由暴雨资料推求设计洪水(4)

(2)按表8.5.2查算海平面至200hPa 的可降水量,W(0～ZM)。 (3)按表8.5.3查算海平面至地面的可降水量,W(0～地面)。 (4)地面以上大气的可降水量为: W(地面～ZM)=W(0～ZM)-W(0～地面) 计算原理如图8.5.3所示。

地面Z0 W(0-Z0) 图8.5.3大气可降水量W计算示意图

【例8.2】某测站地面高程Z地面=400m,地面露点td=23.6℃。 求地面至水汽顶界的可降水量W(地面～ZM)。

(1)由坐标(td=23.6℃,Z地面=400m)在图8.5.2上得B点,自B 平行于最接近的饱和湿绝热线向下至Z=0处得点C,读C点的温度值得1000hPa的露点为Td=25℃。 (2)查表4-2得W(0～ZM)=81 mm。 (3)查表4-3得W(0～400m)=9 mm。

(4)该站可降水量 W(地面～ZM)=81-9=72 mm。 4.形成暴雨的物理条件

(1)水汽条件:充沛的水汽源源不断地输入雨区 (2)动力条件:空气强烈而持续的上升运动

“75.8”暴雨时,林庄附近W=80mm,而24h降水高达1060mm,为前者的13倍。因此,仅靠当地水汽形成不了大暴雨。

海平面（1000hPa） W(Z0-Zm) W(0-Zm) 节面（200hPa） 8.5.2 降水量公式

根据大气水量平衡原理及空气质量连续原理,一定历时T内的降水量P的计算式为: P??VWT??WT (8.5.2)

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式中,W─可降水量,即水汽输入量;V─水汽入流端的平均风速;β─表示空气上升运动强度的辐合因子;η=βV,降水效率。

8.5.3 PMP的估算──特大暴雨极大化

当降水量公式各因子达到可能最大值βm、Vm、ηm、Wm时, 降水量就达到PMP,即:

Pm??mVmWmT??mWmT (8.5.3)

直接用式(8.5.3)计算PMP须先确定βm、Vm、ηm、Wm, 这是很困难的。目前,用水文气象法推求PMP的基本思路是对典型暴雨进行极大化推求PMP。选择典型暴雨时，应注意选择强度大、历时长、暴雨时空分布对流域产生洪水峰、量及过程线均恶劣的暴雨典型。

式(8.5.3)除以式(8.5.2)得: 水汽效率放大 Pm??mWm?WP (8.5.4)

若特大暴雨已属高效暴雨,即η =ηm, 则 水汽放大 Pm?WmWP (8.5.5)

【例8.3】某暴雨为高效暴雨，暴雨落区的地面高程为1040m。某次大暴雨面平均雨量为100.2m，其水汽入流方向的障碍高程为750mm，入流代表站平均代表性露点为24.7℃（已订正至1000hPa），代表站平均历史最大露点为27.2℃。试计算该地区的可能最大暴雨。

因暴雨落区的平均地面高程高于入流障碍高程，所以可降水计算从落区的平均高程1040m算至200hPa。代表性露点24.7℃对应的可降水：

W(1040m-200hPa)= W(1000hPa～200hPa)- W(1000hPa～1040m)=78.9-21.3=57.6mm

历史最大露点为27.2℃对应的可降水：

WM(1040m-200hPa)= W(1000hPa～200hPa)- W(1000hPa～1040m)=97.8-24.2=73.6mm

可能最大暴雨：PMP?WmWX典?73.657.6?100.2?128.3 mm

8.5.4 应用可能最大降水图集推求PMP

表示区域内一定历时、一定面积PMP地理变化的等值线图称为PMP等值线图。 1.PMP等值线图的绘制

这种等值线图是利用前述推求PMP的计算方法计算选定地点的PMP值，经过时-面-深、地区等项修匀，再勾绘成等值线图。我国24小时PMP等值线图如图8.5.4。

一般仅绘制24h PMP等值线图,然后利用长短历时暴雨关系、点面关系推求其它历时、面积的PMP值。

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