浙江省短歷時(shí)暴雨圖集在山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)中的應(yīng)用

馬小兵

(1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.浙江省水利防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310020)

1 問(wèn)題的提出

2010年國(guó)家防辦下發(fā)了 《關(guān)于抓緊開(kāi)展山洪災(zāi)害防治縣級(jí)非工程措施實(shí)施方案編制工作的緊急通知》,浙江省防汛抗旱指揮部辦公室于2010年9月7日召開(kāi)山洪災(zāi)害防治縣級(jí)非工程措施建設(shè)實(shí)施方案編制電視電話(huà)會(huì)議,進(jìn)一步部署浙江省山洪災(zāi)害防治工作。全省68個(gè)縣(區(qū)、市)分3批先后編制縣級(jí)非工程措施實(shí)施方案(以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)施方案)。根據(jù)《山洪災(zāi)害防治縣級(jí)非工程措施建設(shè)實(shí)施方案編制大綱》在實(shí)施方案編制過(guò)程中,需要?jiǎng)澏▍^(qū)域山洪危險(xiǎn)區(qū)。

各地山洪危險(xiǎn)區(qū)的劃定,與流域設(shè)計(jì)暴雨密切相關(guān)。部分地區(qū)缺乏具有長(zhǎng)系列雨量資料的水文站點(diǎn),不能按照規(guī)范要求利用實(shí)測(cè)雨量資料計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨[1]?！墩憬《虤v時(shí)暴雨》圖集依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),利用國(guó)家水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)繪制而成,可以應(yīng)用于暴雨資料缺乏地區(qū)的設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算。

2 應(yīng)用過(guò)程

利用 《浙江省短歷時(shí)暴雨》圖集計(jì)算有山洪風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)設(shè)計(jì)暴雨,需根據(jù)縣區(qū)市所在地理位置,查圖得到不同歷時(shí)條件下地區(qū)點(diǎn)雨量均值、Cv、Cs/Cv值,考慮相應(yīng)歷時(shí)的點(diǎn)面系數(shù),進(jìn)而推求不同頻率的設(shè)計(jì)雨量值,再進(jìn)行設(shè)計(jì)雨型分配。

2.1 日程分配

暴雨日程分配,《浙江省短歷時(shí)暴雨》的常規(guī)辦法,按照3 d雨量分配情況如下:

2.2 時(shí)程分配

(1)暴雨衰減指數(shù)法:

(2)各天各歷時(shí)面雨量計(jì)算采用下列公式:

2.3 24h雨型概化

最大1d降水量24 h雨型按下列規(guī)則排列 (Δt=1 h):時(shí)段雨量最大項(xiàng)末時(shí)刻排在18:00,時(shí)段雨量第2大項(xiàng)排在最大項(xiàng)的左邊;其余項(xiàng)從大到小奇數(shù)項(xiàng)排列在左邊,偶數(shù)項(xiàng)排列在右邊,當(dāng)右邊排滿(mǎn)24:00后,余下各項(xiàng)時(shí)段雨量從大到小都排列在左邊[2]。

3 實(shí)例分析

浦江縣C流域,集雨面積28.35 km2,計(jì)算該流域2%設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程。

3.1 流域面雨量計(jì)算

根據(jù)暴雨圖集使用說(shuō)明計(jì)算各歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量值(見(jiàn)表1)。

表1 C流域設(shè)計(jì)面雨量計(jì)算表

3.2 分段計(jì)算暴雨衰減指數(shù)n值

不同頻率暴雨衰減指數(shù)n值,由公式(5)、(6)計(jì)算:

當(dāng)ti在1～6 h,利用公式 (5);當(dāng) ti在 6～24 h,利用公式(6)。C流域頻率2%暴雨衰減指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 C流域分級(jí)n值計(jì)算表

3.3 各歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量計(jì)算

(1)按日程雨型及分配計(jì)算各天P=2%設(shè)計(jì)面雨量:

第1天(H3d-H24)×0.6=(316.5-233.6)×0.6=49.7;第2天 H24=233.6;第 3天 (H3d-H24)×0.4=(316.5-233.6)×0.40=33.2。

(2)各天歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量按公式 (8)、(9)計(jì)算:

當(dāng)ti在1～6 h,歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量按照公式(8)計(jì)算;

當(dāng)ti在6～24 h,歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量按照公式(9)計(jì)算。

相鄰歷時(shí)(t)i雨量的差值,即為從大到小排列的時(shí)段雨量。

3.4 設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程

各天雨型按照24 h雨型概化規(guī)律進(jìn)行排列 (△t=1 h):

(1)時(shí)段雨量最大項(xiàng)末時(shí)刻排在18:00,時(shí)段雨量第2大項(xiàng)排在最大項(xiàng)的左邊。

(2)其余項(xiàng)從大到小奇數(shù)項(xiàng)排列在左邊,偶數(shù)項(xiàng)排在右邊,當(dāng)右邊排滿(mǎn)24:00后,余下各項(xiàng)時(shí)段雨量從大到小都排在左邊,最后得到C流域P=2%的72 h設(shè)計(jì)雨量過(guò)程(見(jiàn)表3)。

表3 C流域P=2%設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程表 h

設(shè)計(jì)暴雨推求結(jié)束,便可利用推求結(jié)果進(jìn)行流域設(shè)計(jì)洪水或臨界雨量的計(jì)算,作為各實(shí)施方案編制的依據(jù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

《浙江省短歷時(shí)暴雨》圖集繪制科學(xué),推求設(shè)計(jì)暴雨方法成熟。在浙江省山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)實(shí)施方案編制過(guò)程中,雨量資料缺乏地區(qū)的設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算,利用《浙江省短歷時(shí)暴雨》圖集是一種相對(duì)科學(xué)而可行的辦法。

[1]浙江省山洪災(zāi)害防治規(guī)劃編寫(xiě)組.浙江省山洪災(zāi)害防治規(guī)劃報(bào)告 [R].杭州:浙江省水利水電技術(shù)咨詢(xún)中心,2004.

[2]浙江省水文勘測(cè)局.浙江省短歷時(shí)暴雨 [R].杭州:浙江省水文勘測(cè)局,2003.