南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告
根据水库所在水文分区，查短历时暴雨时面深(t～F～α)关系图，求得不同历时暴雨的点面折减系数α值，乘设计点雨量即得设计面雨量。由于水库控流域面积F=0.7km2，小于50km2， α=1 ，点雨量与面雨量相同。
（3）设计暴雨递减指数n
按照暴雨历时关系，n分为三段：1h以下为n1，1～6h为n2、6～24h为n3。本流域设计暴雨递减指数采用下式计算：
αH1pn1p=1-1.285lgαH'10p
n2pαH6p=1-1.285lg
αH1pαH24p αH6pn3p=1-1.661lg式中：n1p、n2p、n3p分别为三种时段的设计暴雨递减指数； H10P、、H1P、H6P、H24P分别为同频率P的年最大10min、1h、6h、24h设计点雨量。
各种频率的设计点雨量、面雨量及暴雨递减指数见表2-2~表2-4。
表2-2 84图集暴雨量计算成果表
时段（h） 均值 变差系数（Cv） 点雨量 20年一遇 200年一遇 点面折减系数 20年一遇 面雨量 200年一遇 1/6 17.5 0.42 31.9 46.0 1.0 31.9 46.0 1 50 0.55 105.0 167.0 1.0 105.0 167.0 6 100 0.65 230.0 392.0 1.0 230.0 392.0 24 140 0.65 322.0 548.8 1.0 322.0 548.8 - 15 -
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表2-3 05图集暴雨量计算成果表
1/6 1 时段（h） 18.0 50 均值 0.37 0.56 变差系数（Cv） 点雨量 30.8 106.0 20年一遇 42.5 169.5 200年一遇 1.0 1.0 点面折减系数 30.8 106.0 20年一遇 面雨量 42.5 169.5 200年一遇 表2-4 暴雨递减指数成果表 84图集暴雨递减指数 重现期 N2 N3 20 0.56 0.76 200 0.52 0.76 重现期 N2 N3 6 100 0.70 241.0 423.0 1.0 241.0 423.0 24 120 0.75 301.2 546.0 1.0 301.2 546.0 05图集暴雨递减指数 20 0.54 0.84 200 0.49 0.82 2.5.3产流计算
根据24h降雨量查该流域所在分区的次降雨径流关系P+Pa～R曲线得24h净雨量。这里P为24h设计面雨量，Pa为设计前期影响雨量，50年一遇以上的稀遇频率Pa=Imax，10～20年一遇Pa=2/3Imax。水库流域属河南省的第III水文分区，Imax=40mm。24h设计净雨量见表2-5与表2-6。
表2-5 84图集设计净雨量及洪量计算成果表 单位：mm 重现期 24小时暴雨量（mm） 前期影响雨量（mm） P+Pa 24小时净雨量（mm） 24设计洪量（万m3） 表2-6 05图集设计净雨量及洪量计算成果表 单位：mm 重现期 24小时暴雨量（mm） 前期影响雨量（mm） P+Pa 24小时净雨量（mm） 24设计洪量（万m3） 20 301.2 26.7 327.9 262 18.34 200 546 40 586 530 37.1 20 322 26.7 348.7 290 20.3 200 548.8 40 588.8 530 37.1 - 16 -
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2.5.4 对比与选用
表2-7 徐沟水库84、05图集设计洪水比较表
重现期 20 200 1984图集 洪峰 W24 （万m3） (m3/s) 20.3 24.3 37.1 39.2 2005图集 洪峰 W24 （万m3） (m3/s) 18.34 24.1 37.1 38.2 差值 W24 （万m3） 1.96 0 洪峰 (m3/s) 0.2 1 通过表2-7的对比分析，用《84图集》暴雨参数设计的洪水总量、洪峰流量，20年一遇、200年一遇比05图集参数设计值较大。相差在10%以内，为安全起见，设计洪水仍采用《84图集》计算成果。
2.5.5洪峰流量及洪水过程线
（1）洪峰流量计算
根据《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》规定，流域面积小于200km2时，应用推理公式法计算洪峰流量。基本公式为：
SQ=0.278ΦnF
τμΦ=1-τn
SLτ=0.27811 3mJQ4式中：Q—设计频率洪峰流量(m3/s)；
φ—洪峰径流系数； τ一洪峰汇流时间（小时）； F—流域面积（km2）；
L—设计断面至主河沟分水岭的河长(km)； J—L段内的平均坡降；
S—设计频率最大1小时降雨量(mm/h)；
n—设计频率的暴雨递减指数，按照相应的汇流历时取值：
当τ - 17 - 南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告 最大6～24小时的设计面雨量推算； μ—平均入渗率，依照计算流域所在的水文分区及下垫面 特点据图集选定，mm/h； m—汇流参数，据计算流域所在的水文区有图集图26 L1413（θ～m相关线）查定，其中θ=FJ。 （2）24小时洪量计算 24小时洪量用下式计算： W24=1000RF 式中：W24—24小时洪量（m3）； R—24小时净雨深(mm)； F—集流面积(km2)。 水库设计洪峰、洪量成果见表2-8。 表2-8 设计洪峰洪量计算成果 项目 S(mm/h) m μ(mm/h) φ τ(h) Q(m3/s) W（万m3） 5% 107.1 1.15 5 0.96 0.53 20.3 24.3 0.50% 170.34 1.15 5 0.98 0.47 37.1 39.2 （3）设计洪水过程线 设计洪水过程线采用概化过程线叠加的方法计算。逐时净雨过程按24小时净雨概化时程分配表分配。 计算时将设计洪峰（主峰）的Qm和τ，对应τ时段的最大平均净雨强度，按等腰三角形概化，其顶高为Qm，底宽为2τ，这样，Qm就对应于τ的时段末位臵。其它主峰前后各个τ时段的净雨量R τ ，当τ不够整时段时，可按小时平均分配取值。以各个τ时段的净 雨平均强度计算各次峰的洪峰流量： RτQi=0.278F (m/s) τ - 18 -