基于降雨过程理论的城市内河洪峰流量的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及市政工程技术领域，特别涉及一种基于降雨过程理论的城市内河洪峰 流量的计算方法。
【背景技术】
[0002] 当前城市河道流量的计算可采用水利部门和市政部门两个暴雨计算公式进行计 算。水利部门计算公式是基于天然河流的降雨与地表径流关系推求的，由于城市化发展，带 来了城区下垫面条件的急剧改变从而影响了城市雨水产流、汇流规律，使的水利部门的用 于计算自然发育条件下河道洪峰流量的推理公式不能准确计算城区排洪河道的设计流量， 其计算结果往往偏小。
[0003] 市政部门采用短历时暴雨计算公式，该公式适用于汇水面积较小、集水时间较短 的城镇的雨水管道或小型排洪沟渠的设计雨水流量。但若采用此公式直接计算城区排洪河 道的设计洪峰流量，往往计算结果偏大。
[0004] 因此，尚需开发一种能准确计算出实际洪峰流量的城市内河洪峰流量计算方法。
【发明内容】
[0005] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于降雨过程理论的能准确计算出 城市内河实际洪峰流量的计算方法，其计算步骤如下：
[0006] 1. 1、首先将一条河道的流域划分为若干个子汇水分区，并设定：
[0007] 1. 1. 1、从河道起点至终点对每个汇水分区进行编号分别为：1、2、3、……、n;
[0008] 1. 1. 2、划分每个汇水分区对应的出水口编号分别为：I、II、111、……、N;
[0009] 1. 1. 3、对每个汇水分区进行以下计算：
[0010] ①每个汇水分区面积分别为FpF2、F3、……、Fn;
[0011] ②每个汇水分区对应汇流时间ti、t2、t3、......、tn;
[0012] ③每个汇水分区设计流量分别为：QpQ2、Q3、......、Qn;
[0013] 1.2、对于一条河道内的任意一个N号排口下游出现的两种可能的最大流量％的 情形，分别按以下步骤进行计算，并比较所述两种可能的最大流量的大小，取较大值作为该 处河道洪峰流量：
[0014] 1. 2. 1、设定：①每个出水口下游的河道设计峰值流量为Qi、Qh、Qm、......、Qn;(D 对应的产生峰值时的时间为、T"、Tffl、……、TN;以及③从上一个出水口至下一个出水口 河道内洪水流行时间为Ti~"、T"~ffl、……、Th~N;
[0015] 1.2. 2、分两种情形计算所述任意一个N号排口下游出现的可能的雨水设计流量 Qn:
[0016] 1. 2. 2. 1、上游N-1号排口处的洪峰流量到达N号排口时，遭遇此时Fn汇水分区流 量叠加，即
【主权项】
1. 一种基于降雨过程理论的城市内河洪峰流量的计算方法，计算步骤如下： 1.1、首先将一条河道的流域划分为若干个子汇水分区，并设定： 1. 1. 1、从河道起点至终点对每个汇水分区进行编号分别为：1、2、3、……、n; 1. 1. 2、划分每个汇水分区对应的出水口编号分别为：I、II、111、……、N; 1. 1. 3、对每个汇水分区进行以下计算： ① 每个汇水分区面积分别为FpF2、F3、……、Fn; ② 每个汇水分区对应汇流时间t2、t3、......、tn; ③ 每个汇水分区设计流量分别为：Qi、Q2、Q3、......、Qn; 1. 2、对于一条河道内的任意一个N号排口下游出现的两种可能的最大流量％的情形， 分别按以下步骤进行计算，并比较所述两种可能的最大流量的大小，取较大值作为该处河 道洪峰流量： 1. 2. 1、设定：①每个出水口下游的河道设计峰值流量为h、Qn、Qm、......、QN;②对应 的产生峰值时的时间为Ti、Tn、Tin、……、心;以及③从上一个出水口至下一个出水口河道 内洪水流行时间为Ti~"、T"MII、......、I~ N; 1. 2. 2、分两种情形计算所述任意一个N号排口下游出现的可能的雨水设计流量Qn: 1. 2. 2. 1、上游N-1号排口处的洪峰流量到达N号排口时，遭遇此时Fn汇水分区流量叠 加，即 \ iV-1
/ n 1. 2. 2. 2、当匕汇水分K峰倌流量到达N号棑口时，遭遇h游F,?Fn_i汇水分区此时的 流量叠加，即
1. 2. 3、采用雨水流量计算各分区雨水流量= ，式中Q:雨水流量（L/s) ; 径流 系数；F:汇水面积（ha);q:设计暴雨强度[L/(s?ha)]; 采用短历时暴雨强度公式计算设计暴雨强度
式中q:设计暴雨强度[I7(s*ha)] ;t:降雨历时（min) ;P:设计重现期（年），根据当 地排水规划确定；ApC，b，n:参数，根据当地暴雨强度计算公式确定；设A= 167AJ1+Clg p); 1. 2. 4、采用明渠均匀流公式计算河道内水流速度v= 再采用T=L/v计算洪 n 水在河道内流行时间， 式中V:河道内水流速度（m/s);R:水力半径（m) ;1:水力坡降；n:粗糙系数；T:洪水在 河道内流行时间（s) ;L:河道长度（m)，其中，R、I、n均为计算参数。
2. 如权利要求1所述的城市内河洪峰流量的计算方法，其特征在于，在所述步骤 1.2.2. 1中，存在以下三种情形： 1. 2. 2. 1.a)、当时，按计算结果取值； 1. 2. 2. 1允）、当N <〇时，取 0 ; lx 1. 2. 2. 1.c)、当1<;" /N、时，取 1。
3.如权利要求1所述的城市内河洪峰流量的计算方法，其特征在于，在所述步骤 1. 2. 2. 2中，存在以下两种情形： 1. 2. 2. 2.a)、当^时，按计算结果取值； 1. 2. 2. 2.b)、当 时，取 1。
【专利摘要】本发明公开了一种基于降雨过程理论的城市内河洪峰流量的计算方法：1.1、首先将一条河道的流域划分为若干个子汇水分区，并设定：1.1.1、从河道起点至终点对每个汇水分区进行编号；1.1.2、划分每个汇水分区对应的出水口编号；1.1.3、对每个汇水分区进行面积、对应汇流时间和流量的计算；1.2、对于一条河道内的任意一个N号排口下游出现的两种可能的最大流量QN的情形，分别进行计算，并比较所述两种可能的最大流量的大小，取较大值作为该处河道洪峰流量。本发明基于降雨过程理论，采用对河道各排口流量进行错峰叠加计算城市内河洪峰，能准确计算设计标准下城市内河的实际流量。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104615883
【申请号】CN201510056621
【发明人】夏绍凤, 王矛矛, 高文乔
【申请人】合肥市市政设计院有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月3日