平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告(翻板闸部分) 2.5.2设计暴雨 2.5.2.1计算方法 流域面雨量系列采用1957年~2007年共51年,暴雨统计分期与历时 为年最大、梅汛期、非汛期最大一日及三日暴雨。雨量站控制流域面积权重 见表2-7。 表2-7 雨量站控制流域面积权重表 站名顺溪吴垟朝阳丨岳溪|莒溪|峰文丨山门南雁埭头|藤垟 顺溪水库183|43321122.33.1 权重(%) 区间153 20473 270109783 水头镇10915139188142210110.86 25.2.2年最大设计暴雨成果 通过频率分析,采用P-Ⅲ型曲线适线,求得年最大设计暴雨成果见表 2-8、2-9、2-10 表2-8 顺溪水库坝址设计暴雨成果表 历均值 各频率(%)设计雨量(mm 时(mm) CvCs/Cv 0050.10.20.5 23.3351020 Ha191062.5855791726639573505455415344270 H2Ha=H1ax1.1295886813716642566510465385|302 H3日2730.5925120011101020899807713643587488385 表2-9 埭头~坝址区间设计暴雨成果表 历时均值cc 各频率(%)设计雨量(mm) 0.050.10205123.3351020 Ha17205925752696639570511452408372309248 H24h=H1a×1.12 842780716638572506457417346278 Ha2400532.5941875808719650580528485410331
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告（翻板闸部分） - 20 - 2.5.2 设计暴雨 2.5.2.1 计算方法 流域面雨量系列采用 1957 年～2007 年共 51 年，暴雨统计分期与历时 为年最大、梅汛期、非汛期最大一日及三日暴雨。雨量站控制流域面积权重 见表 2-7。 表 2-7 雨量站控制流域面积权重表 权重（%） 站名 顺溪 吴垟 朝阳 岳溪 莒溪 峰文 山门 南雁 埭头 藤垟 顺溪水库 18.3 43.3 21 12 2.3 3.1 区间 15.3 20.4 7.3 27.0 10.9 7.8 11.3 水头镇 10.9 15 13.9 1 8.8 1.4 22.1 10.1 10.8 6 2.5.2.2 年最大设计暴雨成果 通过频率分析，采用 P-Ш型曲线适线，求得年最大设计暴雨成果见表 2-8、2-9、2-10。 表 2-8 顺溪水库坝址设计暴雨成果表 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 20 H1 日 191 0.6 2.5 855 791 726 639 573 505 455 415 344 270 H24h H24h=H1 日×1.12 958 886 813 716 642 566 510 465 385 302 H3 日 273 0.59 2.5 1200 1110 1020 899 807 713 643 587 488 385 表 2-9 埭头~坝址区间设计暴雨成果表 历时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 20 H1 日 172 0.59 2.5 752 696 639 570 511 452 408 372 309 248 H24h H24h=H1 日×1.12 842 780 716 638 572 506 457 417 346 278 H3 日 240 0.53 2.5 941 875 808 719 650 580 528 485 410 331
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告(翻板闸部分) 表2-10 埭头以上流域设计暴雨成果表 历均值 CvCs/Cv 各频率(%)设计值 时|(mm) 0050.1020.5 2|333 1020 Ha1740.592.5765708650573514455410374311245 H2H2=H1a×1.12857793728642576510459419348274 H3日2440532595688982273166159053749341737 顺溪水库坝址至埭头区间相应设计暴雨按下式推算 HF-H F 区间 式中F=346km2;Fg间=253.7km2:;F=92.3km2 H、H分别为埭头以上,顺溪水库坝址以上各种频率之暴雨量。坝址 埭头区间相应设计暴雨见表2-11 表2-11 坝址~埭头区间相应暴雨成果表 各频率(%)设计雨量(mm) 0.050.10205 2 3335 H1a73267862254949343739359299236 H2820759697615552489441402335264 H3 日 867809750670608545498459391320 2.5.2.3非汛期设计暴雨成果 通过频率分析,求得非汛期设计暴雨成果见表2-12 表2-12 设计暴雨成果表 分期历 均值 各频率(%)设计雨量(mm) (mm) Cy Cs/Cv 3335 10|20 H 0435 H24h H24=Ha×1.12 124112103 8369 043.5 17515814513511797 25.24设计暴雨成果合理性分析
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告（翻板闸部分） - 21 - 表 2-10 埭头以上流域设计暴雨成果表 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计值 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 20 H1 日 174 0.59 2.5 765 708 650 573 514 455 410 374 311 245 H24h H24h=H1 日×1.12 857 793 728 642 576 510 459 419 348 274 H3 日 244 0.53 2.5 956 889 822 731 661 590 537 493 417 337 顺溪水库坝址至埭头区间相应设计暴雨按下式推算： 区间 埭头 埭头 坝 坝 区间 F H F H F H 式中 F 埭头=346km2；F 区间=253.7km2；F 坝址=92.3km2 H 埭头、H 坝分别为埭头以上，顺溪水库坝址以上各种频率之暴雨量。坝址～ 埭头区间相应设计暴雨见表 2-11。 表 2-11 坝址～埭头区间相应暴雨成果表 历时 各频率（%）设计雨量(mm) 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 20 H1 日 732 678 622 549 493 437 394 359 299 236 H24h 820 759 697 615 552 489 441 402 335 264 H3 日 867 809 750 670 608 545 498 459 391 320 2.5.2.3 非汛期设计暴雨成果 通过频率分析，求得非汛期设计暴雨成果见表 2-12。 表 2-12 设计暴雨成果表 分期 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 1 2 3.33 5 10 20 非 汛 期 H1 日 48 0.4 3.5 111 100 92 85 74 62 H24h H24h=H1 日×1.12 124 112 103 95 83 69 H3 日 76 0.4 3.5 175 158 145 135 117 97 2.5.2.4 设计暴雨成果合理性分析
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告(翻板闸部分) 将本次采用暴雨成果与《平阳县鳌江蒲潭垟以上流域综合治理规划》 (2017.11)设计暴雨成果比较可知:《平阳县鳌江蒲潭垟以上流域综合治 理规划》分析采用雨量资料系列为19582013年,较本次分析资料有所延长, 经对比分析两次计算成果,由于近几年顺溪坝址发生了连续大暴雨,设计暴 雨的均值有所增加,但暴雨Cv略有减小,总体来看,设计暴雨的差异较小, 两次计算成果的相对差在4%以内,故认为本次分析暴雨成果基本合理。 表2-13 顺溪水库坝址以上设计暴雨对照表 历均值 各频率(%)设计雨量(mm) 项目 CvCs/C 时(mm) Ha1910.62.5505415344270 本次采用成果 H3a2730592.5713587488385 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流Ha19405725494409342272 域综合治理规划》 (比较用) H3a2850572.5726600502399 -06 0.7 相对差(%) 8 2.9 3.6 表2-14 顺溪坝址~埭头区间设计暴雨成果对照表 各频率(%)设计雨量(mm) 项目 历均值 时 Cv Cs/ mm) Ha1720592.5452372309248 本次采用成果 H3日2400.532558048541031 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流|Ha1790.552544370311249 域综合治理规划》 (比较用) H3a258012.5608511434353 -1.8-0.506 0.4 相对差(%) 4.8 5.4 5966
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告（翻板闸部分） - 22 - 将本次采用暴雨成果与《平阳县鳌江蒲潭垟以上流域综合治理规划》 （2017.11）设计暴雨成果比较可知：《平阳县鳌江蒲潭垟以上流域综合治 理规划》分析采用雨量资料系列为 1958~2013 年，较本次分析资料有所延长， 经对比分析两次计算成果，由于近几年顺溪坝址发生了连续大暴雨，设计暴 雨的均值有所增加，但暴雨 Cv 略有减小，总体来看，设计暴雨的差异较小， 两次计算成果的相对差在 4%以内，故认为本次分析暴雨成果基本合理。 表 2-13 顺溪水库坝址以上设计暴雨对照表 项目 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 2 5 10 20 本次采用成果 H1 日 191 0.6 2.5 505 415 344 270 H3 日 273 0.59 2.5 713 587 488 385 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流 域综合治理规划》 （比较用） H1 日 194 0.57 2.5 494 409 342 272 H3 日 285 0.57 2.5 726 600 502 399 相对差（%） H1 日 -2.2 -1.4 -0.6 0.7 H3 日 1.8 2.2 2.9 3.6 表 2-14 顺溪坝址～埭头区间设计暴雨成果对照表 项目 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 2 5 10 20 本次采用成果 H1 日 172 0.59 2.5 452 372 309 248 H3 日 240 0.53 2.5 580 485 410 331 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流 域综合治理规划》 （比较用） H1 日 179 0.55 2.5 444 370 311 249 H3 日 258 0.51 2.5 608 511 434 353 相对差（%） H1 日 -1.8 -0.5 0.6 0.4 H3 日 4.8 5.4 5.9 6.6
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告(翻板闸部分) 表2-15 埭头以上全流域设计暴雨成果对照表 各频率(%)设计雨量(mm) 项目 历均值 时/(m)cv|csc 10 H1a1740592.5455374311245 本次采用成果 H3日2440.532.5590493417337 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流|Ha17905525444370311249 域综合治理规划》 (比较用) H3a2620.5125617519 441 359 相对差(%) H3 4.6 5.3 5.8 6.5 2.5.2.5设计雨型 经对顺溪和埭头两雨量站,台汛期十几场暴雨雨型统计,本次设计采用 24小时与三天暴雨推求设计洪水。根据水库流域实测大暴雨资料统计分析, 暴雨日程分配为:最大24小时雨量置于三天当中的第二日;其余两日则第 日为(H=-H21)的40%,第三日为(H-H24)的60%。 暴雨时程分配:按暴雨强度公式求得时段雨量分配系数,各时段的雨量 按《浙江省可能最大暴雨图集》中的规则排列。 选择资料系列较长的顺溪、南雁、埭头、藤垟、富垟等站,统计其同场 雨年最大1h、3h、6h、12h、24h雨量,选择最大lh雨量大于40mm且24h 雨量大于200mm的较大暴雨分析其暴雨衰减指数,分析成果如下:大暴雨共 统计43站次,n值最小为0.35,最大为0.73,平均为0.48。因此对暴雨集 中、集水面积较小的分区,暴雨衰减指数应适当取偏大值,而对集水面积较 大的分区,考虑降雨在空间上的分布不均,暴雨衰减指数应适当取偏小值。 经综合比较,暴雨衰减指数np取0.4~0.6。 2.5.3设计洪水 2.5.3.1产流计算
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告（翻板闸部分） - 23 - 表 2-15 埭头以上全流域设计暴雨成果对照表 项目 历 时 均值 (mm) CV CS/CV 各频率（%）设计雨量(mm) 2 5 10 20 本次采用成果 H1 日 174 0.59 2.5 455 374 311 245 H3 日 244 0.53 2.5 590 493 417 337 《平阳县鳌江蒲潭垟以上流 域综合治理规划》 （比较用） H1 日 179 0.55 2.5 444 370 311 249 H3 日 262 0.51 2.5 617 519 441 359 相对差（%） H1 日 -2.4 -1.1 0 1.6 H3 日 4.6 5.3 5.8 6.5 2.5.2.5 设计雨型 经对顺溪和埭头两雨量站，台汛期十几场暴雨雨型统计，本次设计采用 24 小时与三天暴雨推求设计洪水。根据水库流域实测大暴雨资料统计分析， 暴雨日程分配为：最大 24 小时雨量置于三天当中的第二日；其余两日则第 一日为（H 三日—H24h）的 40%，第三日为（H 三日—H24h）的 60%。 暴雨时程分配：按暴雨强度公式求得时段雨量分配系数，各时段的雨量 按《浙江省可能最大暴雨图集》中的规则排列。 选择资料系列较长的顺溪、南雁、埭头、藤垟、富垟等站，统计其同场 雨年最大 1h、3h、6h、12h、24h 雨量，选择最大 1h 雨量大于 40mm 且 24h 雨量大于 200mm 的较大暴雨分析其暴雨衰减指数，分析成果如下：大暴雨共 统计 43 站次，n 值最小为 0.35，最大为 0.73，平均为 0.48。因此对暴雨集 中、集水面积较小的分区，暴雨衰减指数应适当取偏大值，而对集水面积较 大的分区，考虑降雨在空间上的分布不均，暴雨衰减指数应适当取偏小值。 经综合比较，暴雨衰减指数 np 取 0.4～0.6。 2.5.3 设计洪水 2.5.3.1 产流计算
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告(翻板闸部分) 产流计算采用蓄满产流原理的简易扣损法。土壤最大含水量Imax为 100m,土壤前期含水量为75m,初损为25m,最大24小时后损为1mm/h, 其余二日为0.5mm/h 2.5.3.2汇流计算 设计洪水的汇流计算,对面积小于50km2的区域一般采用推理公式,对 于面积大于50km的区域一般采用浙江省瞬时单位线法。设计流域各分区流 域面积均大于50km2,设计洪水采用浙江省瞬时单位线法推求 浙江省瞬时单位线法是我院采用了纳希瞬时单位线法的基本原理,并结 合我省的实际暴雨、洪水情况,分析综合而得的一种推流方法。 利用纳希瞬时单位线法的模式,建立水量平衡方程及槽蓄方程,经换算 后可得一般形式。 (/k)"1.e/k kr(n) 式中 u(t)——t时刻的瞬时单位线纵高; k—一反映流域汇流时间的参数,或称调蓄系数; n——调节次数或调节系数 r(n)--n阶不完全伽玛函数 t—一时间。 按照这两参数的汇流模式,对设计流域求出n和k(k=m/n)两参数, 即可求出瞬时单位线。在实际综合分析中,并不是直接对n、k进行综合, 习惯采用参数m(=m),m2=(-),将参数皿、m分别对流域面积F、河长L 河道坡度J、雨强I建立经验关系。根据对我省387场暴雨洪水资料进行分 析计算,最后综合得n~F及M10~L/J、b~JF关系式
平阳县国安引供水二期工程可行性研究报告（翻板闸部分） - 24 - 产流计算采用蓄满产流原理的简易扣损法。土壤最大含水量 Imax 为 100mm，土壤前期含水量为 75mm，初损为 25mm，最大 24 小时后损为 1mm/h， 其余二日为 0.5mm/h。 2.5.3.2 汇流计算 设计洪水的汇流计算，对面积小于 50km 2的区域一般采用推理公式，对 于面积大于 50km 2的区域一般采用浙江省瞬时单位线法。设计流域各分区流 域面积均大于 50km 2，设计洪水采用浙江省瞬时单位线法推求。 浙江省瞬时单位线法是我院采用了纳希瞬时单位线法的基本原理，并结 合我省的实际暴雨、洪水情况，分析综合而得的一种推流方法。 利用纳希瞬时单位线法的模式，建立水量平衡方程及槽蓄方程，经换算 后可得一般形式。 n t k t k e k n u t 1 / ( / ) ( ) 1 ( ) 式中： u(t)——t 时刻的瞬时单位线纵高； k——反映流域汇流时间的参数，或称调蓄系数； n——调节次数或调节系数； (n)——n 阶不完全伽玛函数； t——时间。 按照这两参数的汇流模式，对设计流域求出 n 和 k（k=m/n）两参数， 即可求出瞬时单位线。在实际综合分析中，并不是直接对 n、k 进行综合， 习惯采用参数 ( ) m1 nk ， ) 1 ( 2 n m ，将参数 m1、m2分别对流域面积 F、河长 L、 河道坡度 J、雨强 I 建立经验关系。根据对我省 387 场暴雨洪水资料进行分 析计算，最后综合得 n～F 及 M1(10)～L/J 1/3、b～J 1/3F -1/4关系式