DB4205 T 89-2021 小流域暴雨洪水经验公式法洪峰流量计算规范.pdf

1、 ICS 17.120.20 CCS P12 4205 宜昌市地方标准 DB 4205/T 892021 小流域暴 雨洪水经 验公式法 洪峰流量 计算规范 Regulation for calculating flood peak using Storm Flood EmpiricalMethod in Small Watershed 2021-12-10 发布 2022-01-10 实施 宜昌市市 场监督 管 理局 发 布 DB 4205/T 89 2021 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 基 本要 求.2 5 水

2、 文气 象分 区及 流域 地 貌特征.2 6 洪 峰流 量计 算公 式.3 7 综 合影 响系 数.3 8 造 峰影 响雨 量.4 9 造 峰暴 雨指 数.5 附录A（规 范性）宜昌 市境内 水文 气象 分区.7 附录B（规 范性）各分 区及亚 区流 域形 状系 数 K0 取值汇 总.10 附录C（规 范性）宜昌 市小流 域植 被及 土壤 影响 系数 K3 取 值汇 总.12 附录D（规 范性）各分 区及亚 区造 峰暴 雨指 数 取值汇 总.13 DB 4205/T 89 2021 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标 准化 工作 导则 第1 部分：标准 化文 件的 结构

3、和起草 规则 的 规 定起草。请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任。本文件 由 宜 昌市 水利 和湖 泊局 提 出并 归口。本文件 起草 单位：宜 昌市 水利技 术推 广服 务站 湖 北 省宜昌 市水 文水 资源 勘测 局。本文件 起草 人：徐 克兵、曾凡荣、朱正 军、李琼、聂海勇、税创 新、方祯、朱芳、陈璐、王忠 芹、柯浩、苏海 龙、操江 涛、邓劲方、周 召红、刘 宇、余华、闫靖、郑 明海、张 志斌、陈玲、杨 丽。本文件 实施 应用 中的 疑问 或对本 文件 的有 关修 改意 见、建 议，请反 馈至 宜昌 市 水利技 术推 广服

4、 务站，联系电 话：0717-6080712，邮编：443000。DB 4205/T 89 2021 III 引 言 1985 年，湖 北省 宜昌 地区 行政公 署水 利电 力局 以 关于防 洪复 核计 算中 若干 具体问 题的 通知（宜署水电(85)63 号 文）公布 了中小 流域 洪峰 流量 经验 公式推 算方 法。随着 时间 的推移 和暴 雨洪 水等 记 录 资料的不 断丰 富，影响 洪峰 流量计 算结 果的 各种 参数 发生了 一定 程度 的变 化，迫切需 要修 订完 善原 小 流 域暴雨洪 水经 验公 式，以满 足防洪 评价、防 洪复 核工 作需求。2015 年 以来，宜 昌市 防汛

5、 抗旱指 挥部 办公 室、宜昌 市水文 水资 源勘 测局 共同 对宜昌 市小 流域 的暴 雨洪水规 律进 行了 探索、研 究、验 证，通过 实测 洪水、调查 洪水、瞬 时单 位线 法等不 同方 法对 宜昌 市 境 内61条小 流域、85 个河 段、1107 场 次暴 雨洪 水过 程、洪 峰流量 进行 了演 算、比较 分析，拟合 形成 了小 流域暴 雨 洪 水经 验 公式 及 各分区 的 洪 峰流 量 参数 计 算公式。该 经验 公 式对 宜 署水电(85)63 号 文所 载 计算 方法作了 进一 步研 究、补充 和调整，对 暴雨 洪水 产、汇流的 成因 考虑 更全 面、更合理：一 是结 合宜

6、昌 市 水文气候 特征、流域 下垫 面 等特性，对水 文气 象分 区 细分到 亚区；二是 改变 单 一采用24小 时点 暴雨 推求 洪峰流量 方法，修正 为按汇 水面积 的大小 分别 采用6 小 时、12 小时、24小 时点暴 雨推求 洪峰流 量；三是 补充考虑 流域 坡降、土 壤植 被、流 域面 积、造峰 影响 雨 量等 因素 对暴 雨洪 水的 影响。DB 4205/T 89 2021 1 小 流域暴 雨洪水经 验公式 法 洪 峰流量 计算规范 1 范围 本文件 规定 了小 流域 暴雨 洪水经 验公 式法 洪峰 流量 计算的 术语 和定 义、基本 要求、水文 气象 分区 及流域地 貌、洪峰

7、流量 计算 公式、综合 影响 系数、造 峰影响 雨量 及造 峰暴 雨指 数。本文件 适用 于宜 昌市 行政 区域内 流域 面积 小于1000 km2的 河流 暴雨 洪水 洪峰 流 量计算。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。湖北 省暴 雨统 计参 数图 集 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。水文气 象分 区 Hydrometeorolo

8、gical division 根据宜 昌市 不同 层次 暴雨 天气影 响系 统的 组合，结 合 下垫面 性质（地 形、地貌、流域边 界、坡向 等）、气候特 征（年雨 量、暴 雨 日数、实测 最大 暴雨 量等）及水 文参 数（暴 雨均 值、变差 系数 等）而 划分 的 区域。水文气 象亚 区 Hydrometeorological subregion 在宜昌 市同 一水 文气 象分 区内，结合 下垫 面以 及汇 流特性 差异 划分 的子 区域。主河道 长度 River length 计算断 面沿 主河 道至 分水 岭的长 度。主河道 平均 坡降 Average slope of the main

9、 stream 主河道 各高 程转 折点 分段 坡降的 加权 平均 值。综合影 响系 数 Comprehensive influence coefficient 计算断 面以 上流 域形 状、汇 水面积、坡降、植被 及土 壤 等因素 共同 对暴 雨洪 水洪 峰流量 的影 响程 度。流域形 状系 数Coefficient of watershed shape 流域形 状对 暴雨 洪水 洪峰 流量的 影响 程度。DB 4205/T 89 2021 2 面积影 响系 数Influence coefficient of area 汇水面 积大 小对 暴雨 洪水 洪峰流 量的 影响 程度。坡降影 响系

10、数Influence coefficient of slope 流域坡 降对 暴雨 洪水 洪峰 流量的 影响 程度。植被及 土壤 影响 系 数Influence coefficient of Soil/Vegetation 流域植 被及 土壤 截留、蓄 水差异，对 暴雨 洪水 洪峰 流量的 影响 程度。造峰影 响雨 量Rainfall Influence on flood peak building 设计暴 雨历 时内 的面 雨量 中，对 计算 断面 暴雨 洪水 洪峰流 量产 生影 响的 部分 雨量。造峰暴 雨指 数Rainstorm index on flood peak building

11、流域水 文气 象分 区、流域 形状、汇水 面积 对造 峰暴 雨影响 的程 度。4 基本要 求 使用小 流域暴 雨洪 水经验 公式法 计算洪 峰流 量，应 加强流 域调查 研究，搜集 计算断 面所在 流域 的下列基 本资 料：a)流域的 地理 位置、水 系、地形、地貌、地 质、土壤、植被、气 候等 自然 地理 资料；b)计算断 面以 上流 域的 面积、形状、河 流的 长度、坡 降等流 域特 征资 料；c)流域降 水、短历 时暴 雨等 气象资 料；d)流域的 水文 站网 分布、设 计依据 站和 主要 参证 站实 测的水 位、流量 及洪 水考 证等资 料；e)流域计 算断 面以 上已 建和 在建的

12、蓄、引、提水 工程，堤 防、分 洪、蓄 滞洪 工 程，水土 保持 工 程等工程 资料；决 口、溃坝 等影响 洪水 分析 成果 的历 史调查 资料；f)地区短 历时 暴雨 等值 线图 及流域 所在 地区 洪水 模数 分布规 律等 基本 资料 和研 究成果。应查明 基本 资料 的来 源、精度和 计算 方法，进 行系 统整理 分析，确 保计 算成 果的合 理性。宜采用 暴雨瞬 时单 位线法、水文 比拟法 和推 理公式 法，对 小流域 暴雨 洪水经 验公式 法计 算 取得 的洪峰流 量进 行同 步计 算验 证。应用小 流域 暴雨 洪水 经验 公式法 计算 洪峰 流量，应 符 合国家 和行 业现 行的

13、有关 规范、标准 的要 求。5 水文气 象分 区及 流域 地貌 特征 宜昌市 水文 气象 分区 和水 文气象 亚区 的划 分见 附 录A。按平面 形态，流域 地貌分 为扇形、一般 性、长形；按高低 落差，流域 地貌分 为山区、山丘 区、丘区：DB 4205/T 89 2021 3 a)按平面 形态 分：F/L20.4 时，为 扇形；0.25 F/L20.4 时，为 一般 形；当 F/L20.25 时，为长形。b)按高低 落差 分：河道 坡降 大于 15 或流 域平 均高 程500 m 以 上流 域，为山 区；河道 坡降 大于等于5、小于 等于15 的流域，为 山丘 区；河道 坡降小 于5 的

14、流域，为 丘区。注：F 为计算断面以上汇水面积，单位 km，L 为主河道长度，单位 km。6 洪峰流 量计 算公 式 宜昌市 小流 域暴 雨洪 水洪 峰流量 计算 公式 如下：Qm=K HT 式中：Qm 洪 峰流 量，单位 为立 方米每 秒（m/s）；K综 合影 响系 数，计算 方 法见 第 7 章；HT 造 峰影 响雨 量，单位 为毫米（mm），计算 方法 见 第 8 章；造 峰暴 雨指 数，计算 方法见 第 9 章。7 综合影 响系 数 综合影 响系 数K 计算 公式 如下：K=k0k1k2/k3 式中：K0 形 状影 响系 数，计算 方法 见 7.2；K1 汇 水面 积影 响系 数，计算

15、方 法 见 7.3；K2 坡 降影 响系 数，计算 方法 见 7.4；K3 植 被及 土壤 影响 系数，计算 方法 见 7.5。结合流 域所 在的 水文 气象 分区、汇 水面 积大 小、形 状分类，按附 录 B 确定 形 状影响 系 数 K0。流域 岩溶发育 且分 布范 围较 广、岩 溶面积 超过 计算 断面 以上 汇水面 积 10%时，应 按岩 溶 区分类 计算 并进 行说 明。汇水面 积影 响系 数K1 按 计 算断面 以上 汇水 面积 大小 分别计 算，公式 如下：a)当0.0 F 20 km2时：K1=-0.0002F2 0.0105 F 0.9716；b)当20 km2F100 km

16、2时：DB 4205/T 89 2021 4 K1=0.1705 Ln(F)0.4829；c)当100 km2F1000 km2时：K1=-0.086 Ln(F)1.6513；d)当F5km2，且 主河 道平 均 坡降 J 大于 50 时：K1=0.0013F2-0.0174 F 1.0744）注：式中F 为计算断面以上汇水面积，单位平方千米（km2）。坡降影 响系 数K2 计 算公 式 如下：K2=0.07 Ln(J)+0.75 式中：J 计 算断 面以 上河 道平 均 坡降（）。结合流 域所 在水 文气 象分 区，按 附 录 C 确定 植被 及 土壤影 响系 数 K3。流 域岩 溶发育 且

17、分 布范 围 较广、岩溶 面积 超过 计算 断 面以上 汇水 面 积 10%时，植 被及土 壤影 响系 数K3 按附录 C 中 的岩 溶区 取值 并说明。8 造峰影 响雨 量 造峰影 响雨 量HT 计 算公 式 如下：式中：HT 造 峰影 响雨 量，单位 毫米（mm）；HFt 面 雨量，单 位为 毫米（mm），计 算方 法见8.5；T造 峰历 时，单位 为小 时（h），按高 低落 差，流域 地貌取 值：山区：T=0.35F0.52；山丘区：T=0.425F0.52；丘区：T=0.50F0.52；t设计 历时，单位 为小 时（h），按8.2 确 定；d暴 雨参 数,设计 历时 为6h 取0.1，

18、设 计历时 为12h 取0.15，设计 历时为24h 取0.2；n暴 雨递 减指 数：-3 沮漳河 区 取0.7，其 它区 取 0.65。设计历 时t 按计 算断 面以 上汇水 面积 大小 选择：a)0.0 F 20km2时：t=6h；DB 4205/T 89 2021 5 b)20km2F100km2时：t=12h；c)100km2F 1000km2时：t=24h。6 小时、24 小时 点暴 雨量 宜通过 湖 北省 暴雨 统计 参数图 集 查取 计算：a)计算洪 峰流 量应 取得 计算 断面以 上汇 水面 积重 心处 点暴雨 量；b)汇水面 积重 心 处6 小 时、24 小时 点暴 雨均 值

19、及Cv 值 可在 湖北 省暴 雨统 计参 数图集 对 应历时下的 暴雨 均值 等值 线图、暴雨 参 数 Cv 等值 线图 通 过内查 法查 取；c)不同设 计频 率的 点暴 雨量 计算可 由该 点查 读的 点暴 雨均值 和变 差系 数 Cv，采 用 Cs=3.5Cv 的皮尔逊 型曲 线均 值倍 比查 算表，查出 所需 频率 的均 值倍 比 Kp，然 后计 算相 应 频率下 的点 暴 雨量。12 小 时点 暴雨 量由6 小时、24 小时 点暴 雨量，通 过 暴雨衰 减指 数 计算，公 式如下：H12=H24 24(-1)1 2(1-)注：式中=1+0.721lg(H6/H24)。面雨量 通过 相

20、应 设计 历时 的点暴 雨量 转换 计算，公 式如下：HFt=t Ht 式中：HFt 面 雨量，单 位为 毫米（mm）；t 点面 系数，计 算方 法 见 8.6；Ht 点 暴雨 量，单位 为毫 米（mm），计算 方法 见 8.3、8.4。点面系 数 t 按不 同设 计历 时、计 算断 面以 上汇 水面 积、水 文气 象分 区计 算，公式如 下：a)24 小 时点 面系 数：24=(1+b F)-a 式中：a=0.17，b=0.0083（第 区，第 区）；a=0.168，b=0.0054（第 区，第 区）。b)12 小 时点 面系 数：12=24(4E(-8)F2-9.028E(-5)F+0.9

21、979)c)6 小时 点面 系数：6=24(-1.8E(-10)F3+3.621E(-7)F2-2.88E(-4)F+0.99 65)9 造峰暴 雨指 数 DB 4205/T 89 2021 6 结合流 域水 文气 象分 区、汇水面 积、地形 特征 和流 域形状 特征，按 附 录D 确 定造峰 暴雨 指数。流域岩 溶发育，且 分布范 围较广，岩溶 面积 超过计 算断面 以上汇 水面 积 10%时，造 峰暴雨 指数 按附录 D 中的 岩溶 区计 算公 式确定。DB 4205/T 89 2021 7 附录A（规范 性）宜昌市 境内 水文 气象 分区 表A.1 宜昌市 境内 水文 气象 分区 表 水

22、文气象分区 水文代表站 水库代表站 雨量代表站 分区 亚区 面积（km2）第区-1 清江、溇水区 5395 鹤峰、渔洋关、聂家河、高家堰、高坝洲 熊渡、香客岩、白洪溪、大溪 五峰、湾潭、康家坪、王家冲、长乐坪、高桥、蒿坪、渔阳关、清水湾、火烧坪、堡子、染坊坪、高家堰、郑家榜、都镇湾镇、大堰、毛湖埫、仁和坪、马渡河、河坪-2 宜都河口区 592 茶园寺 九道河 茶园寺 第区-1 香溪河区 3127 兴山 古洞口 红花、九冲、南阳河、郑家坪、兴山、峡口、水月寺、中阳垭、良斗河-2 黄柏河区 1921 雾渡河、分乡、小溪塔 玄庙观、天福庙、西北口、尚家河、汤渡河 殷家坪、三岔、坦荡河、雾渡河、张家口

23、、古村、董家河、樟村坪、黄陵庙、天福庙、西北口、东风渠、分乡、汤渡河、小溪塔-3 沮漳河区 3064 马良坪、远安 巩河 欧家店、官斗坪、九里、庙坪、玄虎、马良、棠垭、峡口、洋坪、远安、巩河、当阳、观音寺、淯溪-4 江南区 2465 陕西营、杨林桥、茅坪 陕西营、王家桥、杨林桥、茅坪、花桥、石坪、熊庄河、八家湾 DB 4205/T 89 2021 8 表A.1（续）水文气象分区 水文代表站 水库代表站 雨量代表站 分区 亚区 面积（km2）第区-5 香黄区 904 邓村、古城坪-6 黄沮区 1929 泉河、白河、鲁家港 泉河、白河、鲁家港、宜昌、古老背 1113 渔峡口、招徕河 招徕河 榔坪、

24、梓榔坪、水布垭、秀峰桥、桃山、金果坪 828 河溶 三星寺、刘家冲 江口、河溶 DB 4205/T 89 2021 9 图A.1 宜昌市 水文 气象 分区 及亚 区分界 图 DB 4205/T 89 2021 10 附录B（规范 性）各分区 及亚 区流 域形 状系 数K0 取值 汇总 表B.1 各分区 及亚 区流 域形 状系 数K0 取值 汇总 表 水文气象分区 汇水面积 F（km2）F 20 20F 100 100F 1000-1 香溪河-2 黄柏河-3 沮漳河-4 江南区 扇形流域：K0=0.0265 F0.75 一般形流域：K0=0.0260 F0.75 长形流域：K0=0.0255 F

25、0.75 扇形流域：K0=0.0266 F0.75 一般形流域：K0=0.0261 F0.75 长形流域：K0=0.0259 F0.75-5 香黄区 扇形流域：K0=0.0295 F0.75 一般形流域：K0=0.0290 F0.75 长形流域：K0=0.0285 F0.75-6 黄沮区 扇形流域：K0=0.0298 F0.78 一般形流域：K0=0.0288 F0.78 长形流域：K0=0.0278 F0.78 扇形流域：K0=0.0290 F0.75 一般形流域：K0=0.0285 F0.75 长形流域：K0=0.0280 F0.75 扇形流域：K0=0.0290 F0.75 一般形流域：

26、K0=0.0280 F0.75 长形流域：K0=0.0270 F0.75 DB 4205/T 89 2021 11 表B.1（续）水文气象分区 汇水面积 F（km2）F 20 20F 100 100F 1000-1 清江、溇水 区 扇形流域：K0=0.0266 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 扇形流域：K0=0.0266 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 扇形流域：K0=0.0266 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.024

27、5 F0.73-2 宜都河口区 扇形流域：K0=0.0255 F0.75 一般形流域：K0=0.0250 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 扇形流域：K0=0.0256 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.0250 F0.73 区、区 扇形流域：K0=0.0266 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 扇形流域：K0=0.0256 F0.75 一般形流域：K0=0.0255 F0.74 长形流域：K0=0.0251 F0.73 岩溶区 扇形流域：K0=0.0255 F0.75

28、 一般形流域：K0=0.0250 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 扇形流域：K0=0.0255 F0.75 一般形流域：K0=0.0250 F0.74 长形流域：K0=0.0245 F0.73 DB 4205/T 89 2021 12 附录C（规范 性）宜昌市 小流 域植 被及 土壤 影响系 数K3 取 值汇 总 表C.1 宜昌 市小 流域 植被 及土壤 影响 系数K3 取 值汇 总表 水文气象分区 植被及土壤影响系数 K3 分区 亚区 面积（km2）第区-1 清江、溇水区 5395 0.98-2 宜都河口区 592 0.98 第区-1 香溪河区 3127 0.97-2

29、黄柏河区 1921 0.92-3 沮漳河区 3064 0.92-4 江南区 2465 0.94-5 香黄区 904 0.95-6 黄沮区 1929 0.92 第区 1113 0.97 第区 828 0.95 岩溶区 1.00 DB 4205/T 89 2021 13 附录D（规范 性）各分区 及亚 区造 峰暴 雨指 数取 值汇 总 表D.1 各分 区及 亚区 造峰 暴雨指 数 取值 汇总 表 表D.1（续）水文气象分区 汇水面积 F（km2）F 20 20F 100 100F 1000-1 区-4 区-5 区-6 区 山区扇形：=1.63(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.59(F+0.

30、5)-0.035 丘区长形：=1.57(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.59(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.58(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.55(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.63(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.60(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.58(F+0.5)-0.034-2 区 山区扇形：=1.61(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.58(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.56(F+0.5)-0.034-3 区 山区扇形：=1.63(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.60(F+0.5)-0.035

31、 丘区长形：=1.58(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.63(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.60(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.58(F+0.5)-0.034-1 清江、溇水 区 山区扇形：=1.68(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.66(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.64(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.55(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.53(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.52(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.62(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.58(F+0.5)-0.035 丘区长形：

32、=1.55(F+0.5)-0.033 DB 4205/T 89 2021 14 水文气象分区 汇水面积 F（km2）F 20 20F 100 100F 1000-2 宜都河口区 山区扇形：=1.68(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.66(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.64(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.60(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.58(F+0.5)-0.035 丘区：=1.55(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.60(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.56(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.54(F+0.5)-0.034

33、区 山区扇形：=1.56(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.54(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.53(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.61(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.59(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.57(F+0.5)-0.034 区 山区扇形：=1.65(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.62(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.60(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.63(F+0.5)-0.034 山丘区：=1.61(F+0.5)-0.034 丘区长形：=1.60(F+0.5)-0.034 岩溶区 山区扇形：=1.56(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.53(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.50(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.55(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.53(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.52(F+0.5)-0.034 山区扇形：=1.52(F+0.5)-0.036 山丘区：=1.50(F+0.5)-0.035 丘区长形：=1.48(F+0.5)-0.034