word云 南 省暴雨洪水查算實用手冊省水利水電廳一九九二年十二月47 / 54 批準：鄧德仁 審定：承彧 編寫：邵子杰 寧寧 道槐目錄前言1.自然地理概況12.暴雨22.1.暴雨特性22.2.暴雨的天氣系統(tǒng)32.3.暴雨區(qū)劃32.4.時面深曲線及其繪制32.5.省最大1小時、6小時、24小時點雨量等值線圖編制53.洪水83.1.洪水特性83.2.產(chǎn)流計算及參數(shù)地區(qū)綜合83.3.匯流計算及系數(shù)地區(qū)綜合154.圖表法計算設計洪水的步驟204.1.基本資料204.2.設計暴雨計算234.3.產(chǎn)流計算284.4.匯流計算305.實例345.1.基本情況345.2.設計暴雨計算345.3.產(chǎn)流計算355.4.匯流計算39編后語附件一 圖集附圖1 1小時最大降水量均值圖附圖2 1小時最大降水量Cv值圖附圖3 6小時最大降水量均值圖附圖4 6小時最大降水量Cv值圖附圖5 24小時最大降水量均值圖附圖6 24小時最大降水量Cv值圖附圖7 暴雨區(qū)劃圖附圖8 產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)圖附圖9 匯流系數(shù)分區(qū)圖附圖10 最大基流量分布圖前 言在設計防洪工程時，往往涉及到安全與投資兩個問題，工程所冒的風險可能由于投資的增加而減少。

防洪工程的安全度又同設計標準和設計洪水有關，前者是水工建筑物防洪級別高低的一種指標，后者是按某一設計標準分析計算得到的具體洪水數(shù)值設計標準由防洪工程的等級與重要性，按有關規(guī)選定；設計洪水數(shù)值大小及其過程則受到流域氣候、地形、地質(zhì)、植被條件、水系和河床特征等多種因素的影響，而流域氣候、植被條件又隨時間在變化，人為活動對未來洪水的影響程度也在增加，這就使問題變得相當復雜設計洪水的大小是水工建筑物的設計的重要依據(jù)之一，如果計算得到的設計洪水小于未來實際發(fā)生的同頻率洪水，將使工程遭致失敗，人民財產(chǎn)受到損失，造成政治社會、經(jīng)濟問題；倘使洪水設計值過大，將形成無謂的浪費自然條件復雜，氣象水文資料短缺，因此，切合實際擬定設計洪水是一切水工建筑物設計中正確處理安全與投資關系的一項頭等重要任務在設計洪水分析計算方法方面，在設計洪水分析計算方法方面，要全面考慮，切忌片面性，以免造成工程失誤我省從50年代到70年代初，基本上使用頻率法；在無水文實測資料的地區(qū)，還有使用洪水經(jīng)驗公式的，這種單打一的洪水分析方法，具有相當?shù)钠嫘?975年8月淮河大水，板橋、石漫灘水庫潰壩，造成嚴重損失為了吸取這次大水的教訓，1975年12月水利電力部在召開了規(guī)模龐大的《全國防汛及水庫安全會議》，會議決定：大中型水庫和重要的小型水庫（指下游有重要城鎮(zhèn)、密集居民點、鐵路干線或其他重要政治經(jīng)濟意義的設施），應以可能最大暴雨和洪水作為保壩標準進行校核估算。

會議要求編制全國可能最大暴雨等值線圖，作為洪水安全復核的依據(jù)在水利電力部的統(tǒng)一安排下，各省有關部門的水文氣象科技人員共同努力，完成了各種歷時和各種頻率的暴雨等值線圖以及相應的暴雨徑流查算圖表，編寫了場次洪水的系統(tǒng)資料這對提高中小型水庫設計洪水精度有重要的價值以上是水文氣象法的由來此外，還有歷史洪水加成法、地區(qū)中合法等采用哪一種方法，要根據(jù)實際資料情況，綜合分析，合理選定設計洪水的確定，要經(jīng)過多次審查、論證參加審查、論證的科技人員要求具有較高的理論水平和較豐富的實踐經(jīng)驗，才能做到嚴格把關省絕大多數(shù)中小型水利水電工程興建于六大江河的一、二級支流源頭，匯水面積小，實測流量資料短缺，洪水計算一直是工程水文計算的重點和難點暴雨洪水查算圖表（簡稱圖表，下同）是適用于1000km2以的設計暴雨洪水計算的一種圖表集，是在短缺實測資料地區(qū)的小型水利水電初步設計及中型工程可行性研究階段設計洪水計算的主要方法，水利電力部（廳）有關圖表使用的文件在今后仍將具有指導效益《圖表》是由水利廳主持，由省水利水電勘測、省水文總站和部分地州、縣水利水文部門的同志組成暴雨洪水辦公室，歷經(jīng)數(shù)年的分析與計算所取得的成果，并經(jīng)全國暴雨洪水辦公室審查驗收。

由于種種原因圖表未能正式刊印以供使用為適應新形勢下水利水電建設的需要，在延擱了十年后，我廳決定組織《省暴雨洪水查算實用手冊》（簡稱手冊，下同）編寫組完成此項工作，使之發(fā)揮其應有的作用，不負眾多科技人員的希望手冊編制的原則是忠實于圖表的原有容和注重實用手冊編寫分工是：自然地理概況、暴雨、洪水由省水文總站寧寧同志編寫；手冊的其余部分均由省水利水電廳邵子杰同志編寫；圖集由省水文總站狄源、礦君同志編制；省水利水電勘測的臧慶春同志編制了電算程序邵子杰同志負責手冊編制的全面技術工作暴雨洪水查算圖表是全省水利系統(tǒng)許多同志多年辛勤工作的成果，手冊的刊印發(fā)行是對他們成績的充分肯定；圖表還凝聚了已故水利水電廳原總工程師榮夢同志和省水利水電勘測元副總工程師徐元久同志的數(shù)載心血與汗水，手冊的刊印發(fā)行也是對他們最好的紀念！本手冊是在省水利水電廳副廳長鄧德仁總工程師指導下編寫的，亦得到了廳規(guī)劃基建處廖伯樞、成彧兩位處長的支持，《水利水電》編輯部的何春培、錫蓉同志為手冊的刊印發(fā)行付出了辛勤勞動，在此一并致以意本手冊由于編輯工作，拖的時間較長，而且參加匯編工作的人員變動較大，疏忽、遺漏之處實難避免；加之編者技術水平有限，錯誤的地方，敬請指正，以便及時更正。

1. 自然地理概況省地處祖國西南邊陲，位于北緯21°9′～29°15′，東經(jīng)97°23′～106°12′，屬高原山區(qū)省份全省地形大致由劍川經(jīng)沿紅河一帶分為兩部分，西部為著名的橫斷山脈高山峽谷區(qū)，山川相間，河流呈帚狀排列；東部屬云貴高原，一般海拔在2000m以上；南部中、低山寬谷盆地區(qū)全省海拔相差很大，最高點位于滇藏交界的梅里雪山海拔6740m，最低點在河口縣，海拔僅76.4m，整個地勢由西北向東南呈三級階地遞降從氣候條件看，全省寒、溫、熱三帶兼?zhèn)涞崮稀⒌嵛髂蠟闊釒?、亞熱帶，滇西北主要為高寒氣候帶，溫帶分布圍最廣地處低緯度地帶，大部分地區(qū)夏無酷暑，冬無嚴寒干濕季分明是主要的氣候特點夏半年，受熱帶海洋氣團控制，盛行西南季風和東南季風，水汽豐沛，多陰雨天氣，若與南下冷空氣相遇，往往易形成強度較大的暴雨冬半年，受熱帶大陸氣團控制，盛行西風、西南風，濕度小，氣溫高，降雨少全省多年平均降雨量約為1100mm，汛期（5-10）月降雨量占年降雨量的85%左右，尤以6-8月所占比重為大，且是暴雨洪水頻繁發(fā)生的季節(jié)有六大水系，除金沙江、珠江外，其余四條為國際河流，流入越南、老撾和緬甸等國大多數(shù)河流都具有落差大、水流湍急、水量變化大的特點，因而蘊藏著豐富的水力資源，我省境多年平均產(chǎn)水量為2222億m3，居世界第3位。

2. 暴雨2.1. 暴雨特性1．暴雨的季節(jié)分配據(jù)各區(qū)代表站592場暴雨發(fā)生月份的統(tǒng)計（資料截至1975年），各地暴雨開始和結(jié)束日期并不一致，主要出現(xiàn)在5-10月，以6-8月暴雨發(fā)生最為頻繁一般規(guī)律是，滇東早于滇西，滇南長于滇北，尤以滇東北最為集中，多數(shù)發(fā)生在7、8兩月2．暴雨的時程分配全省暴雨資料統(tǒng)計，24小時雨量主要集中在6-12小時由綜合時深關系表可知，1小時、6小時、12小時分別占24小時雨量的29～36%、60～75%和85%左右，可見我省暴雨時程分配之不均勻程度3．暴雨的空間分布復雜的地形和懸殊的高差，構(gòu)成了我省獨特的“立體氣候”，暴雨有隨地勢高差呈相應的垂直變化的特點將高程相近的群站年最大一日暴雨均值與其相應高程建立相關圖（1），不難看出：（1）在1300～2000m高程圍，為明顯的最大降雨帶；（2）在700～1300m高程圍，暴雨隨高程增加而遞增；（3）約在2000m以上，降水量則隨高程而遞減按暴雨出現(xiàn)的頻次，全省分為6個多暴雨中心和4個少暴雨區(qū)，它們是：滇東南特多暴雨區(qū)、滇南特多暴雨區(qū)、滇西南多暴雨區(qū)、滇東多暴雨區(qū)、滇東北多暴雨中心和華坪暴雨中心四個少暴雨區(qū)為滇西北特少暴雨區(qū)、滇北少暴雨區(qū)，滇東北少暴雨區(qū)和滇中少暴雨區(qū)。

暴雨的另一特點是同次暴雨籠罩面積小、暴雨量級低、遞減快，一般相距10km的站點，雨量可相差1～2倍4．暴雨的年際變化由24小時暴雨的變差系數(shù)Cv值反映出的一般規(guī)律是滇西小于滇東，滇北大于滇南，即多暴雨區(qū)的Cv值小于少暴雨區(qū)，如會澤縣坡腳位于少暴雨區(qū)，曾出現(xiàn)了日雨量達262mm的全省之冠（至1975年止），而暴雨頻繁發(fā)生的西盟縣，其最大日雨量僅為147mm圖1 海拔高程H～一日最大暴雨均值相關圖2.2. 暴雨的天氣系統(tǒng)天氣系統(tǒng)和地形特性是影響暴雨的兩個主要因素據(jù)1455場暴雨分析，我省產(chǎn)生暴雨的天氣類型以低槽型、切變型、冷鋒低槽和冷鋒切變型為主，其中冷鋒低槽、低槽約占總數(shù)的一半冷鋒低槽主要分布在滇東北、滇東及元江流域；低槽型主要分布在怒江、瀾滄江上游、滇西南及滇南沿國境線一帶2.3. 暴雨區(qū)劃暴雨區(qū)劃原則：以暴雨特征和產(chǎn)生暴雨天氣形勢、氣候條件為基礎，結(jié)合下墊面、地貌要素，特別是形高程、走向、方位等方面進行區(qū)劃在暴雨氣候區(qū)劃13個區(qū)、地貌區(qū)劃12個區(qū)的基礎上，采用區(qū)劃指標疊置法，全省綜合調(diào)整為14個一級區(qū)劃見附圖7《暴雨區(qū)劃圖》2.4. 時面深曲線及其繪制為滿足中小型水庫設計洪水計算的要求，需通過實測大暴雨的時面深（簡稱DAD）關系綜合分析，繪出雨量～歷時～面積關系曲線，應用這一套圖表以推求設計流域不同歷時、不同面積的設計面雨量。

在全省14個暴雨區(qū)劃共選出典型暴雨119場，進行了暴雨等值線、時面深關系曲線的繪制1．時面深關系曲線繪制的一般方法本次僅分析6、12、24小時三個時段、面積為1000km2的時面深關系，時段雨量是以暴雨中心站為準，統(tǒng)計6、12、24小時最大雨量，其周圍各站取與中心站對應時段的雨量進行等雨量線的勾繪本著“長包短、大包小“的原則進行合理性檢查，作適當?shù)恼{(diào)整建立如圖（2）單站雨量～歷時~面積關系曲線（DAD曲線）2．時面深曲線的綜合分析為了全面反映地區(qū)暴雨特性，以暴雨區(qū)劃分區(qū)綜合將各場暴雨DAD曲線按同一區(qū)繪于一圖上，采用絕對值外包，再換算成相對值，便于應用以不同歷時的暴雨中心雨量為100%，求不同面積雨深占暴雨中心雨深的百分比，以表示（）稱為點面折減系數(shù)見表（7）省分區(qū)綜合時～面～、關系表圖2 時～面～、關系曲線3．一日暴雨雨型統(tǒng)計分析下面將解決暴雨時程分配的問題雨型是直接關系到洪水的峰、量和洪水形狀，必須挑選能反映當?shù)乇┯晏匦缘谋┯隇榇耍瑢?19場暴雨分區(qū)作了分析，以其發(fā)生頻次最多的暴雨雨型作為該區(qū)的綜合雨型，供設計雨型使用，見表（9）省24小時暴雨分區(qū)綜合雨型表2.5. 省最大1小時、6小時、24小時點雨量等值線圖編制在全省已建中型、?。ㄒ唬┬退畮熘校饔蛎娣e在50km2以下的占80%以上，為了滿足中小型水利工程設計使用，必須繪制短歷時暴雨等值線圖。

我省共繪制了年最大10分鐘、30分鐘、1、3、6、12、24、48、72小時共9個時段暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖全國對1、6、24小時點暴雨參數(shù)等值線圖進行了拼圖和協(xié)調(diào)，也是我省的工作重點本次共搜集了具有10年以上（資料截至1979年）雨量資料的水文、氣象和雨量站450站，采用以小時滑動摘錄年最大時段雨量的統(tǒng)計方法，對7761站年資料作分析計算1．暴雨的頻率計算在上述統(tǒng)計時段暴雨的基礎上，采用矩法公式計算各時段暴雨的均值和變差系數(shù)Cv值，Cs采用3.5Cv1）經(jīng)驗頻率公式：式中m——系列按大小排序后的序位，n——實測系列的年數(shù)2）各時段點暴雨均值計算（3）變差系數(shù)暴雨參數(shù)、Cv采用適線值2．成果的合理性檢驗為達到在現(xiàn)有資料條件下盡可能地提高成果精度，有必要作合理性的檢查做法是：將單站各時段暴雨頻率曲線同繪于一頻率紙上，經(jīng)協(xié)調(diào)，使各頻率曲線互不交叉且線間保持合理的差值另據(jù)157站Cv與歷時T關系線，有147站Cv最大值發(fā)生在6小時附近，這與24小時暴雨主要集中在6小時以是相吻合的Cv值的變化屬下列情況均屬合理：隨著降雨歷時的增長，Cv漸?。换蛟贑v～T（歷時）曲線上，Cv值兩端小，中間大；或短歷時小，以后漸趨穩(wěn)定。

對流域而言，Cv值有自上游向下游逐漸減小的一般規(guī)律在進行了這些方面的合理性檢查，便可著手繪制暴雨參數(shù)等值線3．暴雨等值線的繪制鑒于我省復雜的地形和氣候條件，在繪制暴雨等值線時參照了下述的有關因子，由此而勾繪之暴雨等值線才能真正反映了高原山區(qū)的特性1）據(jù)水汽入流圖如滇東北往往是盆地豐沛水汽入侵我省的強盛地帶，等值線順山脈、河谷呈南北向2）據(jù)地貌類型、山脈、高程概化圖我省南部的中、低山區(qū)位于西南、東南暖濕氣流的前緣，等值線呈東西向；等值線應盡量避免橫穿較完整的高山屏障，如高黎貢山、哀牢山等3）特殊地形對暴雨的作用4）利用全省各區(qū)暴雨站點均值與高程關系圖，勾繪無資料地區(qū)的等值線5）以均值與Cv關系來勾圖其一般規(guī)律是：大，Cv??；反之小，Cv大4．暴雨公式的建立由多數(shù)站點時深關系，將關系線歸納為四段：1小時以下、1～6小時、6～24小時和24～72小時相應的遞增指數(shù)（即1-n，n為衰減指數(shù)）分別以N1、N2、N3和M表示由此推導得一組暴雨公式：1小時以下：1～6小時：6～24小時：24～72小時：其中，，，式中：——各時段的暴雨量，t——1小時以下以分鐘計，1小時以上以小時數(shù)同時，我們對暴雨遞增指數(shù)N1、N2、N3和M分別繪制了四等值線圖。

5．暴雨等值線圖的合理性分析和修正（1）定量檢查A．對經(jīng)緯線151個交叉點用查暴雨等值線圖與暴雨公式計算暴雨這兩種方法作對比檢查，然后，適當調(diào)整等值線，使兩法成果的誤差值≤5mm；B．各時段暴雨等值線也應遵循“長包短，大包小”的原則；C．用、值對、Cv等值線圖協(xié)調(diào)檢查，使、盡可能在±0.15以即用：＝＝，D．以實測最大暴雨重現(xiàn)期檢查、修正、Cv等值線圖2）定性檢查A．值等值線圖間的檢查，其一般規(guī)律：；B．等值線圖與相應的Cv圖、不同時段的Cv圖間的合理性檢驗1、6、24小時暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖見附圖1～附圖63. 洪水3.1. 洪水特性我省除滇西北一小部分地區(qū)有融雪水外，大部分地區(qū)的洪水均由降水形成，兩者具有良好的對應關系洪水大致具有以下特征：1．汛期一般始于5月，結(jié)束于10月，個別年份遲至11、12月一般而言，滇東、滇東北洪水早于滇南、滇西南，而汛期則短于后者洪水以6～8月居多，對20個水文站473場洪水統(tǒng)計，6～8月洪水發(fā)生頻次占80.5%，其中又以8月為最多，出現(xiàn)頻次占40.1%，其次是7月，比重為27.5%因此，7、8月是我省洪災頻繁發(fā)生的時期2．不對稱的洪水過程退水段歷時往往是漲水段的數(shù)倍、數(shù)十倍。

山區(qū)中小流域地面徑流陡漲陡落，反映了山區(qū)河流落差大、水流急的特點3．汛期雨日多，雨強不大，造成洪水多為復峰，往往前一個峰未退完，后一個峰又疊加其上，特別在雨水充沛的滇西、西南邊境一帶，汛期就是一個長歷時的洪水過程，不易分割4．豐富的地下水地下水量一般約占總徑流量的30%以上，尤其在灰?guī)r區(qū)、滇西及西南火成巖、花崗巖風化帶，大者可達30～40%地下退水歷時可達2～3月之久5．洪水空間分布的不平衡因受地形和氣候條件的影響，大面積的洪水并不多見，一般以單一河流出現(xiàn)的洪水為多長歷時的降雨易造成大圍的洪水，如1966年9月全省性的大洪水；而局地洪水則往往是歷時短、強度大的局部暴雨所致，也是造成了相鄰河流年最大流量出現(xiàn)日期并不一致的主要原因如松華壩水庫上游小河站與甸尾站位于相鄰主支河流，直線距離僅數(shù)公里，1979年前的26年同步水文資料中，小河站出現(xiàn)年最大流量達11次，8月發(fā)生6次；甸尾站7月出現(xiàn)年最大流量僅7次，8月則為11次3.2. 產(chǎn)流計算及參數(shù)地區(qū)綜合雨量降至地面，扣除了植物截流、填洼量及土壤中的持水量等損失后，經(jīng)過坡地漫流，河網(wǎng)匯流，在流域出口斷面形成了徑流過程，這就是洪水部分中需要解決的兩個問題：產(chǎn)流和匯流的分析計算。

產(chǎn)流計算的容有：次洪徑流量的計算、流域平均雨量及蓄水量的計算、降雨徑流相關圖建立和參數(shù)的地區(qū)綜合1．單站降雨徑流相關圖我省屬濕潤、半濕潤地區(qū)，由洪水特性，產(chǎn)流過程符合蓄滿產(chǎn)流理論，因而采用建立降雨徑流相關圖計算次洪徑流量關系圖形式為：式中：——流域平均降雨量，——起漲前土壤蓄水量，E——雨期流域蒸散發(fā)量，R——本次降雨的徑流量1）資料的使用情況在小河站點稀少和資料系列短缺的情況下，凡具有5年以上水文資料的中小河流水文站都被選用本次產(chǎn)流計算共選擇了49個代表站，分析了1008場洪水，水文資料使用至1979年代表站面積級統(tǒng)計如下表表1面積級（km2）<5050~100100~300300~500500~700700~10001000~1807總計站數(shù)411171310349各代表站摘自3～5年大、中水年的水文資料，并點繪各汛期逐日平均流量過程線，按照盡可能挑選孤立洪峰和易于分割之復峰的原則，選擇20場以上的洪水作為產(chǎn)流計算的依據(jù)當代表站上游受水利工程影響嚴重，還原計算有困難者，僅采用建庫前的水文資料雨量資料的使用：受雨量站不配套的局限，只有123個水文站、氣象站和雨量站點的資料可供使用摘錄與洪水相對應的雨量資料，以計算流域平均雨量。

2）次洪徑流深R的計算A．R是指本次降水所形成的徑流總量計算中必須把不屬于本次的前期徑流和基流分割出來，首先就要尋找流域的退水規(guī)律，以便把前期洪水分割掉其次是探索基流的變化過程和流域最大基流值流域的總退水曲線是流域中已有水量的消退曲線，鑒于地下水退水曲線比較穩(wěn)定的特點，采用的方法是：在歷年實測流量資料中，選擇退水期無雨或有小于蒸發(fā)量的小雨退水段，建立以月份M或洪峰流量為參數(shù)的相鄰時段流量相關圖，見圖（3）有此關系，就可進行洪水分割，見圖（4）圖3 前后時段流量相關圖圖4 前期洪水基流分割示意圖B．基流的分割基流是深層地下水的補給量，在濕潤地區(qū)，地下水補給豐沛，致使流量過程線退水延續(xù)時間很長，必須把不屬于本次降雨所造成的基流扣除由實際資料，流域的基流雖是一個比較穩(wěn)定的數(shù)值，在一年中，隨著汛期的來臨、結(jié)束，基流呈現(xiàn)由小漸大，又由大漸小的過程針對這一特點，按水文年不同階段退水趨勢穩(wěn)定最小值，連結(jié)成緩變的基流線以此線即可把基流量分割出來，見圖（5）在進行了洪水過程和基流的分割后，就可以計算面積ABCD即本次徑流量R圖5 XX站基流分割示意圖（3）流域平均雨量每代表站流域平均不足三個雨量站，有部分站僅本站有雨量觀測。

只有盡其所有雨量站算術平均求流域平均雨量4）流域前期蓄水量Wt的計算A．流域最大蓄水量的確定Wt是反映流域前期濕潤情況的指標，它對產(chǎn)流量有著直接的影響Wm是指流域在十分干旱的情況下，降雨產(chǎn)流過程的坡地損失最大值確定方法：在歷年資料中選擇久旱不雨后（Wt≈0），一次降雨量較大且達到全流域產(chǎn)流的資料，由下式計算而得：Wm=－R－E分析多次雨洪資料，確定一個流域的Wm值全省變化圍是100~200mmB．K值的分析K稱為土壤蓄水量消退系數(shù)（又稱折減系數(shù)），是一個與蒸發(fā)有關的系數(shù)設土壤蒸發(fā)量與流域蓄水量成正比，計算公式：式中Emi——為歷年各月最大日蒸發(fā)量（借用E601觀測資料）在我省，除滇西北區(qū)外，大部分地區(qū)各月蒸發(fā)量有較明顯的變化，因而采用分月計算K值全省計算之K值變幅為0.87～0.97，其規(guī)律如圖（6）共綜合成四組詳見省產(chǎn)流分區(qū)表（2）圖6 K～M關系圖C．流域蓄水量的計算式中：、——t日、（t+1）日初的流域蓄水量；——t日流域平均降水量當>時，取運用上式對各代表站摘取的3～5年水文資料，逐年自汛初逐日連續(xù)計算值，直至汛末，由此可以查得各次洪水起漲時之土壤蓄水量5）雨期蒸發(fā)量的計算公式如下：在供水充分時，土壤蒸發(fā)量可達最大值，即達到在該氣象條件下的蒸發(fā)能力（采用E601觀測資料）。

在無資料的流域是移用鄰近水文站或氣象站蒸發(fā)資料6）單站降雨徑流經(jīng)驗相關圖完成了上述各要素的計算后，即可制作各站降雨徑流相關圖如圖（7）省產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)表表（2）區(qū)項目Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)Ⅳ區(qū)Ⅴ區(qū)Ⅵ區(qū)滇西南區(qū)滇西區(qū)滇西北區(qū)滇中區(qū)滇東北區(qū)滇東南區(qū)滇東區(qū)水文、地質(zhì)情況主要為中生界的碎屑巖層、水文地質(zhì)條件復雜，水系發(fā)育，為花崗巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，風化層厚，河谷斜坡及山嶺土地地下水埋藏深該區(qū)山高谷深，巖性堅硬除大氣降水外，高山凍雪融水也是補給地下水的來源之一中生界區(qū)厚的砂巖、泥巖、泥灰?guī)r等透水性不良的巖層，地下水補給條件較差，是省有名的干旱壩子碳酸鹽類含水層分布廣，以喀斯特、裂隙水為主，泉流量大，裂隙水含量較小巖溶地貌十分發(fā)育，廣泛分布著碳酸鹽類含水層、漏斗、落水洞密度很大，地下水豐富滇東盆湖區(qū)多構(gòu)造湖泊、巖溶、裂隙很發(fā)育，地下水補給條件極好，是我省主要農(nóng)業(yè)區(qū)之一植被情況滇中南南亞熱帶常綠闊葉林帶，松林區(qū)，占全省森林面積的12%，森林復被率39.6%；滇南邊緣熱帶性常綠闊葉林帶季雨林，占全省森林面積15.5%覆蓋率22.3%寒溫帶草甸～針葉林帶，亞高山針葉林區(qū)，以冷杉、云杉、鐵杉為主，占全省森林面積的17.6％，森林履蓋率達34.7％。

亞熱帶常綠闊葉林、松櫟混交林帶，松林區(qū)，橫貫我省東西、多次生林和中幼林以松樹占絕對優(yōu)勢，占全省森林面積的46.7％，復被率達26.6％溫帶針～闊葉林帶山林區(qū)，占全省森林面積的1.6％，復被率僅為6.5％，多為幼林和中林，是全省森林資源最少的地區(qū)南亞熱帶常綠闊葉林帶山林區(qū)，占全省森林面積的6.6％，復被率為13％同滇中地區(qū)mm）200150120120100100100100設計洪水前期蓄水量1801251009582857882 72月份五六七八九十五六七八九十五六七八九十五六七八九十五六七八九十4.5（2.0）圖7 降雨徑流相關圖2．降雨徑流相關圖及參數(shù)的地區(qū)綜合由產(chǎn)流計算，反映出了產(chǎn)流參數(shù)具有較明顯的地區(qū)性為了便于無資料地區(qū)分析使用，必須結(jié)合下墊面情況分區(qū)綜合參數(shù)分區(qū)的主要原則是：（1）同一區(qū)下墊面情況基本一致；（2）同屬一個氣候類型；（3）各產(chǎn)流參數(shù)相近根據(jù)上述原則，全省共分為6個產(chǎn)流區(qū)9個分區(qū)單站降雨徑流相關圖的評定標準：凡70%以上的場次洪水總量誤差在±20%以為合格站，或合格率雖在65～70%之間，而大洪水點據(jù)配合較好者也列入合格站，并參加地區(qū)綜合具體做法：結(jié)合同一區(qū)各代表站計算之產(chǎn)流參數(shù)，初定一組Wm、Ki值，然后對各次洪水重新計算有關要素，并繪制各站新的相關線于同一圖上，使綜合出的相關線與各站相關線的誤差在±10%以。

否則，適當調(diào)整Wm、Ki值，重復上述工作，直至滿足精度要求，于是便求得了該區(qū)共有的產(chǎn)流參數(shù)逐區(qū)進行協(xié)調(diào)以確定本區(qū)參數(shù)，得附圖8產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)圖和省產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)表（2）4）設計洪水的估算對全省22個代表站的實測大洪水前期土壤蓄水量作了分區(qū)歸納，圍約在（0.7～0.85）Wm之間，供中小型工程設計時參考使用5）問題討論由單站成果可看出，多數(shù)站點的相關圖上存在著一個△R值，即實測值比理論值偏小△R，一般為10mm左右個別站可達50～60mm，如太極村站△R＝60mm，益谷壩站△R為54mm究其原因為：A．計算次洪徑流深R時，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．汛期降雨所儲存在土壤和裂隙中的地下水在枯季源源不斷地補給河流，是造成△R的主要原因C．復雜的地質(zhì)條件，無法準確地勾繪地面、地下分水線，水賬不清3.3. 匯流計算及系數(shù)地區(qū)綜合由徑流量R經(jīng)過坡地漫流和河槽匯流兩個階段后，在流域出口斷面形成的洪水過程，就是匯流計算的容產(chǎn)流量是由不同的水源所組成，它們有各自的匯流過程因此，在分割基流后，進一步劃分地表徑流和潛流量我省對地表徑流的研究采用了納希瞬時單位線法；潛流過程則簡化為等腰三角形來處理。

匯流計算中，我省共挑選了81個代表站，分析了654場洪水（盡量與產(chǎn)流分析洪水相結(jié)合），最后有58站562場洪水參加地區(qū)綜合代表站流域面積級統(tǒng)計見下表：表（3）面積級（km2）F<5050～100101～300301～500501～700701～10001001～2000總數(shù)站數(shù)54201016161081占總站數(shù)的百分比%1001．瞬時單位線數(shù)學表達式假設凈雨過程相當于入流，經(jīng)過一系列n個相同的“線型水庫”的調(diào)蓄作用，形成出口斷面徑流過程經(jīng)推導得下式：式中：——瞬時單位線的縱標；——參數(shù)n的伽瑪函數(shù)；n——相當于水庫數(shù)或調(diào)節(jié)次數(shù)；；K——相當于流域匯流時間的參數(shù)；t——時間（小時計），取△t＝1小時由表達式可知，只要求出參數(shù)n、k便可計算得瞬時單位線2．矩法計算n、k值n、K是通過瞬時單位線、凈雨過程和出流量過程三者矩之間關系而求得采用水電院的簡化公式：式中：、——分別為凈雨、地面徑流的一階原點矩；、——分別為凈雨、地面徑流的二階中心矩；、、——由凈雨終點逆時序累加值；、、——由地面徑流終點逆時序累加值3．次洪水過程的擬合（1）推求凈雨過程在產(chǎn)流階段分割前期徑流和基流后，采用目估法確定地面徑流終止點D（即退水段第二拐點），起漲點A與D的連線，作為地面徑流與潛流的分割線，其上部分是地面徑流（～t），其下為潛流量。

初損平均后損法：自降雨開始至洪水起漲時刻的累積雨量稱為初損量，后損平均入滲率由下式確定：式中：——產(chǎn)流歷時或后損歷時在一次降雨過程中扣除了初損值和后損值以后，就得到了凈雨過程I～t，見圖8圖8 初損后損法（2）n、K的計算目標函數(shù)的確定：洪峰流量相對誤差 ≤±20% 峰現(xiàn)時間誤差 ≤±2△t代入瞬時單位線數(shù)學公式，即可求得n、K值然后，以n、K值查曲線的查算表，推算△t＝1小時的時段單位線3）洪水過程的擬合凈雨過程I～t配合單位線推算得洪水過程，當其洪峰流量或峰現(xiàn)時間超過誤差圍，則需修正n、K，第一步是在合理圍調(diào)整D點位置，重新以矩法計算n、K，作第二次洪水的擬合，直至符合要求止；第二步，當調(diào)整D點仍無法滿足精度，則采用優(yōu)選法，即固定n值，調(diào)整K值，重新擬合洪水過程，直至達到精度要求4．單站～主關系線的建立是瞬時單位線的滯時，相當于凈雨過程的形心與地面徑流過程形心之間的時距，是反映流域匯流特征的指標，它與凈雨強度有著密切的聯(lián)系，因而，單站的綜合是建立～的關系（見圖9）圖9 mi～的關系線數(shù)學形式：式中：——主雨段平均凈雨強度。

——系數(shù)b——關系線的坡度△y/△x）確定～關系線時，原則上通過點群中心定線當點據(jù)比較散亂時，以全面匯流的大洪水點子為依據(jù)定線其坡度即為b值，＝1時的即為系數(shù)5．匯流系數(shù)的地區(qū)綜合匯流分析的目的是為了建立匯流系數(shù)的地理變化規(guī)律，以滿足無資料中小流域進行洪水計算時移用匯流系數(shù)的地理綜合法主要容：選取參加地理綜合的單站匯流系數(shù)的代表值；地理因子對匯流參數(shù)的影響分析；建立代表值與地理因子之間的相關關系；地理綜合方案的精度評定及驗證計算1）確定單站匯流系數(shù)的代表值對于瞬時單位線，系數(shù)進行單站綜合后，一個流域只有一組、b值，故可直接取用統(tǒng)一?。?0mm/h的參加地區(qū)綜合2）地理影響因素的分析匯流系數(shù)綜合地反映了流域各種影響因素對匯流作用的總效果，當固定為10mm/h，綜合系數(shù)僅僅是對流域的下墊面因子而言選用的因子有集水面積F（km2）、主河道平均坡降J（以小數(shù)計）、河長L（km）和流域形狀系數(shù)B，將這些因子兩兩建相關，從中選擇獨立性較強的F、J和B3）與地理因子的關系得——某頻率的、——相應頻率之平均凈雨強度——系數(shù)全省變化圍0.2～0.64）n值的地理綜合從81站分析結(jié)果，n值的變幅為1.2～3.5而K值的變化圍則是0.9～25。

可見n值較K值要穩(wěn)定得多建立n～F、J的關系，用最小二乘法得：系數(shù)的變化圍為0.65～0.81之間，全省劃分為9個匯流分區(qū)，見附圖9《匯流系數(shù)分區(qū)圖》5）～關系線的外延將單站綜合～關系線點繪在同一普通厘米紙上，由圖看出，有隨主雨強的增大而減小，且當達到某一值時，漸趨穩(wěn)定為常數(shù)一般取最大3小時雨量之平均值經(jīng)分析～F關系，全省歸納為：當工程處集水面積F≤100km2，上限值為10mm/h；當工程處集水面積100＜F＜200km2，上限值取15mm/h；當工程處集水面積F≥200km2，上限值取25mm/h4. 圖表法計算設計洪水的步驟使用圖表計算設計洪水的主要容應有基本資料、設計暴雨計算、產(chǎn)流計算和匯流計算，要計算與分析并重，加強計算成果的合理性檢查，還要注意計算中常遇問題的處理圖表法計算設計洪水的程序框圖為：輸入暴雨查圖參數(shù)設計暴雨計算設計暴雨Htp產(chǎn)流計算匯流計算設計凈雨輸出htp設計洪水Qtp現(xiàn)將計算步驟分述如下：4.1. 基本資料按計算需求，須有下列基本資料1．有關暴雨、產(chǎn)流和匯流計算的圖表手冊列有1小時最大降水量均值圖；1小時最大降水量Cv值圖；6小時最大降水量均值圖；6小時最大降水量Cv值圖；24小時最大降水量均值圖；24小時最大降水量Cv值圖；暴雨區(qū)劃圖；產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)圖；匯流參數(shù)分區(qū)圖；最大基流分布圖；分區(qū)綜合時～面～、關系表；24小時暴雨分區(qū)綜合雨型表。

2．河流與流域的形態(tài)參數(shù)量算在1/5萬地形圖上繪量以下參數(shù)：（1）勾繪河流在工程斷面以上流域的分水線，用求積儀量算集水面積（F），單位為km2在有巖溶發(fā)育的地區(qū)，要注意有無封閉區(qū)（巖溶洼地）的存在，并須繪量其面積，水文人員與地質(zhì)人員密切配合確定地下水匯水面積2）用量線儀或分規(guī)量算干流河長（L），單位為km扇形河系的干流是指在工程斷面的洪水組成中洪水來量最大的支流，另外，河長不是自工程處量至而是量至距最近的分水嶺3）干流縱比降（J），以小數(shù)表示，可按下式計算：式中：L——干流河長，其定義同前，以km計h0、h1……h(huán)n-1——干流縱剖面各折點處（常為地形等高線與干流的相交處）至工程斷面河底的高差，以m計l1、l2……ln——各分段的河長，以km計注意＝L，差值大者須重新量算；差值小者，可以河段長為權(quán)重進行差值平差分配4）流域形狀系數(shù)（B），是無因次系數(shù)，以下式計算：各符號意義同上3．水文調(diào)查切忌僅憑手冊進行洪水計算，進行必要的水文調(diào)查以提高計算成果的精確度1）洪水基流是深層地下水補給的河川基流量，常以枯水流量來代替若無工程專用水文站的實測枯水流量，就需進行枯水調(diào)查或水文比擬鄰近水文站的枯水流量模數(shù)，手冊的“最大基流量分布圖”亦具應用價值。

2）巖溶情況搜集與調(diào)查流域巖溶發(fā)育、特別是在干支流上有無溶洞束水控制的情況；地下水的匯水面積、封閉區(qū)的排泄情況；泉水點調(diào)查、主要泉點汛期測流與洪水調(diào)查等3）水利概況調(diào)查流域已建和在建的蓄水、引水工程，分洪、滯洪工程情況，分析對洪水的影響4）雨洪特性調(diào)查流域：暴雨時空分布特性，如常見暴雨中心位置、暴雨的移動規(guī)律、降雨歷時及其過程等；洪水的成因、來源和季節(jié)性等；注意搜集流域及鄰近地區(qū)的有關雨洪計算報告和資料4．標準、歷時、時段（1）設計標準取多少年一遇洪水進行工程設計的政策性強，應遵照水利部能源部文件水規(guī)（1990）35號予以執(zhí)行，具體標準列于表（4）表（4）防洪設計標準（洪水重現(xiàn)期?年）校核標準（洪水重現(xiàn)期?年）工程規(guī)模水庫總庫容（億m3）水電站裝機（萬kW）防護城鎮(zhèn)及工礦區(qū)保護農(nóng)田面積（萬畝）擋水、泄水建筑物水電站廠房擋水、泄水建筑物水電站廠房土壩、堆石壩、干砌石壩混凝土壩、漿砌石壩中型中等100~3050301000500200小（一）型一般30~53020500200100?。ǘ┬?5201020010050注：1o當采用土石壩時，失事后對下游將造成特別重大災害的中型工程，其校核標準可提高到2000年，?。ㄒ唬┬涂商岣叩?000年；對旁引屯蓄水庫的標準可以適當降低；系山區(qū)省，壩區(qū)小，防洪保護農(nóng)田面積宜適當減小，但尚未制定。

2o關于施工期洪水標準，水規(guī)〔1990〕35號文未定，暫按老標準，宜適當降低，老標準為：中小型水利水電工程施工期間所使用的如導流建筑物等均屬五級建筑物，當為土石建筑物時洪水重現(xiàn)期20～10（年），當為混泥土、漿砌石建筑物時5～3（年）壩體施工期臨時渡汛的洪水標準，應根據(jù)壩體升高而形成的攔洪蓄水庫容來確定壩型為土壩、堆石壩或干砌石壩，當庫容小于1000萬m3取50～20（年）、當庫容超過1000萬m3時取100～50（年）；混凝土壩、漿砌石壩分別取20～10（年）和50～20（年）注：手冊中的標準采用水利部能源部文件水規(guī)（1990）35號，設計標準已更改，故此處從略具體參照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-20002）全省具有以單日暴雨居多、雨量較集中的暴雨特性，山區(qū)型小河的洪水暴漲陡落洪水過程尖瘦，中小型水庫常無下游防洪保護任務而不需錯峰調(diào)節(jié)，據(jù)此暴雨歷時（t）取24小時、時段長（△t）取1小時4.2. 設計暴雨計算1．1、6、24小時點暴雨量計算（1）點暴雨量參數(shù)值查讀在1/5萬地形圖上確定工程集水區(qū)的形狀中心（重心），量算中心至1/5萬地形圖和手冊附圖都標明的鄰近兩城鎮(zhèn)的距離a1、a2，以降水量均值、Cv值圖上的兩城鎮(zhèn)為中心，分別以a1/40、a2/40交會確定工程集水區(qū)形狀中心位置，查讀其兩相鄰等值線的數(shù)值，采用線性插法計算出集水區(qū)中心處的、Cv1、、Cv6、、Cv24。

查讀點亦可為常遇暴雨中心或為具有最大集水區(qū)面雨量的某點，為簡單計，一般選用形狀中心2）1、6、24小時設計點暴雨量計算由設計標準（以頻率P表示）、Cvt、Cstvt，查表（5）得相應的Kp值，采用下式計算出工程集水區(qū)中心的設計點暴雨量式中：——暴雨歷時（t）分別為1、6、24h，頻率為P（%）的設計點暴雨量（mm）——暴雨歷時（t）分別為1、6、24h的暴雨均值Kp——倍比系數(shù)查表值P－Ⅲ型曲線KP值表（Cs＝3.5Cv）表（5）P（%）Cv12510203注：此表摘自《水文統(tǒng)計常用圖表（水利）》，編者作了插具體計算按表（6）進行表（6）t（h）統(tǒng)計參數(shù)（mm）（mm）CvtCstP= %P= %P= %1v16v624v24（3）其它歷時設計點暴雨量計算將工程集水區(qū)中心的24h設計點暴雨量代入下列公式計算其它歷時的設計點暴雨量：歷時（t）為2、3……5h：歷時（t）為7、8……23h：式中：、為設計暴雨的遞增指數(shù)值，可由1、6、24h設計點暴雨量按公式計算：2．1至24小時設計面雨量計算河流在工程斷面發(fā)生的洪水系由斷面以上集水區(qū)的（面）雨量所形成，點設計暴雨量必須經(jīng)過點面關系化算成面設計暴雨量。

由附圖7《暴雨區(qū)劃圖》劃定工程集水區(qū)所在暴雨分區(qū)，查《省分區(qū)綜合時～面～、關系表》見表（7），得到工程集水面積（F）的不同歷時（t）的點面雨量折算系數(shù)，則1至24h設計面雨量在面雨量計算時經(jīng)常會碰到的問題及其一般處理有：（1）工程集水區(qū)在兩暴雨分區(qū)的交界處，可取兩區(qū)的平均的值，在經(jīng)分析后亦可取其中暴雨相似區(qū)的值；（2）工程集水區(qū)面積（F）不為表列數(shù)值，以其左右相鄰F的進行線性插值；（3）查算不為表列歷時t的，是采用上下相鄰進行線性插值須予說明的是，只有當工程集水區(qū)的分水線與暴雨的等值線相重合時，應用點面折算系數(shù)將點雨量化算成面暴雨量才是合適的，但實際上是不相重合，理應將點面折算系數(shù)修正為較小數(shù)值，實用時為安全起見可不修正省分區(qū)綜合時～面～、關系表（—點、面化算系數(shù)；—時、深轉(zhuǎn)換系數(shù)）表（7）區(qū)劃歷時（小時）（%）（%）0km220km250km2100km2200km2300km2400km2500km2600km2700km2800km2900km21000km2第一分區(qū)241001001810012100610031001100第二分區(qū)241001001810012100610031001100第三分區(qū)241001001810012100610031001100第四分區(qū)241001001810012100610031001100第五分區(qū)241001001810012100610031001100第六分區(qū)241001001810012100610031001100第七分區(qū)241001001810012100610031001100第八分區(qū)241001001810012100610031001100第九分區(qū)241001001810012100610031001100第十分區(qū)241001001810012100610031001100第十一分區(qū)241001001810012100610031001100第十二分區(qū)241001001810012100610031001100第十三分區(qū)241001001810012100610031001100第十四分區(qū)241001001810012100610031001100全省綜合變化圍2410010092.4～671810098～9089.6～6582.6～521210080.5～50610088.6～69310098.3～9486.3～6769.5～42110098.2～9384.2～6565～4062～35省分區(qū)綜合時。