工程水文第3章課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 降雨徑流影響要素的計(jì)算降雨徑流影響要素的計(jì)算 第二節(jié)第二節(jié) 蓄滿產(chǎn)流與降雨徑流相關(guān)圖蓄滿產(chǎn)流與降雨徑流相關(guān)圖 第三節(jié)第三節(jié) 下滲曲線與超滲產(chǎn)流下滲曲線與超滲產(chǎn)流 第四節(jié)第四節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算 第三章第三章 流域產(chǎn)流與匯流計(jì)算流域產(chǎn)流與匯流計(jì)算 在一次降雨中，地面徑流、壤中徑流和地在一次降雨中，地面徑流、壤中徑流和地 下徑流量值稱為下徑流量值稱為徑流量徑流量R R（t t）或或凈雨量?jī)粲炅縣 h（t t） ，徑流量的計(jì)算稱為，徑流量的計(jì)算稱為產(chǎn)流計(jì)算產(chǎn)流計(jì)算。 降雨產(chǎn)生的徑流，匯集到河網(wǎng)后，自上游降雨產(chǎn)生的徑流，匯集到河網(wǎng)后，自上游 向下游流動(dòng)，向下游流動(dòng)，形成流域出口形

2、成流域出口流量流量 Q Q（t t），），其其 計(jì)算稱為計(jì)算稱為匯流計(jì)算匯流計(jì)算。 流域產(chǎn)流與匯流概念流域產(chǎn)流與匯流概念 產(chǎn)流方案產(chǎn)流方案 根據(jù)流域降雨、蒸發(fā)和根據(jù)流域降雨、蒸發(fā)和 徑流徑流資料，分析確定資料，分析確定降雨量降雨量、土壤含水土壤含水 量量和和徑流量徑流量等要素之間的關(guān)系。等要素之間的關(guān)系。 匯流方案匯流方案 根據(jù)流域降雨和流量資根據(jù)流域降雨和流量資 料，推求料，推求凈雨凈雨和和出口流量出口流量之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 第一節(jié)第一節(jié) 降雨徑流影響要素計(jì)算降雨徑流影響要素計(jì)算 P（t） PR R（t） R Q Q（t） P（t） R（t） PR Q（t） R Q 流域產(chǎn)流與匯流計(jì)算

3、流域產(chǎn)流與匯流計(jì)算 流域產(chǎn)流方案與匯流方案制定流域產(chǎn)流方案與匯流方案制定 一、降雨量一、降雨量 以時(shí)段雨量為縱坐標(biāo)，時(shí)段的時(shí)序?yàn)闄M坐以時(shí)段雨量為縱坐標(biāo)，時(shí)段的時(shí)序?yàn)闄M坐 標(biāo)繪成時(shí)段標(biāo)繪成時(shí)段雨量直方圖雨量直方圖，也稱，也稱雨量過(guò)程線雨量過(guò)程線。 單位時(shí)段的雨量稱單位時(shí)段的雨量稱降雨強(qiáng)度降雨強(qiáng)度 i = =P P / /tt ， 雨量過(guò)程線可以轉(zhuǎn)換成雨量過(guò)程線可以轉(zhuǎn)換成雨強(qiáng)過(guò)程線雨強(qiáng)過(guò)程線。 以雨量累積值為縱坐標(biāo)，相應(yīng)時(shí)間為橫坐以雨量累積值為縱坐標(biāo)，相應(yīng)時(shí)間為橫坐 標(biāo)，點(diǎn)繪的曲線稱標(biāo)，點(diǎn)繪的曲線稱累積雨量曲線累積雨量曲線。 雨量直方圖與累積雨量過(guò)程線雨量直方圖與累積雨量過(guò)程線 0 10 20 3

4、0 40 12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0 50 100 150 200 P (mm) P (mm) 二、二、徑流量徑流量 Q (m(m3 3/s)/s) t (h) W 流量過(guò)程線流量過(guò)程線 1 1、徑流深計(jì)算、徑流深計(jì)算 徑流深計(jì)算徑流深計(jì)算 F tQ F t QQ R n i i n i ii 1 0 1 6.3 2 6.3 Q (m(m3 3/s)/s) t (h) Qi Qi+1 t Qn Q1 地面徑流退水較快，而地下徑流退水歷時(shí)地面徑流退水較快，而地下徑流退水歷時(shí) 較長(zhǎng)。實(shí)測(cè)流量過(guò)程線往往是由若干次暴雨所較長(zhǎng)。實(shí)測(cè)流量過(guò)

5、程線往往是由若干次暴雨所 形成的洪水徑流組成。形成的洪水徑流組成。 為了研究暴雨與洪水之間的關(guān)系，必須流為了研究暴雨與洪水之間的關(guān)系，必須流 量過(guò)程線加以分割，可采用量過(guò)程線加以分割，可采用退水曲線方法退水曲線方法。 2 2、流量過(guò)程線分割、流量過(guò)程線分割 退水曲線退水曲線是流域蓄水消退曲線，對(duì)同是流域蓄水消退曲線，對(duì)同 一流域的各次洪水，將若干條流量過(guò)程線一流域的各次洪水，將若干條流量過(guò)程線 的退水部分繪于透明紙上，然后沿時(shí)間軸的退水部分繪于透明紙上，然后沿時(shí)間軸 左右移動(dòng)，使退水線尾部重合，其左右移動(dòng)，使退水線尾部重合，其下包線下包線 可作為標(biāo)準(zhǔn)的可作為標(biāo)準(zhǔn)的地下水退水曲線地下水退水曲線。

6、 退水曲線退水曲線 t Q (m(m3 3/s)/s) 地下水退水曲線地下水退水曲線 地下水退水滿足地下水退水滿足線性水庫(kù)線性水庫(kù)微分方程微分方程 Q dt dW QKW g Q Kdt dQ g 1 消除消除 W 得得 g K t t eQQ 0 t g Q Q dt K dQ Q t 0 11 0 從從0t 積分積分 地下水退水方程地下水退水方程 t0 Q Q0 0 Qt g K t t eQQ 0 地下水退水方程地下水退水方程 g K t ttt eQQ tt t g Q Q dt K dQ Q tt t 11 從從tt+t 積分積分 時(shí)段退水方程時(shí)段退水方程 t +t0 Q Qt+ t

7、+ t t 地下水時(shí)段退水方程地下水時(shí)段退水方程 g K t ttt eQQ t Q Qt t Q Q t 方法方法1 1：根據(jù)地下水退水根據(jù)地下水退水曲線上每隔曲線上每隔 t t的的流量值流量值Q Q（t t）、）、Q Q（t t+ +t t），可算出，可算出 確定確定K Kg g的方法的方法 取若干計(jì)算值的平均值作為流域的取若干計(jì)算值的平均值作為流域的K Kg g。 )(ln)(lnttQtQ t K g 由若干個(gè)Qt 點(diǎn)繪 lnQtt 圖，直線的圖，直線的 斜率斜率為為- -1/Kg，從而定出，從而定出Kg。 有有 t K QQ g t 1 lnln 0 g K t t eQQ 0 方法

8、方法2 2：根據(jù)退水方程根據(jù)退水方程 LnQt t t K QQ g t 1 lnln 0 1.0 1/kg 退水曲線退水曲線次洪水過(guò)程線劃分次洪水過(guò)程線劃分 t Q t R 斜線分割法：斜線分割法：從起漲點(diǎn)到地面從起漲點(diǎn)到地面 徑流終止點(diǎn)繪制直線徑流終止點(diǎn)繪制直線AB AB ，ABAB線以上線以上 為地面徑流，以下為地下徑流。為地面徑流，以下為地下徑流。 地表徑流和地下徑流匯流特性不地表徑流和地下徑流匯流特性不 同，一般還要?jiǎng)澐值孛鎻搅骱偷叵聫酵?，一般還要?jiǎng)澐值孛鎻搅骱偷叵聫?流。流。 地下徑流分割示意圖地下徑流分割示意圖 N A B N N = 0.84= 0.84F F 0.2 0.2

9、地下徑流地下徑流 地表徑流地表徑流 起漲點(diǎn)起漲點(diǎn) 地表徑流停止點(diǎn)地表徑流停止點(diǎn) 土壤含水量土壤含水量是表示包氣帶土壤濕潤(rùn)程度是表示包氣帶土壤濕潤(rùn)程度 的物理量，土壤保持水分的最大量稱為的物理量，土壤保持水分的最大量稱為田間田間 持水量持水量。田間持水量與凋萎含水量的差值稱。田間持水量與凋萎含水量的差值稱 流域蓄水容量流域蓄水容量（W Wm m ）。 ）。土壤含水量與前期降土壤含水量與前期降 雨有密切關(guān)系，可以用參數(shù)雨有密切關(guān)系，可以用參數(shù) 前期影響雨量前期影響雨量 （P Pa a ） ）來(lái)反映。來(lái)反映。 三、三、土壤含水量土壤含水量 淺層地下水層淺層地下水層 潛水層潛水層 包氣帶包氣帶 包氣帶

10、包氣帶 不透水層不透水層 不透水層不透水層 深層地下水層深層地下水層 承壓水層承壓水層 不透水層不透水層 土壤含水量變動(dòng)地帶土壤含水量變動(dòng)地帶 前期影響雨量計(jì)算采用遞推形式：前期影響雨量計(jì)算采用遞推形式： P Pa,t a,t+1+1= = （P Pa,t a,t+ + P Pt t - - R Rt t ） 上式限制條件：上式限制條件： 當(dāng)當(dāng)P Pa,t a,t+1+1 W Wm m 時(shí)， 時(shí)， P Pa,t a,t+1+1= =W Wm m 簡(jiǎn)化形式：簡(jiǎn)化形式： P Pa,t a,t+1+1= = （P Pa,t a,t+ + P Pt t ） 在實(shí)際工作中，在實(shí)際工作中，W Wm m 可

11、看作流域十分干旱 可看作流域十分干旱 情況下降雨產(chǎn)流過(guò)程的最大損失量。情況下降雨產(chǎn)流過(guò)程的最大損失量。 對(duì)于包氣帶不厚且雨量充沛地區(qū)，可選取對(duì)于包氣帶不厚且雨量充沛地區(qū)，可選取 久旱不雨（久旱不雨（雨前雨前P Pa a = 0 = 0）后一次降雨量較大資后一次降雨量較大資 料（料（雨后雨后P Pa a = = W Wm m ），則），則 W Wm m = = P - R - E P - R - E雨 雨 流域日蒸發(fā)量流域日蒸發(fā)量 E E 是該日氣象條件和土壤是該日氣象條件和土壤 含水量的函數(shù)。當(dāng)含水量的函數(shù)。當(dāng) P Pa a = 0 = 0時(shí)時(shí)E E = 0 = 0；當(dāng)當(dāng)P Pa a = =

12、W Wm m 時(shí)， 時(shí)，E E = = E Em m。 E Em m稱為土壤稱為土壤日蒸發(fā)能力日蒸發(fā)能力，常采用下式推求，常采用下式推求 E Em m= = EE水 水 式中，式中，E E水 水水面蒸發(fā)量， 水面蒸發(fā)量，mm;mm; 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 假定假定E Et t與與P Pat at 成線性關(guān)系，則 成線性關(guān)系，則 m at m t W P E E a,t m m P W E )1( at m m t P W E E 即 a,t m m a,t P W E P ta,tta, EPP 1 )1( m m W E K 故故 無(wú)雨日：無(wú)雨日： 遞推公式起始日的遞推公式起始日的P Pa

13、a是假定的，但起始日是假定的，但起始日 從何時(shí)開(kāi)始呢？例如，從何時(shí)開(kāi)始呢？例如，P Pa a起始計(jì)算時(shí)間相隔起始計(jì)算時(shí)間相隔3030 天，當(dāng)天，當(dāng)K K0.900.90時(shí)時(shí)K K30 30 0.04,0.04,說(shuō)明最大誤差不說(shuō)明最大誤差不 到起始誤差的到起始誤差的5 5。 長(zhǎng)時(shí)間無(wú)雨時(shí)，可取起始長(zhǎng)時(shí)間無(wú)雨時(shí)，可取起始P Pa a 值較小些， 值較小些， 或令或令P Pa a 0 0 。 一次大雨后，土壤比較飽和，可取起始一次大雨后，土壤比較飽和，可取起始 P Pa aW Wm m。 【例【例】某流域某流域W Wm m=100mm=100mm， 6 6月份月份E Em m5.6mm/d,75.6

14、mm/d,7月份月份E Em m 6.8mm/d6.8mm/d。推求。推求7 7月月2 2日日3 3日的日的P P和雨前和雨前P Pa a值。值。 tP (mm)KPa(mm)計(jì)算說(shuō)明計(jì)算說(shuō)明 6.2560.30.944 6月月25日日26日總雨量很大，日總雨量很大， 6月月27日日Pa達(dá)達(dá)Wm 6.2678.80.944 6.2714.70.944100 6.280.944100Pa0.944（10014.7）= 108.3 100 取取100 6.290.94494.4Pa0.94410094.4 6.300.94489.1Pa0.94494.589.1 7.10.93284.1Pa0.9

15、4489.184.1 7.220.20.93278.4Pa0.93284.178.4 7.321.90.932 P20.221.942.1mm Pa78.4mm 7.42.20.932 K K6 61 15.6/100=0.944 5.6/100=0.944 K K7 7 1 16.8/100=0.9326.8/100=0.932 洪號(hào)洪號(hào)P Pa R 750712567423 750901498923 7608191195691 770502789665 771003803237 780624655730 79042445219 810823368718 820701427816 某流域降雨

16、徑流要素測(cè)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果某流域降雨徑流要素測(cè)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果 在濕潤(rùn)地區(qū)，包氣帶缺水易為一次降雨所在濕潤(rùn)地區(qū)，包氣帶缺水易為一次降雨所 蓄滿蓄滿，則產(chǎn)流量，則產(chǎn)流量R R 可由降雨量可由降雨量P Pe e減去降雨開(kāi)始減去降雨開(kāi)始 時(shí)土壤缺水量時(shí)土壤缺水量( (W Wm m- P- Pa a) )求得。即雨量補(bǔ)足包氣求得。即雨量補(bǔ)足包氣 帶缺水量后，全部形成徑流，這種產(chǎn)流方式叫帶缺水量后，全部形成徑流，這種產(chǎn)流方式叫 做做蓄滿產(chǎn)流蓄滿產(chǎn)流，計(jì)算公式，計(jì)算公式 R R = = P Pe e-(-(W Wm m- P- Pa a) ) 第二節(jié)第二節(jié) 蓄滿產(chǎn)流與降雨徑流相關(guān)圖蓄滿產(chǎn)流與降雨徑流相關(guān)圖 一一、

17、蓄滿產(chǎn)流蓄滿產(chǎn)流 Pa Wm-Pa 降降 水水 R P Pe e R R = = P Pe e-(-(W Wm m- P- Pa) ) 計(jì)算公式計(jì)算公式 帶帶 包包 氣氣 潛潛 水水 帶帶 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算示意圖蓄滿產(chǎn)流計(jì)算示意圖 當(dāng)流域土壤含水量達(dá)當(dāng)流域土壤含水量達(dá)W Wm m時(shí)的產(chǎn)流狀態(tài)為時(shí)的產(chǎn)流狀態(tài)為 全流域產(chǎn)流全流域產(chǎn)流或稱或稱全面產(chǎn)流全面產(chǎn)流，產(chǎn)流量，產(chǎn)流量R R = = P Pe e- - ( (W Wm m- P- Pa) ) 。但當(dāng)降雨量尚未達(dá)到流域的。但當(dāng)降雨量尚未達(dá)到流域的W Wm m值值 時(shí)，由于包氣帶各處厚度不一致，各點(diǎn)蓄水時(shí)，由于包氣帶各處厚度不一致，各點(diǎn)蓄水 容量也不相

18、同，因而在局部地區(qū)也會(huì)產(chǎn)生徑容量也不相同，因而在局部地區(qū)也會(huì)產(chǎn)生徑 流，這種產(chǎn)流狀態(tài)稱之流，這種產(chǎn)流狀態(tài)稱之部分產(chǎn)流部分產(chǎn)流，然后逐步，然后逐步 過(guò)渡到全面產(chǎn)流。過(guò)渡到全面產(chǎn)流。 流域產(chǎn)流過(guò)程示意圖流域產(chǎn)流過(guò)程示意圖 部分面積產(chǎn)流 全面產(chǎn)流 包氣帶包氣帶 P Pa a W Wm m -P -Pa a P Pa= =W Wm m 潛潛 水水 P 1 1、建立降雨徑流相關(guān)圖、建立降雨徑流相關(guān)圖 根據(jù)流域內(nèi)多次暴雨的雨量根據(jù)流域內(nèi)多次暴雨的雨量P Pe e，對(duì)應(yīng)的，對(duì)應(yīng)的 徑流量徑流量R R，初始土壤含水量，初始土壤含水量P Pa a，可點(diǎn)繪以，可點(diǎn)繪以P Pa a為為 參數(shù)的參數(shù)的P Pe eP

19、PaR R相關(guān)圖。相關(guān)圖。 二二、降雨徑流關(guān)系圖降雨徑流關(guān)系圖 已知流域各次已知流域各次P P、R R，制定，制定產(chǎn)流方案產(chǎn)流方案： K ,WmK ,Wm，P Pe eP Pa aR R 相關(guān)圖相關(guān)圖 P Pe eP PaR R相關(guān)圖相關(guān)圖 Pa Pe (mm) R(mm) 45。 降雨徑流相關(guān)圖降雨徑流相關(guān)圖 上部屬流域全面產(chǎn)流上部屬流域全面產(chǎn)流 狀態(tài)，滿足方程狀態(tài)，滿足方程R R = = P Pe e-(-(I Im m- P- Pa a) )表現(xiàn)為一表現(xiàn)為一 組平行等距離的組平行等距離的45450 0 直線。直線。 相關(guān)圖下部屬流相關(guān)圖下部屬流 域部分產(chǎn)流情況，產(chǎn)域部分產(chǎn)流情況，產(chǎn) 流量

20、隨降雨量減少迅流量隨降雨量減少迅 速降低，表現(xiàn)為一組速降低，表現(xiàn)為一組 向下凹的曲線。向下凹的曲線。 Pa = 0 20 40 60 80 10058 P (mm) R(mm) 1818 38 38 63 63 88 88 130 130 105105 80 80 50 50 P P 5050 3030 2525 2525 RR 1818 3838 6363 8888 已知已知 Pa = 58mm PP 5050 8080 105105 130130 R R 1818 2020 2525 2525 、降雨徑流相關(guān)圖的應(yīng)用、降雨徑流相關(guān)圖的應(yīng)用 45。 降雨徑流降雨徑流 關(guān)系也可采用關(guān)系也可采用

21、 簡(jiǎn)化形式，以簡(jiǎn)化形式，以 P Pe e+ +P Pa a為縱坐為縱坐 標(biāo)，標(biāo)，R R 為橫坐為橫坐 標(biāo)，點(diǎn)繪相關(guān)標(biāo)，點(diǎn)繪相關(guān) 圖。圖。 3 3、簡(jiǎn)化的降雨徑流相關(guān)圖、簡(jiǎn)化的降雨徑流相關(guān)圖 P P 5050 3030 2525 2525 RR 1818 3838 6363 8888 已知已知 Pa = 58mm Pa+Pa+ PP 108108 138138 163163 188188 R R 1818 2020 2525 2525 簡(jiǎn)化的降雨徑流相關(guān)圖簡(jiǎn)化的降雨徑流相關(guān)圖 45。 1818 38 38 63 63 88 88 188188 163163 138138 108108 三、蓄滿產(chǎn)

22、流模型三、蓄滿產(chǎn)流模型 流域內(nèi)各點(diǎn)包氣帶的蓄水容量是不同的流域內(nèi)各點(diǎn)包氣帶的蓄水容量是不同的 。 以包氣帶達(dá)到田間持水量時(shí)的土壤含水量以包氣帶達(dá)到田間持水量時(shí)的土壤含水量 Wm為縱坐標(biāo)，以流域內(nèi)小于等于該為縱坐標(biāo)，以流域內(nèi)小于等于該 Wm的的 面積占全流域的面積比面積占全流域的面積比 a 為橫坐標(biāo)，所繪的為橫坐標(biāo)，所繪的 曲線稱為流域曲線稱為流域蓄水容量曲線蓄水容量曲線。 Wm 流域蓄水容量曲線流域蓄水容量曲線 Pe W0 W R 0 0 1 1 )1()1( mmm b mm m W m W m W b dW W W WdW mmmm 0 0 )1(1)1( 1 0 0 b mm mm A

23、W A WWdW )1(1 1 1 0 b m mm W W WA b mm e em PA A e W AP WmWmWPWdPR e 1 0 )( 1 )1 ( A A+Pe b mm m W W )1(1 Wm 流域蓄水容量曲線流域蓄水容量曲線 Pe W0 R 0 0 A A+Pe W =Wm-W0 = Pe + W0 - Wm R= Pe W = Pe (Wm W0 ) mmm WbW)1( )1(1 1 1 0 b m mm W W WA b mm e e W AP WmWmWPR 1 0 )1 ( WmWPR e 0 mme WPA mme WPA 蓄滿產(chǎn)流模型基本公式蓄滿產(chǎn)流模型

24、基本公式 （產(chǎn)流參數(shù)（產(chǎn)流參數(shù)Wm 、b） 地面徑流和地下徑流匯流的規(guī)律是不相地面徑流和地下徑流匯流的規(guī)律是不相 同的。如果由已知雨量同的。如果由已知雨量 P Pe e 從降雨徑流相關(guān)從降雨徑流相關(guān) 圖上查得徑流量圖上查得徑流量 R R 后，還需再分成地面和后，還需再分成地面和 地下兩部分，以便進(jìn)行匯流計(jì)算。地下兩部分，以便進(jìn)行匯流計(jì)算。 四、四、徑流（凈雨）劃分徑流（凈雨）劃分 在降雨過(guò)程中，流域上產(chǎn)生徑流的區(qū)域在降雨過(guò)程中，流域上產(chǎn)生徑流的區(qū)域 稱為產(chǎn)流區(qū)，其面積稱為稱為產(chǎn)流區(qū)，其面積稱為產(chǎn)流面積產(chǎn)流面積，一般以，一般以 占全流域面積的占全流域面積的百分比百分比表示。表示。 在產(chǎn)流面積上，

25、包氣帶缺水量已經(jīng)滿足在產(chǎn)流面積上，包氣帶缺水量已經(jīng)滿足 滿足，產(chǎn)流量滿足，產(chǎn)流量 R R 按按穩(wěn)定下滲率穩(wěn)定下滲率f fc c下滲，下滲下滲，下滲 的水量形成地下徑流的水量形成地下徑流 R Rg g，超過(guò)穩(wěn)定下滲率的，超過(guò)穩(wěn)定下滲率的 部分形成地面徑流部分形成地面徑流 R Rs s （包括壤中流）（包括壤中流） 。 潛潛 水水 f fc c R Rg g R Rs s P Pe e R RR Rg g+ +R Rs s 土壤缺水小、先蓄滿的地方先產(chǎn)流土壤缺水小、先蓄滿的地方先產(chǎn)流 產(chǎn)流面積隨著降雨繼續(xù)而不斷增大產(chǎn)流面積隨著降雨繼續(xù)而不斷增大 產(chǎn)流面積大小與降雨量和初始土壤含水量產(chǎn)流面積大小與降

26、雨量和初始土壤含水量 有關(guān)，與降雨強(qiáng)度無(wú)關(guān)。有關(guān)，與降雨強(qiáng)度無(wú)關(guān)。 蓄滿產(chǎn)流面積的變化有如下特點(diǎn)：蓄滿產(chǎn)流面積的變化有如下特點(diǎn)： Wm W0 0 0 PeR Fr Fr R / Pe rcrc rc g tFfhtFf tFfhh h 如果已知穩(wěn)定下滲率如果已知穩(wěn)定下滲率f fc c，可以根，可以根 據(jù)凈雨過(guò)程劃分水源據(jù)凈雨過(guò)程劃分水源 、f fc c 的分析推求的分析推求 穩(wěn)定入滲率穩(wěn)定入滲率fc可用的降雨徑流資料采可用的降雨徑流資料采用用試試 錯(cuò)法錯(cuò)法得到。根據(jù)實(shí)測(cè)降雨過(guò)程、凈雨過(guò)程得到。根據(jù)實(shí)測(cè)降雨過(guò)程、凈雨過(guò)程、地地 下徑流總量，下徑流總量，假設(shè)一個(gè)假設(shè)一個(gè)f fc c代入公式計(jì)算，當(dāng)

27、計(jì)代入公式計(jì)算，當(dāng)計(jì) 算得算得地下徑流總量地下徑流總量值與值與實(shí)際值實(shí)際值相等時(shí)即為所求相等時(shí)即為所求 f fc c 。分析多次洪水，定出流域。分析多次洪水，定出流域f fc c的平均值。的平均值。 時(shí)時(shí) 段段 t (h) Pe (mm) R (mm) 產(chǎn)流產(chǎn)流 面積面積 FC (mm) RG( mm ) fc=2.0 fc=1.6fc=2.0 fc=1.6 1 6 14.5 7.6 0.524 6.3 5.0 6.3 5.0 2 4 4.6 3.7 0.804 6.45.1 3.7 3.7 3 6 44.4 44.4 1.000 12.0 9.6 12.0 9.6 4 6 46.5 46.5

28、 1.000 12.0 9.6 12.0 9.6 5 6 14.8 14.8 1.000 12.0 9.6 12.0 9.6 6 1 1.1 1.1 1.000 2.0 1.6 1.1 1.1 118.1 47.1 38.6 【 例例 】 某流域一次降水過(guò)程如表某流域一次降水過(guò)程如表 3 - 4 所示，地所示，地 下徑流量下徑流量 38.1mm ，試推求穩(wěn)定下滲率，試推求穩(wěn)定下滲率 fc 。 產(chǎn)流面積產(chǎn)流面積R/Pe FC fc t 產(chǎn)流面積產(chǎn)流面積 設(shè)設(shè) fc= 2.0mm/h ，得，得 RG= 47.1mm ，不等于，不等于 38.1mm 。再假設(shè)。再假設(shè) fc= 1.6 mm/h ， R

29、G= 38.6 mm ， 與與 38.1 mm 相差很小。相差很小。 fc= 1.6 mm/h 【例】【例】 已知某流域流域降雨徑流相已知某流域流域降雨徑流相 關(guān)圖和穩(wěn)定入滲率關(guān)圖和穩(wěn)定入滲率f fc c 1.5mm/h,1.5mm/h,一次實(shí)測(cè)一次實(shí)測(cè) 暴雨過(guò)程如表（暴雨過(guò)程如表（1 1）（）（2 2）欄。請(qǐng)根據(jù)）欄。請(qǐng)根據(jù) f fc c 將將 凈雨劃分為地表凈雨凈雨劃分為地表凈雨h hs s和地下凈雨和地下凈雨h hg g。 、f fc c 的應(yīng)用的應(yīng)用 第第（3 3）欄：查降雨徑流相關(guān)圖得時(shí)段凈雨量）欄：查降雨徑流相關(guān)圖得時(shí)段凈雨量h h； 第（第（4 4）欄：產(chǎn)流面積欄：產(chǎn)流面積Fr

30、=h/Pe； 第（第（5 5）欄：時(shí)段最大穩(wěn)定下滲量）欄：時(shí)段最大穩(wěn)定下滲量Fc=fctFr； 第（第（6 6）欄：根據(jù)）欄：根據(jù)fcfc將凈雨劃分地下凈雨將凈雨劃分地下凈雨 rcrc rc g tFfhtFf tFfhh h 第（第（7 7）欄：地表凈雨）欄：地表凈雨 h hs s = = h hh hg g 干旱地區(qū)的地下水埋藏很深，包氣帶可干旱地區(qū)的地下水埋藏很深，包氣帶可 達(dá)幾十米甚至上百米，降水不易使包氣帶蓄達(dá)幾十米甚至上百米，降水不易使包氣帶蓄 滿，下滲的水量一般不會(huì)產(chǎn)生地下徑流。只滿，下滲的水量一般不會(huì)產(chǎn)生地下徑流。只 有降水強(qiáng)度超過(guò)下滲率時(shí)才有地面徑流產(chǎn)生。有降水強(qiáng)度超過(guò)下滲率

31、時(shí)才有地面徑流產(chǎn)生。 這種產(chǎn)流方式，稱為這種產(chǎn)流方式，稱為超滲產(chǎn)流超滲產(chǎn)流。 第三節(jié)下滲曲線與超滲產(chǎn)流第三節(jié)下滲曲線與超滲產(chǎn)流 超滲產(chǎn)流地區(qū)降雨強(qiáng)度對(duì)下滲起顯著作超滲產(chǎn)流地區(qū)降雨強(qiáng)度對(duì)下滲起顯著作 用，由而降雨推求徑流可以采用下滲曲線。用，由而降雨推求徑流可以采用下滲曲線。 下滲曲線下滲曲線是干燥士壤在充分供水條件下是干燥士壤在充分供水條件下 流域下滲能力過(guò)程線。將降雨強(qiáng)度減去下滲流域下滲能力過(guò)程線。將降雨強(qiáng)度減去下滲 率就可得到凈雨強(qiáng)度過(guò)程。這樣求得的凈雨率就可得到凈雨強(qiáng)度過(guò)程。這樣求得的凈雨 量，代表地面徑流，不包括地下徑流部分。量，代表地面徑流，不包括地下徑流部分。 一一、下滲曲線下滲曲

32、線 fc f(t) f t 下滲曲線下滲曲線 流域上每次降雨的強(qiáng)度并非持續(xù)大于下滲流域上每次降雨的強(qiáng)度并非持續(xù)大于下滲 率，不能保證充分供水條件；其次是初始土壤率，不能保證充分供水條件；其次是初始土壤 含水量不等于含水量不等于0 0。因此，每次降雨實(shí)際下滲曲。因此，每次降雨實(shí)際下滲曲 線是不同的。線是不同的。 t o dttfFW)( 解決方法是將下滲率隨歷時(shí)變化的曲線解決方法是將下滲率隨歷時(shí)變化的曲線f(t)f(t) 轉(zhuǎn)換成隨土壤含水量轉(zhuǎn)換成隨土壤含水量W W變化的曲線變化的曲線f f（W W ） Wi t f f( (W Wi i)= )= f f( (t ti i) ) i t o i

33、dttfW)( 0ti f f( (t ti i) ) 下滲率隨歷時(shí)變化曲線下滲率隨歷時(shí)變化曲線 W W f f( (W Wi i) ) W Wi i 下滲率隨土壤含水量變化曲線下滲率隨土壤含水量變化曲線 根據(jù)根據(jù)f f（W W）曲線，由本時(shí)段土壤水量）曲線，由本時(shí)段土壤水量W Wt t查查 得相應(yīng)的下滲率得相應(yīng)的下滲率f f（W Wt t），由時(shí)段雨量），由時(shí)段雨量P Pet et由下式 由下式 求得時(shí)段凈雨量求得時(shí)段凈雨量h ht t tfPtfP tfP h ee e 0 下一時(shí)段土壤水量下一時(shí)段土壤水量 W Wt t+ + t t W Wt t P Pet et h ht t 這樣，可

34、以逐時(shí)段計(jì)算凈雨過(guò)程這樣，可以逐時(shí)段計(jì)算凈雨過(guò)程 二、二、初損后滲法初損后滲法 初損后滲法初損后滲法是把實(shí)際下滲過(guò)程簡(jiǎn)化為初是把實(shí)際下滲過(guò)程簡(jiǎn)化為初 損后滲兩階段。損后滲兩階段。 初損初損是大量產(chǎn)流以前的降雨總損失量，是大量產(chǎn)流以前的降雨總損失量， 包括植物截留，填洼和下滲水量，以流域平包括植物截留，填洼和下滲水量，以流域平 均深度表示。均深度表示。 后滲后滲是流域產(chǎn)流以后的下滲水量，以平是流域產(chǎn)流以后的下滲水量，以平 均下滲率表示。均下滲率表示。 t0tR t P t R I0P0 f t0tR t P t R ftftR R 一次降雨所形成的徑流深可用下式表示：一次降雨所形成的徑流深可用下

35、式表示： R R P - IP - Io o ft ftR R - P- P0 0 式中式中, , P P次降雨量；次降雨量；I Io o初損量；初損量；f f平均后滲率；平均后滲率；t tR R后滲后滲 歷時(shí)；歷時(shí)；P Po o 后期不產(chǎn)流的雨量。后期不產(chǎn)流的雨量。 小流域：匯流時(shí)間短，出口斷面的起漲點(diǎn)小流域：匯流時(shí)間短，出口斷面的起漲點(diǎn) 大體可作為產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)刻，因而起漲點(diǎn)以前大體可作為產(chǎn)流開(kāi)始時(shí)刻，因而起漲點(diǎn)以前 雨量的累積值可作為初損。雨量的累積值可作為初損。 較大流域：可分站按不同匯流時(shí)間，定較大流域：可分站按不同匯流時(shí)間，定 出流量起漲以前的時(shí)刻，并取該時(shí)刻以前各出流量起漲以前的時(shí)刻

36、，并取該時(shí)刻以前各 站的累積雨量的平均值作為流域的初損。站的累積雨量的平均值作為流域的初損。 1 1、初損量、初損量0 0 的確定 的確定 干旱流域降雨產(chǎn)流過(guò)程干旱流域降雨產(chǎn)流過(guò)程 P Q 初損后滲法初損后滲法 h I0ftftR R t 利用實(shí)測(cè)雨洪資料，分析利用實(shí)測(cè)雨洪資料，分析流域流域各場(chǎng)洪水各場(chǎng)洪水 的的I I0及起始土壤含水量及起始土壤含水量W W0 0，初損期的平均，初損期的平均 雨強(qiáng)，建立三者的相關(guān)圖。雨強(qiáng)，建立三者的相關(guān)圖。 此外，初損此外，初損I I0還受季節(jié)的影響，也可建還受季節(jié)的影響，也可建 立以月份為參數(shù)的初損相關(guān)圖。立以月份為參數(shù)的初損相關(guān)圖。 4月月 5月月 6月月

37、 7月月 I0（mm） W0 （mm） W 0 月份月份 I0 相關(guān)圖相關(guān)圖 W0 初期雨強(qiáng)初期雨強(qiáng) I0 相關(guān)圖相關(guān)圖 0 0 ttt PIRP t PIRP f o R oo 式中，式中，t t降雨總歷時(shí)；降雨總歷時(shí)； t to o 為初損歷時(shí)；為初損歷時(shí)； t t 降雨后期不產(chǎn)流的降雨歷時(shí)。 降雨后期不產(chǎn)流的降雨歷時(shí)。 所以：所以： 因?yàn)椋阂驗(yàn)椋?R RP-IP-I0 0-ft-ftR R-P-P0 0 、平均后滲率、平均后滲率f f 的計(jì)算的計(jì)算 第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算 流域上各點(diǎn)的凈雨，經(jīng)過(guò)坡面匯入河流域上各點(diǎn)的凈雨，經(jīng)過(guò)坡面匯入河 網(wǎng)，再由河網(wǎng)流達(dá)出口斷面，總稱網(wǎng)，

38、再由河網(wǎng)流達(dá)出口斷面，總稱匯流匯流。 從坡面和土壤表層匯入河網(wǎng)的，稱為從坡面和土壤表層匯入河網(wǎng)的，稱為坡坡 面匯流面匯流，其歷時(shí)較短，一般只有幾十分鐘至，其歷時(shí)較短，一般只有幾十分鐘至 幾小時(shí)；經(jīng)由地下途徑注入河網(wǎng)的，稱為幾小時(shí)；經(jīng)由地下途徑注入河網(wǎng)的，稱為地地 下匯流下匯流，歷時(shí)可長(zhǎng)達(dá)幾天或幾十天。，歷時(shí)可長(zhǎng)達(dá)幾天或幾十天。 一、等流時(shí)線法一、等流時(shí)線法 等流時(shí)線等流時(shí)線是在流域上勾繪的一組等值線，是在流域上勾繪的一組等值線， 每條等值線上各點(diǎn)的水質(zhì)點(diǎn)，將同時(shí)到達(dá)出每條等值線上各點(diǎn)的水質(zhì)點(diǎn)，將同時(shí)到達(dá)出 流斷面。兩條等流時(shí)線間的面積稱為流斷面。兩條等流時(shí)線間的面積稱為等流時(shí)等流時(shí) 面積面積，

39、按順序，按順序用用、 、 、 、 表示，匯 表示，匯 流時(shí)間分別等于流時(shí)間分別等于t t1 1tt、t t2 22 2tt、t t3 3 3 3tt 。 t 1 2 3 4 5 某流域等流時(shí)線某流域等流時(shí)線 2 2t 5 5t 4 4t 3 3t 出流斷面在第出流斷面在第i i 時(shí)段出流量是由第一塊面時(shí)段出流量是由第一塊面 積積 上的本時(shí)段凈雨，第二塊面積 上的本時(shí)段凈雨，第二塊面積 上一 上一 時(shí)段凈雨時(shí)段凈雨等所合成的等所合成的: : 式中，式中，r ri i第第i i 時(shí)段地面凈雨強(qiáng)度。時(shí)段地面凈雨強(qiáng)度。 流域出口斷面流量的計(jì)算流域出口斷面流量的計(jì)算 3 2 2 1 1 3221 1 t

40、 h t h t h rrrQ iii iiii 等流時(shí)線法計(jì)算表等流時(shí)線法計(jì)算表 時(shí)段時(shí)段 （h） 地面凈雨地面凈雨 hS(mm) 等流時(shí)等流時(shí) 面積面積 （km2） 部分流量（部分流量（m3/s） Qs (m3/s) h1=5mmh2=28mmh3=44mmh4=3mm (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 0 0 0 0 0 355827270 2727 62812056561500 0 206206 94413060603112362360 0608608 12311553533374894891616895895 15 8238382985305303333899899

41、18 6028282134694693636745745 21 2411111563343343232533533 24 622442442323329329 3 98981717114114 6 7 77 7 9 00 558 28120 44130 3115 82 60 24 按照等流時(shí)線假定，同一等流時(shí)線上水按照等流時(shí)線假定，同一等流時(shí)線上水 質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)出流斷面，實(shí)際是高速質(zhì)點(diǎn)先質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)出流斷面，實(shí)際是高速質(zhì)點(diǎn)先 到，低速質(zhì)點(diǎn)后到，嚴(yán)格的面積出流次序是到，低速質(zhì)點(diǎn)后到，嚴(yán)格的面積出流次序是 沒(méi)有的。這就是等流時(shí)線未考慮河槽的調(diào)蓄沒(méi)有的。這就是等流時(shí)線未考慮河槽的調(diào)蓄 問(wèn)題。因此，等

42、流時(shí)線方法只宜用于小流域，問(wèn)題。因此，等流時(shí)線方法只宜用于小流域， 因?yàn)楹硬壅{(diào)蓄作用小。因?yàn)楹硬壅{(diào)蓄作用小。 討討 論論 二、單位線法二、單位線法 1 1、基本概念基本概念 單位線單位線是流域上是流域上單位時(shí)段單位時(shí)段內(nèi)內(nèi)均勻分布均勻分布的的 單位凈雨單位凈雨所形成的所形成的流域出口斷面流量過(guò)程線流域出口斷面流量過(guò)程線 q q t t。 單位線的凈雨深一般取單位線的凈雨深一般取10mm10mm；單位時(shí)段；單位時(shí)段 長(zhǎng)度則依據(jù)流域性質(zhì)而定。長(zhǎng)度則依據(jù)流域性質(zhì)而定。 根據(jù)單位線定義有根據(jù)單位線定義有 式中，式中，q q 單位線縱高，單位線縱高，m m3 3s s； 流域面積，流域面積，kmkm2

43、2; ; t t 時(shí)段，時(shí)段，h h。 mm F tq 10 6 .3 12345678910 11 12 13 14 15 T(6h) q (m3/s) 某河某站某河某站h h單位線（單位線（F Fkmkm2 2） 時(shí)時(shí)段段 （t th h） q q ( (m m 3 3/ /s s) ) 時(shí)時(shí)段段 （t th h） q q ( (m m 3 3/ /s s) ) 0 0 0 0 7 7 9 9. .0 0 1 1 2 2. .0 0 8 8 6 6. .0 0 2 2 1 15 5. .0 0 9 98 8 4 4. .0 0 3 3 3 35 5. .0 0 1 10 0 3 3. .0

44、 0 4 4 4 41 1. .0 0 1 11 1 2 2. .0 0 5 5 2 25 5. .0 0 1 12 2 1 1. .0 0 6 6 1 15 5. .0 0 1 13 3 0 0 mm F tq 10 341 61586.36.3 某河某站某河某站h h單位線（單位線（F F kmkm2 2） 倍比假定：倍比假定：如單位時(shí)段凈雨量是如單位時(shí)段凈雨量是n n個(gè)單位，個(gè)單位， 則所形成過(guò)程線的流量為單位線流量的則所形成過(guò)程線的流量為單位線流量的n n倍，其倍，其 歷時(shí)仍與單位線的歷時(shí)相同。歷時(shí)仍與單位線的歷時(shí)相同。 單位線使用時(shí)的兩個(gè)假定單位線使用時(shí)的兩個(gè)假定: : 迭加假定：迭

45、加假定：如凈雨歷時(shí)是如凈雨歷時(shí)是m m個(gè)時(shí)段，則各時(shí)個(gè)時(shí)段，則各時(shí) 段凈雨所形成的徑流過(guò)程線之間互不干擾，出段凈雨所形成的徑流過(guò)程線之間互不干擾，出 口斷面的流量等于各時(shí)段凈雨量所形成的流量口斷面的流量等于各時(shí)段凈雨量所形成的流量 之和。之和。 根據(jù)單位線的定義，只要流域根據(jù)單位線的定義，只要流域 上凈雨分布均勻，不論強(qiáng)度如何變上凈雨分布均勻，不論強(qiáng)度如何變 化，均可用單位線推求地面徑流過(guò)化，均可用單位線推求地面徑流過(guò) 程線。程線。 2 2、單位線應(yīng)用、單位線應(yīng)用 Q Q ( (t t) )= =h h/ /1 10 0q q( (t t) ) ( (m m s s) ) 月月 日日 時(shí)時(shí) h

46、 hs s ( (m mm m) ) q q ( (m m 3 3/ /s s) ) h h1 1= =2 24 4. .0 0 h h= =2 23 3. .0 0 h h= =3 3. .2 2 Q Q( (t t) )= =Q Q ( (t t) ) ( (m m 3 3/ /s s) ) ( (1 1) ) ( (2 2) ) ( (3 3) ) ( (4 4) ) ( (5 5) ) ( (6 6) ) ( (7 7) ) 8 8 3 31 1 2 2 0 0 0 0 0 0 8 8 2 24 4. .0 0 2 2. .0 0 4 4. .8 8 0 0 4 4. .8 8 1 1

47、4 4 2 23 3. .0 0 1 15 5. .0 0 3 36 6. .0 0 4 4. .6 6 0 0 4 40 0. .6 6 2 20 0 3 3. .2 2 3 35 5. .0 0 8 84 4. .0 0 3 34 4. .5 5 0 0. .6 6 1 11 19 9 9 9 1 1 2 2 4 41 1. .0 0 9 98 8. .5 5 8 80 0. .5 5 4 4. .8 8 1 18 84 4 8 8 2 25 5. .0 0 6 60 0. .0 0 9 94 4. .2 2 1 11 12 2 1 16 65 5 1 14 4 1 15 5. .0 0

48、3 36 6. .0 0 5 57 7. .5 5 1 13 30 0 1 10 06 6 2 20 0 9 9. .0 0 2 21 1. .6 6 3 34 4. .5 5 8 80 0 6 64 4. .1 1 2 2 2 2 6 6. .0 0 1 14 4. .4 4 2 20 0. .6 6 4 48 8 3 39 9. .8 8 8 8 4 4. .0 0 9 9. .6 6 1 13 3. .8 8 2 29 9 2 26 6. .3 3 1 14 4 3 3. .0 0 7 7. .2 2 9 9. .2 2 1 19 9 1 18 8. .3 3 2 20 0 2 2. .

49、0 0 4 4. .8 8 6 6. .9 9 1 13 3 1 13 3. .0 0 3 3 2 2 1 1. .0 0 2 2. .4 4 4 4. .6 6 1 10 0 8 8. .0 0 8 8 0 0 0 0 2 2. .3 3 0 06 6 2 2. .9 9 1 14 4 0 0 0 03 3 0 0. .3 3 2 20 0 0 0 0 0 單位線推流單位線推流 推求單位線必須根據(jù)出流斷面實(shí)測(cè)流量推求單位線必須根據(jù)出流斷面實(shí)測(cè)流量 過(guò)程線來(lái)分析。由于地面徑流與地下徑流匯過(guò)程線來(lái)分析。由于地面徑流與地下徑流匯 流特性不同，應(yīng)分離后分別分析各自的單位流特性不同，應(yīng)分離后分別分析各

50、自的單位 線。一般，地下徑流過(guò)程比較平緩線。一般，地下徑流過(guò)程比較平緩, ,對(duì)洪水主對(duì)洪水主 體部分影響不大，常采用一些更為簡(jiǎn)化的處體部分影響不大，常采用一些更為簡(jiǎn)化的處 理方法，而著重分析地面徑流的單位線。理方法，而著重分析地面徑流的單位線。 3 3、分析推求單位線、分析推求單位線 流域上如恰有一個(gè)時(shí)段地表凈雨所形成流域上如恰有一個(gè)時(shí)段地表凈雨所形成 的流量過(guò)程線，只要將地面徑流過(guò)程線縱標(biāo)的流量過(guò)程線，只要將地面徑流過(guò)程線縱標(biāo) 值，除以凈雨量的單位數(shù)就可得出單位線。值，除以凈雨量的單位數(shù)就可得出單位線。 實(shí)際水文資料中，需要從多時(shí)段凈雨的實(shí)際水文資料中，需要從多時(shí)段凈雨的 洪水資料分析出單位

51、線。常用的方法有洪水資料分析出單位線。常用的方法有分析分析 法法與與試錯(cuò)法試錯(cuò)法。 1 3 2 2 3 1 3 1 2 2 1 2 1 1 1 101010 1010 10 q h q h q h Q q h q h Q q h Q 分析法分析法的原理是的遞推求解。已知地面徑的原理是的遞推求解。已知地面徑 流過(guò)程流過(guò)程Q Q1 1, ,Q Q2 2, ,Q Q3 3，時(shí)段凈雨，時(shí)段凈雨h h1 1, ,h h2 2, ,h h3 3，則：，則： 1 1 3 2 2 33 1 1 2 22 1 11 10 ) 1010 ( 10 ) 10 ( 10 h q h q h Qq h q h Qq h

52、 Qq N NO O 日日 時(shí)時(shí) 地地表表 徑徑流流 （m m 3 3/ /s s） ） 地地面面 凈凈雨雨 （m mm m） 1 1 2 2 5 5 0 0 1 12 2 1 12 20 0 3 34 40 0 1 15 5. .0 0 5 5. .0 0 3 3 4 4 6 6 0 0 1 12 2 9 94 40 0 9 91 10 0 5 5 6 6 7 7 0 0 1 12 2 6 63 30 0 4 41 10 0 8 8 9 9 8 8 0 0 1 12 2 2 25 50 0 1 11 15 5 9 9 1 10 0 9 9 0 0 1 12 2 2 25 5 0 0 合合計(jì)計(jì)

53、 3 37 74 40 0 2 20 0 單位線推求（單位線推求（F F = 8080km= 8080km2 2） )/(560 15 10 )200 10 5 940( )/(200 15 10 )80 10 5 340( )/(80 15 10 120 3 3 3 2 3 1 smq smq smq 1 1 3 2 2 33 1 1 2 22 1 11 10 ) 1010 ( 10 ) 10 ( 10 h q h q h Qq h q h Qq h Qq /s)(m1870 126 .3 808010 6 .3 10 3 t F qmm F tq 10 6.3 單單位位線線 q q （m

54、m 3 3/ /s s） ） 8 80 0 2 20 00 0 5 56 60 0 4 42 20 0 2 28 80 0 1 18 80 0 1 10 06 6 4 42 2 2 2 0 0 1 18 87 70 0 分析法的缺點(diǎn)在于誤差傳，使分分析法的缺點(diǎn)在于誤差傳，使分 析的單位線值有時(shí)偏大，有時(shí)偏小而析的單位線值有時(shí)偏大，有時(shí)偏小而 呈鋸齒形，必須加以修勻。修勻得到呈鋸齒形，必須加以修勻。修勻得到 的單位線的徑流量也應(yīng)為的單位線的徑流量也應(yīng)為0 mm0 mm。 分析法只適用于二、三個(gè)時(shí)段凈分析法只適用于二、三個(gè)時(shí)段凈 雨。雨。 123456789 10 11 12 13 14 15 T

55、(6h) q (m3/s) 單位線修勻單位線修勻 三個(gè)時(shí)段以上的凈雨可采用試算法。試三個(gè)時(shí)段以上的凈雨可采用試算法。試 算法是假定一條單位線。計(jì)算出流量過(guò)程，算法是假定一條單位線。計(jì)算出流量過(guò)程， 再與實(shí)測(cè)過(guò)程比較，如不相符，改正單位線再與實(shí)測(cè)過(guò)程比較，如不相符，改正單位線 后再試，直到兩者相符。后再試，直到兩者相符。 試算法比較麻煩，宜在計(jì)算機(jī)上實(shí)行。試算法比較麻煩，宜在計(jì)算機(jī)上實(shí)行。 4 4、單位線的時(shí)段轉(zhuǎn)換、單位線的時(shí)段轉(zhuǎn)換 實(shí)際采用的降雨時(shí)段如果與現(xiàn)有單位線的時(shí)段實(shí)際采用的降雨時(shí)段如果與現(xiàn)有單位線的時(shí)段 不同，就需將單位線的時(shí)段加以轉(zhuǎn)換。不同，就需將單位線的時(shí)段加以轉(zhuǎn)換。 123456

56、78910 11 12 13 14 15 q (m3/s) t(h) 3小時(shí)單位線 6小時(shí)單位線 9小時(shí)單位線 部分徑流（m 3/s） 時(shí)段 t=6h 單位線 q (m 3/s) 凈面深 h(mm) h1=10 h2=10 h3=10 h4=10 曲線 (m 3/s) (1) (2) (3) (4) (5) 0 0 10 0 0 1 430 10 430 0 430 2 630 10 630 430 0 1060 3 400 10 400 630 430 0 1460 4 270 10 270 400 630 430 1730 5 180 10 180 270 400 630 1910 6 1

57、18 10 118 180 270 400 2028 7 70 10 70 118 180 270 2098 8 40 10 40 70 118 180 2138 9 16 16 40 70 118 2154 10 0 0 16 40 70 2154 11 0 16 40 2154 12 0 16 2154 13 0 2154 14 2154 假定時(shí)段單位凈雨連續(xù)不斷，則流域出口斷面的流量假定時(shí)段單位凈雨連續(xù)不斷，則流域出口斷面的流量 過(guò)程線稱為過(guò)程線稱為 S S 曲線曲線。用單位線連續(xù)推流即可求得曲線。用單位線連續(xù)推流即可求得曲線。 12345678910 11 12 13 14 15 t(

58、h) W (km2) S曲線曲線 曲線就是單位線的累積曲線，可由單曲線就是單位線的累積曲線，可由單 位線縱標(biāo)值逐時(shí)段累加而得位線縱標(biāo)值逐時(shí)段累加而得 )()( 1 k i ik tqtS )()()(ttStStq kkk 反之，單位線縱標(biāo)值可由曲線錯(cuò)開(kāi)反之，單位線縱標(biāo)值可由曲線錯(cuò)開(kāi)t t 相減得出相減得出 S (m3/s) t(h) 不同時(shí)段不同時(shí)段S曲線曲線 3小時(shí)S曲線 6小時(shí)S曲線 9小時(shí)S曲線 不同時(shí)段單位線的不同時(shí)段單位線的S S曲線滿足：曲線滿足： ),(),( 1 2 1 2 ttS t t ttS ),(),(),( 211 2 1 2 tttSttS t t ttq ),(

59、),(),( 2222 tttSttSttq 可以推得可以推得 因?yàn)橐驗(yàn)?例例: : 已知某流域已知某流域h h 單位線（第、欄），單位線（第、欄）， 要求轉(zhuǎn)換為要求轉(zhuǎn)換為h h和和h h單單 位線。位線。 時(shí)段 t6h Q(6,t) S(6,t) S(6t-s) Q(3,t) S(6t-9) Q(9,t) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 7 15 23 35 43 41 33 25 19 15 12 9 7 6 5 4 3 3 2 2 2 1 0 0 0 1 2 8 17 31 52 74 93 107 126 133 138 142 145 148 150 152 154 155 156 157 158 158 158 158 158 0 1 2 8 17 31 52 74 93 107 118 126 133 138 142 145 148 150 152 154