水文学-第5章课件.ppt

'降水资料第五章的收集与整理2021/10/61 了解雨量资料的形成与整理掌握暴雨强度公式及地方性参数的推求了解等值线图的用法了解我国降水量的分布情况重点2021/10/62 §5—1降水降水——是从云中降落到地面的雨、雪、雹、霰的总称。一、降水的观测1、降水量的表示方法——可用降落在不透水平面上的雨水深度（以毫米计）来表示。2021/10/63 3、降雪量的表示方法——用融化后的雪水深度表示2、观测降水量的仪器自记雨量计雨量器器测法自记雨量计简图2021/10/64 二、降水特征降水量降水面积暴雨中心降水历时降水强度降水三要素2021/10/65 降水量——降落在不透水层平面上的雨水深度。降水历时——一次降水所经历的时间。降水强度——单位时间内的降水量。（1）平均降水强度：tpiDD=（2）瞬时降水强度：dtdptpit=DD=→D0lim单位：年、月、日、时、分。2021/10/66 §5—2降水分布1、点降水量——由雨量站观测的降水量称点降水量，简称点雨量。2、面雨量——某区域的平均降水量。一、利用点雨量资料计算面雨量资料的方法2021/10/67 3、由点雨量换算面雨量的方法1>算数平均法2>加权平均法（泰森多边形法）3>等雨量线法适用于流域内雨量站较多，分布均匀，且各站有长期的暴雨实测资料。4>距离平方倒数法5—6式2021/10/68 （1）算数平均法特点：计算方法简单，但精度差。（2）加权平均法（泰森多边形法）5—4式2021/10/69 （3）等雨量线法5—5式将某场雨的各站实测水量标在地形图上，作等雨量线，两条等雨量线间的面积与两侧雨量均值相乘，即得该面积上的平均雨量。方法2021/10/610 二、多年平均最大24小时降水量如果缺乏自记雨量计记录资料，可据测站的日降水资料推求日最大降水量的多年平均值，从而推求短历时暴雨强度。一般可据各地区《水文手册》查相关图表三、我国年降水量分布自阅2021/10/611 §5—3点雨量资料的整理1、暴雨标准雨水排除系统所要排除的雨水，绝大部分是在短时间内完成的，属于暴雨性质。自阅2021/10/612 2、资料整理（1）在自记雨量计记录纸上选出每场暴雨进行分析。——可分别按历时为5，10，15，20，30，45，60，90，120分钟。如表5—3（2）绘制相应的暴雨强度i～历时t关系曲线。图5.102021/10/613 3、自记雨量计记录见p147图5.10曲线的意义：水平延伸处，表示无雨。曲线最陡处，表示降雨强度最大。2021/10/614 4、注意（2）由自记雨量计记录推求短历时暴雨公式，一般应有20年以上记录年数，最少也应有10年以上的自记雨量记录（若只有10年或略长于10年时，资料应连续）。（1）当集水面积较小时，可不计历时为90，120分的暴雨强度。一次降雨中途间断超过120分时，应作两次降雨。2021/10/615 （3）制作暴雨强度i～降雨历时t～暴雨重现期T的统计表时，T可分别取0.25，0.33，0.5，1，2，3，5，10等年的暴雨强度。暴雨重现期——指在非常长的年代中，暴雨强度i等于或大于某一定值的降雨重复出现一次平均所需年数。若设计采用的重现期大于资料记录年限，应借助于理论频率曲线，通过适线，求出不同历时t的暴雨强度i和次频率的关系。将不同历时的理论频率曲线绘制在同一机率格纸上，从曲线上找出不同重现期的暴雨强度，再绘制暴雨强度i～降雨历时t～暴雨重现期T的统计表。2021/10/616 §5—4暴雨强度公式的推求一、暴雨强度公式的关系曲线确定由暴雨强度i降雨历时t重现期T2021/10/617 暴雨的地方性参数i——任意时段t内最大平均暴雨强度n——暴雨衰减指数b——时间参数A——雨力（mm/min，mm/h）1、当i～t点绘在对数坐标纸上是非直线时，可按下式计算：5.8式2021/10/618 2、当i～t是直线时，可按下式计算：5—9式)lg1(1TcAA+=5—10式3、雨力A与重现期T的关系式：以上三式在《室外排水设计规范》中被推荐为雨水量计算标准公式。2021/10/619 4、暴雨强度i与流量q的换算关系：据此绘制全国参数等值线图5—11式2021/10/620 公式变换后得：tnAilglglg-=TBATcAAlg)lg1(11+=+=又：B=A1C二、公式中参数的推求2021/10/621 系数的求解方法：1、图解法：（1）将历年自记雨量计记录的资料整理成表格i～t～T；（2）以T为参数，绘制i～t，并点绘在双对数坐标纸上；（3）将历时相同的各组i求出平均值，并点绘在坐标纸上方，绘出一条直线；（4）参照（3）所画出的直线斜率，将各组i～t点绘成斜率相等的直线；（6）找出特殊点，计算系数。（5）在半对数坐标纸上，点绘A～T，目估一条直线；2021/10/622 2、最小二乘法(自阅)——当点据比较散乱时，目估的直线误差较大，可用此法。（1）n值的计算：2211)lg(lg)lg(lglglgttmtimtin-*-*=∑∑∑∑2mnnT=∑对应于一个重现期T的n值。对应于多个重现期，可取平均值作公式中的n。2021/10/623 （2）A值的计算：对应于一个重现期T的A值。m2——重现期的总项数。m1——降雨历时的总项数；（3）A1及B的计算：见5—20式5—19式2021/10/624 三、公式中参数的推求可用试摆法使之成为直线试摆法——即对某一重现期的曲线，保持纵坐标Lgi，在横坐标上调整，使lgt变为lg（t+b），若能使各点连成直线，则b值即为所求。不同的重现期各有适合的b值2021/10/625 方法：（3）求得n，再调整b，A，直到最后求得A1，B，C。（1）用公式5—17（p153）求参数n。（2）t+b=1时，lgi=lgA，即i=A。例：略2021/10/626 四、利用等值线图求暴雨强度小流域暴雨强度公式其中：n、A可从地区性水文手册上查出。1、水文研究所推荐的全国统一公式形式2021/10/627 2、公式用于小流域暴雨计算时，可采用以下方法（1）将其概化为两条不同斜率的直线，以历时1小时为转折点，将其分为长、短历时。（2）由此可将公式简化为2021/10/628 （3）两条直线对应两个斜率：长历时为n2短历时为n1（4）若地区性的资料有t0=1小时A1%、n1、n2的等值线图，则可查用。2021/10/629 （5）若无此资料，可查我国最大24小时降雨量等值线图。如图5.16（p167）3>计算A：1>先由图查得，Cv24值2>再计算2021/10/630'