一、问题的提出

目前唐秦水文局立足水文，着眼社会，对外服务正在有序开展，工程项目水保方案编制也陆续进行，工程项目大都涉及范围小，如何即快捷简便又不失精确的计算小面积河流设计洪水，是当前水保方案编制工作中的一项重要课题，而设计暴雨的计算又直接影响着河流设计洪水的精度。为了提高水土保持科技含量，保证水保编制方案符合工程项目的实际需求，真正做到水文服务社会的目的，笔者根据过去水文水利计算工作中的一些体会，以赵家港站资料为例简介一下小面积河流设计暴雨的计算方法。

二、设计暴雨计算的特点

小流域通常指集水面积不超过数百平方公里的小河，赵家港站控制流域面积为 43.5km²，属于典型的小流域。该流域设计洪水计算的主要特点是：

1 ．流域面积小，自然地理条件趋于单一，在拟定计算方法时，作适当的简化，即作出一些概化的假定。例如假定短历时的设计暴雨时空分布均匀。

2 ．拟定计算方法时，在保持一定精度的前提下，力求简便，借助水文手册即可完成。

三、设计暴雨的计算

1 ．统计历时的暴雨计算

《秦皇岛市水文手册》中提供了 24h、 12h、 6h、 3h、 1h的多年平均最大暴雨参数等值线图， Cs/Cv值统一用 3.5。根据该流域中心点位置，查《秦皇岛市水文手册》附图 5-5～附图 5-14得各种历时最大暴雨的统计参数 、 、 ，列于下表（赵家港流域中心点各种历时最大暴雨的统计参数表）中。

赵家港流域中心点各种历时最大暴雨的统计参数表

2. 任一频率的短历时暴雨计算

1 ）由上述查得诸参数 、 、 ；

2 ）根据 =0.37、 =3.5；，由附表Ⅰ查的 ；

3 ）按 1式计算 100年一遇的 1h暴雨量为 89.2mm

    (1 式 )

3. 用暴雨公式计算任一历时的设计雨量

大量资料的统计成果表明，暴雨强度和历时的关系可用指数方程来表达，它反映一定频率情况下所取历时的平均降雨强度 与 T的关系，称为短历时暴雨公式。暴雨公式最常见的形式为

           （ 2式）                            

式中   T——暴雨历时， h；

  —— 历时为 T、频率为 P的最大平均降雨强度， mm/h；

  S_P——T=1.0h的最大平均降雨强度，与设计频率 p有关；称雨力， mm/h；

  n——暴雨衰减指数。

暴雨衰减指数 n与历时长短有关，随地区而变化。根据自记雨量资料分析，大多数地区 n在 T=1h的前后发生变化， T<1h为 n₁， 1 ~ 24h 为 n₂­。 n₁、 n₂各地不同，水文手册中以把 n₁、 n₂绘成了等值线图及分区查算图，应用非常方便。

雨力 Sp与设计频率 P有关，可由该站的设计 24h雨量推求（ ）。因为任一历时 T的设计雨量 xTP为

    （ 3式）

当 T=24h时， xTp=x24p， n=n₂，代入上式，得

              （ 4式）

有了 SP和 n（ n₁或 n₂），显然会很容易地求得设计所需的任一历时的最大平均降雨强度 和雨量 xTP。

4. 设计面雨量计算

按上述方法所求得的设计流域中心点的各种历时的点暴雨量，需要转换成流域平均暴雨量，即面暴雨量。根据流域雨量站权重乘以点雨量即可得之，在唐秦地区流域面积小于 300km ²时，也可以直接以点暴雨量代替面设计暴雨量。

审稿：何玛峰