泥石流计算书1.doc

'1.泥石流水文参数计算1.1计算断面的确定泥石流计算断面的选择主要为流域内典型断面。1.2计算公式和参数主要计算公式及参数取自《***省水文手册》、《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）以及《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）。根据泥石流防治工程的需要，对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量、泥石流整体冲压力、爬高、最大冲起高度、弯道超高等进行计算和校核。1.3主要参数校核1.3.1短历时暴雨公式当t＜1小时Htp=Sp·t1-n1P　　n1p=a1+b1·lgp当t=1-24小时Htp=Sp·t1-n2pn2p=a2+b2·lgp　Sp=H24p·24n2p-11.3.2长历时暴雨公式当T=1-7日HTp=H24p·Tmpmp=a+b·lgp式中：Htp——短历时t小时的设计暴雨量（mm）；HTp——长历时t日的设计暴雨量（mm）；H24p——年最大24小时的设计暴雨量（mm）；n1p、a1、b1——短历时（t＜小时）设计暴雨的公式指数及其参数； n2p、a2、b2——短历时（t=1-24小时）设计暴雨公式指数及其参数；mp、a、b——长历时（t=1-7日）设计暴雨的公式指数及其参数，据四川省水文手册附图2-9、2-10查得a=0.45,b=0.01；p——设计频率（%）；Sp——设计暴雨雨力（mm/小时）；计算结果见下表：单位：mm表1-1各种历时设计暴雨量频率p（%）lgpn1p=a1+b1lgpn2p=a2+b2lgpMp=a+blgpkpH24p=kpH2424n2p-1Sp=H24p24n2p-10.1-10.8970.8680.2162.6169.60.19513.5720.2-0.6990.8860.8680.2292.4665.70.19512.81150.5-0.3010.8960.8680.2412.1460.60.19511.817100.8570.8680.2502.0756.70.19511.056520.3010.8380.8680.2591.9052.50.19510.237550.6990.8130.8680.2711.6646.80.1959.1261010.7860.8680.2801.47420.1958.19201.3010.7530.8680.2891.2636.90.1957.1955频率pt=1/6小时t=1小时t=6小时t=1.5日（%）t1-n1PHtpHtp(=sp)t1-n2pHtpTmpHtp0.10.83227.1532.6251.266580.4435.859270.20.81525.0530.751.26654.750.4435.903060.50.83022.226.751.26650.50.4535.9610410.77420.02525.8751.26647.250.4536.0049620.74817.77523.751.26643.750.4536.0489350.71614.8520.751.266390.4636.10714100.68212.52518.3751.266350.4636.15124200.64310.12515.751.26630.750.4636.19541.3.3洪水①洪峰流量计算由于***泥石流无洪水实测资料，只能用间接法求得洪峰流量，根据暴雨资料，用推理公式计算最大流量，计算成果汇总见表1 -1，基本公式：QP=0.278ψ·F·S/τn产流参数采用公式：u=（1-n）n(n/(1-n))(S/hn)(1/(1-n))=3.6·F-0.19汇流参数采用公式：m=0.318·θ0.204式中：QP——最大流量（m3/s）；ψ——洪峰径流系数，ψ=1-τn·μ/SP；τ——流域汇流时间（小时），τ=τ0·ψ-1/（4-n）；τ0——当ψ=1的汇流时间，τ0=【0.383/(m/θSP1/4)】4/（4-n）；m——汇流参数，m=0.055θ0.72；SP——设计暴雨雨力（mm/小时），SP=H24P·24n2p-1；n——暴雨公式指数；F——集水面积（km2），取1.5km2；θ——流域特征系数，θ=L/（J1/3F1/4）；L——沟道长度（km），取1.5km；J——平均坡降（‰），取193.0‰；其余参数见上述。表1-2各频率洪水峰值流量汇总表P（%）0.10.20.51251020QP（m3/s）11.06210.85911.21010.82710.98911.71212.90015.904②、洪水总量基本公式Wp=0.1α·HTP·F=0.1h·F式中：Wp——频率为P的洪水总量（×104m3）α、h——暴雨径流系数，查手册表5-7； F——集雨面积（km2），取1.5km2；经计算各频率洪水总量Wp见表1-3。设计洪水总量计算结果：W100=0.89×104m3，W50=0.93×104m3，W20=0.90×104m3。表1-3各频率设计洪水总量表频率P(%)设计暴雨历时T(h)KP24小时设计暴雨H24P暴雨公式24n2p-1设计暴雨雨力SP（㎜/T）t1-n2p暴雨径流系数α设计洪水总量WP(×104m3)指数n2p0.10.52.3269.60.8680.19513.5725.940.910.920.20.52.1965.70.8680.19512.81155.870.900.900.50.52.0260.60.8680.19511.8175.790.900.9310.51.8956.70.8680.19511.05655.720.890.8920.51.7552.50.8680.19510.23755.660.880.9150.51.5646.80.8680.1959.1265.570.870.97100.51.4420.8680.1958.195.510.861.07200.51.2336.90.8680.1957.19555.450.851.321.3.4泥石流流体重度按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220--2006）附录G进行易发程度评分，按表G.2查表确定棉簇沟泥石流的重度和泥沙修正系数，其结果如表1-4。表1-4泥石流重度及泥沙修正系数表易发程度数量化评分易发程度评价重度γc（t/m3）1+φ（γh=2.65）75轻度易发1.5161.4751.3.5泥石流流量用雨洪修正法计算泥石流流量 基本公式QC　=Qp（1+φ）Dc式中：Qp——频率为P的暴雨洪水设计流量（m3/s）；φ——泥石流修正系数，取0.475；Dc——泥石流堵塞系数，取1.2；经计算各频率泥石流流量见表1-5。表1-5K282+300～K282+600段泥石流各频率流量QCP（%）0.10.20.51251020QC（m3/s）19.31418.95919.57318.90419.18720.44922.52427.7691.3.6泥石流流速计算由以上分析，泥石流重度为1.516t/m³，为稀粥状，采用泥石流流速通用计算公式：式中—泥石流断面平均流速（m/s）；—泥浆体容重（N/m3）—计算断面的平均水深（m），取2.1；—泥位纵坡率，以沟道纵坡率代替；—泥石流沟床糙率，根据规范查表确定。求得泥石流流速特征值见表1-6。表1-6泥石流流速平均泥深（m）泥浆体容重泥石流纵坡河床糙率系数断面平均流速（m/s）2.12.650.1930.121．22 1.3.7一次泥石流过流总量一次泥石流过流总量按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I提供的计算公式进行计算：基本公式:Q=K·T·QC式中：K=0.264；T20；QC=Q20=18.96m3/s；T50，QC=Q50=19.57m3/s；计算结果为:50年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.93×104m3,20年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.90×104m3。1.3.8一次固体物质冲出量一次泥石流固体冲出物按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I提供的计算公式进行计算：式中—一次泥石流冲出固体物质总量（m3）；—一次泥石流过程总量（m3）—泥石流重度（t/m3）；—水的重度（t/m3）；—泥石流固体物质的重度（t/m3）。γc=1.516t/m3；γω=1.0t/m3；γH=2.65t/m3；Q20=18.96×104m3；Q50=19.57×104m3。计算结果为：QH20=0.41×104m3，QH50=0.42×104m3。 1.3.9泥石流整体冲压力泥石流整体冲压力按《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）3.1－8式计算：式中—泥石流冲压力（KN）；—建筑物形状系数，圆形建筑物=1.0，矩形建筑物=1.33，方形建筑物=1.47；—泥石流重度（KN/m3）；—泥石流平均流速（m/s）；—建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角（°）。计算过程主要选择流域内典型断面进行计算。建筑物形状系数按矩形建筑取=1.33。表1-7泥石流整体冲压力计算断面建筑物形状系数泥石流重度（KN/m3）泥石流平均流速（m/s）受力面与泥石流冲压力方向的夹角（°）泥石流冲压力（Kpa）B坝断面1.3314.851.22903.001.3.10泥石流爬高和最大冲起高度泥石流爬高和最大冲起高度按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I提供的计算公式进行计算：泥石流冲起高度基本公式:ΔH=0.8V2/g式中：V=1.22m/s；g=9.8m/s2； 计算结果为：ΔH=0.12m。泥石流弯道超高基本公式:Δh=BV2/2gR式中：V=1.22m/s；g=9.8m/s2；泥石流表面宽度B=3.0m，主流中线弯曲半径R=8.0m；计算结果为：Δh=0.03m'