rèn)為入庫洪峰約比壩址洪峰大20%。當(dāng)然20%是經(jīng)驗(yàn)值。
[0004] 貴州省現(xiàn)狀在水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算中，以壩址洪水代表入庫洪水，目前沒 有適合貴州省的入庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法及理論。在有水文站實(shí)測(cè)流量資料地區(qū)壩址設(shè)計(jì)洪 水采用水文站實(shí)測(cè)資料進(jìn)行面積比擬計(jì)算，在無水文站流量資料地區(qū)壩址設(shè)計(jì)洪水一般采 用《貴州省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)（修訂本）》中公式進(jìn)行計(jì)算。
[0005] 《貴州省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)》1983年由原貴州省水利電力廳編制，1998年2月 貴州省水文總站對(duì)原手冊(cè)中集水面積小于300km2,且流域幾何特征值小于30的公式進(jìn)行了 修訂，編制了《貴州省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)（修訂本）》。按照手冊(cè)中公式和推導(dǎo)過程，可 以推導(dǎo)處設(shè)計(jì)斷面處洪水三要素（洪峰流量、洪量、洪水過程線），被廣泛使用。
[0006] "豐冊(cè)"中總共沸及以下公式：
[0007]
[0008]
[0009]
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[0012]
[0013]
[0014] 公式中：
[0015]Qp一設(shè)計(jì)頻率為P的洪峰流量（m3/s);
[0016]γi-匯流系數(shù)（F< 300km2,Θ< 30)，可查匯流系數(shù)γ1查用表；
[0017]γ-匯流系數(shù)（0 <F< 1000km2,Θ> 30)，可查匯流系數(shù)γ查用表；
[0018]f-流域形狀系數(shù)，f=F/L2;
[0019]F一流域集水面積（km2);
[0020] L一流域主河道河長（km);
[0021] J-主河道坡降（m/m);
[0022] C-洪峰徑流系數(shù)；
[0023] 77h-年最大24h點(diǎn)雨量均值（mm);
[0024]Kp-設(shè)計(jì)頻率為P的頻率曲線模比系數(shù)；
[0025] Sp-設(shè)計(jì)雨力，Sp=丑ihXKp。
[0026] 由暴雨計(jì)算設(shè)計(jì)洪水，其設(shè)計(jì)洪量為時(shí)段洪量，是指某時(shí)段暴雨所產(chǎn)生的相應(yīng)洪 量。'手冊(cè)'采用時(shí)段為24h，其設(shè)計(jì)洪量W按24h流域設(shè)計(jì)面雨量H24產(chǎn)生的相應(yīng)徑流深h24 計(jì)算，即W= 〇· 1Xh24F。
[0027] '手冊(cè)'采用扣損法計(jì)算徑流深h24，即設(shè)計(jì)面雨量H24在τ時(shí)段內(nèi)扣除穩(wěn)定雨損Hs， τ~24h時(shí)段扣除附加雨損ΔHs，
，（其中：
)，則h24=Η24-（Hs+ΔHs)。
[0028] 對(duì)于計(jì)算匯流時(shí)間采用

=0. 73或0. 22)計(jì)算而得。
[0029] '手冊(cè)'的洪水過程線，為20個(gè)節(jié)點(diǎn)的概化單峰型洪水過程線，表示一次降雨 (24h)產(chǎn)生的一次洪水過程。在匯流分區(qū)的基礎(chǔ)上，按洪水形狀系數(shù)σ= _7； ， 全省分為三級(jí)（σ= 0. 30,0. 25及0. 20)進(jìn)行地區(qū)綜合，成果見'手冊(cè)'附表（十五）。
[0030] 洪水過程線計(jì)算時(shí)，在計(jì)算出QP的基礎(chǔ)上，利用下式計(jì)算τ:
[0031]
[0032] 洪峰徑流深< =3.60^7·，表示在最大24h降雨時(shí)段中，造成主峰的匯流時(shí)間τ b 內(nèi)，最大降水量Ητ產(chǎn)生的最大徑流深。
[0033] 按'手冊(cè)'最大24h降雨產(chǎn)生的徑流深h24形成洪水總量，洪峰徑流深h,形成矩形 概化洪水過程線的洪量，Ah=h24_hT作為附加安全洪水徑流深，附加于概化洪水過程的退 水部分。其比例系數(shù)K為：
[0034]
[0035] 式中a。為概化線漲水面積和總面積的比值。
[0036] 應(yīng)用時(shí)，在計(jì)算出1124和hτ的基礎(chǔ)上，由匯流分區(qū)在'手冊(cè)'附表（十五）選定 概化洪水過程及a。，計(jì)算退水放大比例系數(shù)Κ，因！"=τ，可求出洪水過程線，時(shí)間為t=
[t/Tm] ·τ，洪峰出現(xiàn)時(shí)間為tQm，退水部分你+ (///"", )·.γ-流直為Qt= [Qt/ QJ·QP，其中的[t/Tj、[Qt/Qj為概化洪水過程線坐標(biāo)值。
[0037] 因此，傳統(tǒng)方法的不足：（1)貴州省流域下墊面差別較大，干、支流洪水差別較大， 常規(guī)的入庫設(shè)計(jì)洪水推求方法在實(shí)際操作中有一定困難；（2)《貴州省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手 冊(cè)（修訂本）》上公式中參數(shù)可反映流域干、支流下墊面不同的參數(shù)，僅能計(jì)算壩址設(shè)計(jì)洪 水，不能計(jì)算入庫設(shè)計(jì)洪水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0038] 本發(fā)明的目的在于提供一種獲取水利水電工程入庫設(shè)計(jì)洪水的方法，以解決貴州 地區(qū)入庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算的技術(shù)領(lǐng)域。
[0039] 本發(fā)明是這樣一種獲取水利水電工程入庫設(shè)計(jì)洪水的方法，該方法按以下步驟進(jìn) 行：
[0040] 第一步，獲取流域特征值；
[0041] (1)集水面積：壩址以上流域集水面積？#，水庫回水末端斷面以上流域集水面積F 回水末端以下至水庫周邊流域集水面積，庫面集水面積Fgp。
[0042] F壩=F回末+F回末至庫周+F庫面。
[0043] (2)主河道河長：壩址以上主河道長度Lw，水庫回水末端斷面以上主河道長度L0 #，回水末端以下至水庫周邊主河道長度，庫面回水長度Ι^Β。
[0044] L壩=L回末+L麵。
[0045] (3)加權(quán)平均比降：壩址以上主河道加權(quán)平均比降Jw，水庫回水末端斷面以上主 河道加權(quán)平均比降J0#，回水末端以下至水庫周邊流域主河道加權(quán)平均比降，庫區(qū) 天然河道加權(quán)平均比降J庫面。
[0046] 第二步，獲取其它計(jì)算參數(shù)；
[0047] 其它計(jì)算參數(shù)包括24h設(shè)計(jì)暴雨、lh設(shè)計(jì)暴雨和洪峰徑流系數(shù)等，均可通過《貴州 省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)（修訂