目前我国各地区计算小汇水面积的山洪洪峰流量一般有四种方法，常用的有三种，分别为洪水调查法、推理公式法、经验公式法：
（1）洪水调查法
洪水调查法包括形态调查法和直接类比法两种。
形态调查法主要是深入现场，勘察洪水位的痕迹，推导它发生的频率，选择和测量河槽断面，按公式v=1/n*R2/3i1/2计算流速，然后按公式。Q= Av 计算出调查的洪峰流量。
式中n为河槽的粗糙系数；R为水力半径；i为水面比降，可用河底平均比降代替。最后通过流量变差系数和模比系数法，将调查得到的某一频率的流量换算成设计频率的洪峰流量。
（2）推理公式法
推理公式有我国水利科学研究院水文研究所的公式等三种，各有假定条件和适用范围。如水科院水文研究所的公式形式为：
（3）经验公式法
（4）室外排水公式法
室外排水公式法是城建部门计算洪峰流量的常用方法 ,它根据城市雨水管渠设计原理,利用暴雨强度公式 、雨水设计流量公式推求出洪峰流量。（此方法山体排水，需要山体排水地区有参考的流量径流系数时使用。）
对于以上四种方法，应特别重视洪水调查法。在此基础上，再结合其他方法进行设计计算。但是现实情况下很少有足够的水文资料，故此次退而求其次推荐经验公式法下的一般地区经验公式（按地区统计推算确定的经验公式，也较准确）。
以下为经验公式法下的一般地区经验公式示范算法：
XX河口调蓄处理池用地现状为菜地，位于XX河下游深圳与东莞交汇处，占地面积为3.01ha。调蓄池东侧有XX河干流的巡河路，道路宽度为6m，调蓄池西侧有深圳至东莞的市政道路，道路宽度为6m，该处交通较发达。调蓄池西北侧为山体，东北侧为XX建成区，现状地坪为33.00米左右，高于调蓄池的设计场坪28.25米，因此需要将调蓄池西北侧山洪截流至XX河，需修建山体截洪沟。
1. 设计思路：
防洪标准：根据《室外排水设计规范》（GB 50014-2021）规定：“厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。” 《XX市排水管网规划 ——XX河流域》（二00七年十二月）XX河防洪标准确定如下：根据《XX市防洪（潮）规划》，《防洪标准》（GB50201－94）、《城市防洪工程设计规范》、《XX防洪（潮）标准与治涝标准》等规定，考虑区域内人口、经济、城市定位和发展目标等方面因素，结合受山洪威胁的严重程度和灾害损失情况，确定XX河防洪标准为50年一遇，水位为31.83m。本截洪沟防洪标准设计按照20年一遇，50年一遇校核。（此设计标准及校核标准为按规划选择，未按水利标准定义，水利规范的校核是按建筑物的安全等级划分）
设计标准，是指当发生小于或等于该标准洪水时，应保证防护对象的安全或防洪设施的正常运行
校核标准，是指遇该标准相应的洪水时，需采取非常运用措施，在保障主要防护对象和主要建筑物安全的前提下，允许次要建筑物局部或不同程度的损坏，次要防护对象受到一定的损失。
本次拟沿调蓄池厂区西南侧修建一条截洪管，并引至XX河排放，见示意图1-1（汇水分区正确性请忽略，本次主要介绍截洪沟计算，如需要了解汇水分区划分方法，请看本微信公众号文章《一篇文章教会你任意项目类型划分汇水分区》）：
图1-1 XX河口调蓄池截洪沟设计示意图
1. 截洪沟设计
2.1汇水面积的确定
河口调蓄池西侧为山体，根据山体等高线及市政道路判断原排洪沟的汇水范围如图1.1所示，汇水面积为6.0ha。
2.2 洪峰流量计算公式
参考《XX市排水管网规划 ——XX河流域》（二○○七年十二月），依据就近排放的原则，每段截洪沟及排洪渠的汇水面积较小，各渠段汇水面积均在5km2以下， 故洪峰流量计算公式采用XX省水文总站地区经验公式：
Qp＝C×H24p×F0.84
式中 Qp—设计洪峰流量（m³/s）
C—与频率有关的流量系数，见表2-1
H24p—24小时频率设计雨量(mm)
F —汇水面积（km2）
2.3 洪峰流量计算
根据《XX区防洪（潮）排涝工程规划（二00六年十二月）》，XX河流域选用高峰雨量站作为其设计代表站，通过对该代表站的最大1小时、6小时、24小时及3天的各时段暴雨资料系列的统计和分析，《XX区防洪（潮）排涝工程规划（二00六年十二月）》设计暴雨量采用成果见表2-2。
采用XX省水文总站地区经验公式计算成果见表2-3。
2.3 截洪管渠设计
（1）防洪标准按照20年一遇设计（过流能力按无压满流设计）
XX河口调蓄池防洪标准按照20年一遇计算，计算得到设计洪峰流量Qp=1.52（m3/s）。河口调蓄池段XX河干流防洪标准为50一遇，水位为31.83m。
第一段钢筋混凝土圆管
按照（满流）水力计算，计算公式如下：
Q=A×V （1）
v=R2/3i1/2 （2）
A=D² （3）
X=D （4）
R=D/4 （5）
式中D—管径(m)；
v—流速(m/s)；
n—粗糙系数，取0.013；
Q—流量(m3/s)；
i—水力坡降；
A—水流断面(m2)；
X—湿周(m)；
R—水力半径(m)；
100一遇水位为31.83m，取钢筋混凝土圆管D1650，水力坡降i=0.0003，流速v=0.76(m/s)；
结合井进入钢筋混凝土圆管水头损失：
h3=ξ=0.5=0.02 m
第二段过路箱涵
尺寸A 1.6×1.5m；起点内底高程30.53m；终点内底高程30.39m；长10.3m；铺设坡度i=0.014；粗糙率n=0.013；
按照满流计算
Q=A×V （6）
v=R2/3i1/2 （7）
A=WH （8）
X=2W+2H （9）
R=A/X （10）
式中:
Q—流量(m³/s)；
v—流速(m/s)；
A—水流断面(m2)；
n—粗糙系数，取0.013；
R—水力半径(m)；
i—水力坡降；
X—湿周(m)；
W—渠宽(m)；
H—水深(m)；
V=0.63（m/s）满流，H=1.5m；
第三段明渠：
取长20米的一段明渠，起点高程31.30m，与过路箱涵接点高程30.53m，铺设坡度i=0.039；渠深H=1.3m，渠宽W=2m；
Q=A×V （11）
v=R2/3i1/2 （12）
A=WH （13）
X=W+2H （14）
R=A/X （15）
式中:
Q—流量(m³/s)；v—流速(m/s)；
A—水流断面(m²)；
n—粗糙系数，取0.03；
R—水力半径(m)；
i—水力坡降；
X—湿周(m)；
W—渠宽(m)；
H—水深(m)；
通过流量1.52（m3/s）时，取水流深1.5米，流速0.51(m/s)。
按照20年一遇的暴雨强度设计的截洪管能够顺利转输山体汇水面积内收集雨水。
（2）防洪标准按照50年一遇校核（校核水位按有压满流复核水位）
XX河口调蓄池防洪标准按照50年一遇校核，计算得到设计洪峰流量Qp=1.90（m³/s）。河口调蓄池段XX河干流防洪标准为50一遇，水位为31.83m。
第一段钢筋混凝土圆管
按照（满流）水力计算，计算公式如下：
Q=A×V （16）
v=R2/3i1/2 （17）
A=D² （18）
X=D （19）
R=D/4 （20）
式中D—管径(m)；
v—流速(m/s)；
n—粗糙系数，取0.013；
Q—流量(m³/s)；
i—水力坡降；
A—水流断面(m²)；
X—湿周(m)；
R—水力半径(m)；
100一遇水位为31.83m，取钢筋混凝土圆管D1650，水力坡降i=0.0005，流速v=0.95(m/s)；
由钢筋混凝土圆管进入河道的水损为：
H1=ξ=1.0=0.05 m
沿程损失H2=Li=800.0005=0.04m；
结合井进入钢筋混凝土圆管水头损失：
H3=ξ=0.5=0.02 m
第二段过路箱涵
尺寸A 1.6×1.5m；起点内底高程30.53m；终点内底高程30.39m；长10.3m；铺设坡度i=0.014；粗糙率n=0.013
按照满流计算
Q=A×V （1）
v=R2/3i1/2 （2）
A=WH （3）
X=2W+2H （4）
R=A/X （5）
式中:
Q—流量(m³/s)；
v—流速(m/s)；
A—水流断面(m²)；
n—粗糙系数，取0.013；
R—水力半径(m)；
i—水力坡降；
X—湿周(m)；
W—渠宽(m)；
H—水深(m)；
V=0.79（m/s）
满流，H=1.5m；由箱涵进入结合井的水损为：H4=ξ=1.0=0.03 m,水力坡降i=0.00038；沿程水头损失H5=Li=10.30.00038=0.01m；
第三段明渠
取长20米的一段明渠，起点高程31.30m，与过路箱涵接点高程30.53m，铺设坡度i=0.039；渠深H=1.3m，渠宽W=2m；
Q=A×V （1）
v=R2/3i1/2 （2）
A=WH （3）
X=W+2H （4）
R=A/X （5）
式中:
Q—流量(m³/s)；
v—流速(m/s)；
A—水流断面(m²)；
n—粗糙系数，取0.03；
R—水力半径(m)；
i—水力坡降；
X—湿周(m)；
W—渠宽(m)；
H—水深(m)；
通过流量1.9m³/s时，取水流深1.5米，流速0.63(m/s)。计算得到水力坡度i=0.0007；
则由明渠进入箱涵的水损为：H6=ξV²/2g=1.0=0.02 m
沿程水头损失H7=Li=200.00038=0.01 m；
总水头损失H’=H1+ H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7
=0.05+0.04+0.02+0.03+0.01+0.04+0.04=0.23m；
明渠起点高程=31.83+0.23=32.06m；地面高程33.0m，可以满足要求。
通过复核50年一遇暴雨强度，本次设计的截洪沟可以顺利转输汇水区域内的雨水。
作者水平有限，如有错误及补充，可加QQ群或公众号私聊，感谢。
微信公众号“给排水吧"二维码，扫码进入微信公众号“给排水吧"
