由暴雨资料推求设计洪水(3)

在现代气候条件下,一个地区或一个特定流域 ,从物理成因上说,一定时段内有其可能最大雨量,称为可能最大降水,用 PMP 表示 , 即Probable Maximum Precipitation。可能最大降水所形成的洪水称为可能最大洪水,用PMF表示,即Probable Maximum Flood。 2.大气可降水量W

定义: 可降水量是指垂直空气拄中的全部水汽凝结后在汽柱底面上所形成的液态水的深度,以W表示,单位为mm。

一般说来,一地区的可降水量决定于该地区的汽柱高度、 纬度、 地面高程、 距海远

近、气象条件等。目前PMP的估算就是建立在可降水量这一基本概念的基础之上的。 3可降水量的计算方法

? 根据探空资料计算

从地面P0到大气顶界(P=0)的可降水量计算式： W??1g0p0图8.5.1 大气汽柱及可降水示意图 W ?q?pp0?0.01?q?p （8.5.1）

0

图8.5.1 比湿高度分布示意图

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由于水汽主要集中在对流层下部,所以一般只从地面计算到300hPa或200hPa即可。 在具体计算时,通常采用大气分层的办法,如图8.5.1所示。

具体步骤为:

(1)首先根据各高度上的露点计算出各高度上的水汽压e(hPa)； (2)式计算各高度上的比湿q； (3)用式（8.5.1）计算可降水量,即

具体计算实例见表8.5.1。

表8.5.1 可降水量W计算表 测 点 编 号 (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 合 计

? 根据地面露点查算

由于探空站稀少且观测年限较短,很多情况下雨区没有实测高空湿度资料。因此,常根

据地面露点资料估算大气可降水量。假定暴雨期间对流层内整层空气呈饱和状态, 即各层

气温T均等于该层的露点Td。也就是说,大气温度层结是按湿绝热线分布的, 每一个地面露点值便对应于一条湿绝热线(图8.5.2)。因此,水汽含量(可降水量)是地面露点的单值函数。根据这个道理,可制成海平面(Z=0,或P=1000hPa)至水汽顶界(取为ZM=12000m,或P=200hPa)不同露点(海平面上)对应的可降水量表(表8.5.2)。也可制成海平面(Z=0,或P=1000hPa)至某一地面高程不同露点(海平面上)对应的可降水量表(表8.5.3)。

气 压 P (2) 1005 850 750 700 620 600 500 400 比 湿 q (3) 14.2 12.4 9.5 7.0 6.3 5.6 3.8 1.7 气压差 平均比湿 乘 积 可降水量 △P=pi-pi+1 (qi+qi+1)/2 (4)3(5) W (4) 155 100 50 80 20 100 100 (5) 13.3 11.0 8.3 6.7 6.0 4.7 2.8 (6) 2062 1100 415 536 120 470 280 4983 (7) 20.6 11.0 4.2 5.4 1.2 4.7 2.8 49.9cm - 12 -

图8.5.2 由测站高度化算到1000hPa处露点的假绝热图

表8.5.2 1000hPa地面到200hPa间饱和假绝热大气中的可降水量(mm) 与1000hPa露点(°C)函数关系表 露点(°C) 可降水量(mm)

表8.5.3 1000hPa地面到指定高度间饱和假绝热大气中的可降水量(mm)

与1000hPa露点(°C)函数关系表

温度(°C) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 33 36 40 44 48 52 57 62 68 74 81 88 96 105 高度(m) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2 5 7 9 3 5 7 3 5 8 3 6 8 3 6 3 6 4 7 4 7 4 8 4 8 4 9 5 9 5 5 200 400 600 800 1000 1200 1400

10 10 10 10 11 11 12 13 14 14 15 15 10 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 20 11 12 13 13 14 15 16 17 18 20 21 22 23 25 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 24 26 27 29 15 16 17 18 19 20 22 23 24 26 28 29 31 33 - 13 -

高程Z0至水汽顶界Zm之间的可降水量W的计算步骤如下:

(1)首先将地面露点值Td,z0m化算为海平面(1000hPa)露点值Td,0。方法是由坐标(Td,z0)在图8.5.2上找到其相应位置B点,自B点平行于最靠近的湿绝热线至Z=0处(C点), 其温度即Td,0。 …… 此处隐藏：181字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……