第四章_流域產(chǎn)流與匯流計(jì)算20119

1、第四章第四章 流域產(chǎn)匯流計(jì)算流域產(chǎn)匯流計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算第六節(jié)第六節(jié) 河道匯流計(jì)算河道匯流計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 第二章對徑流的形成過程作了定性的描述，本第二章對徑流的形成過程作了定性的描述，本章從定量的角度闡述降雨形成徑流的原理和計(jì)算方章從定量的角度闡述降雨形成徑流的原理和計(jì)算方法，它是以后學(xué)習(xí)由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水、降雨法，它是以后學(xué)習(xí)由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水、降雨徑流預(yù)報等內(nèi)容的基礎(chǔ)。徑流預(yù)報等內(nèi)容的基礎(chǔ)。本

2、章基本內(nèi)容：本章基本內(nèi)容：資料整理（如：流域面平均雨量、徑流過程線的分資料整理（如：流域面平均雨量、徑流過程線的分割等。）割等。）產(chǎn)流計(jì)算（降雨徑流關(guān)系圖法、初損后損法）產(chǎn)流計(jì)算（降雨徑流關(guān)系圖法、初損后損法）地面徑流匯流計(jì)算（等流時線、時段單位線）地面徑流匯流計(jì)算（等流時線、時段單位線）地下徑流匯流計(jì)算（線性水庫法）地下徑流匯流計(jì)算（線性水庫法）第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述降雨降雨P(guān)(t)P(t)產(chǎn)流計(jì)算產(chǎn)流計(jì)算凈雨凈雨R(t)R(t)匯流計(jì)算匯流計(jì)算流域出口斷面流域出口斷面徑流過程徑流過程Q(t)Q(t)數(shù)量上相等數(shù)量上相等降雨過程推求徑流過程流程圖降雨過程推求徑流過程流程圖1 1、流域平均雨

3、量計(jì)算、流域平均雨量計(jì)算 由測站觀測的降雨量，稱為由測站觀測的降雨量，稱為 整個流域上的降雨量稱為整個流域上的降雨量稱為） 雨量站觀測的降雨量只代表那一點(diǎn)的降雨，而形雨量站觀測的降雨量只代表那一點(diǎn)的降雨，而形成河川徑流的則是整個流域上的降雨量，因此，可用成河川徑流的則是整個流域上的降雨量，因此，可用流域平均雨量（或稱面雨量）來反映。下面介紹流域平均雨量（或稱面雨量）來反映。下面介紹3 3種種常用的計(jì)算方法。常用的計(jì)算方法。第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算一、流域降雨量一、流域降雨量 1) 1)算術(shù)平均法算術(shù)平均法 流域內(nèi)雨量站分布流域內(nèi)雨量站分布較均勻、較密較均勻、較密且

4、地形起伏變且地形起伏變化不大。化不大。1211nniiPPPPPnnPP流域內(nèi)某時段的平均降雨量；流域內(nèi)某時段的平均降雨量；P Pi i第第i i個雨量站的降雨量；個雨量站的降雨量；nn流域內(nèi)雨量站的個數(shù)。流域內(nèi)雨量站的個數(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算Areal Precipitation Estimates: Arithmetic Mean 算術(shù)平均法算術(shù)平均法StationObserved RainfallmmP220P330P440P550140Ave. Rainfall = 140/4 = 35 mm 第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算2

5、)泰森多邊形法泰森多邊形法（垂直平分法垂直平分法） 地形地形起伏變化不大起伏變化不大的流域的流域1 12 2211nniiiPfP fP fPPfFF方法：方法： 盡量用直線連接相鄰雨量站構(gòu)盡量用直線連接相鄰雨量站構(gòu)成成n-2n-2個個銳角三角形銳角三角形；作每個三角形各邊的作每個三角形各邊的垂直平分垂直平分線線，這些垂直平分線將流域分成，這些垂直平分線將流域分成n n個以流域邊界為界的多邊形；個以流域邊界為界的多邊形； 假設(shè)每個多邊形內(nèi)雨量站的雨假設(shè)每個多邊形內(nèi)雨量站的雨量代表該多邊形面積上的降雨量，量代表該多邊形面積上的降雨量，按按面積加權(quán)法面積加權(quán)法推求流域平均降雨推求流域平均降雨量。量

6、。pi, fi第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算Areal Precipitation Estimates: Thiessen Polygon Method 泰森多邊形法泰森多邊形法JjjjPAAP11StationObserved RainfallAreaWeighted Rainfallmmkm2mm. km2P1100.222.2P2204.0280.4P3301.3540.5P4401.6064.0P5501.9597.59.14284.6Ave. Rainfall = 284.6/9.14 = 31.1 mm 第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算

7、 3）等雨深線法）等雨深線法 流域內(nèi)雨量站分布流域內(nèi)雨量站分布較密較密時，可根據(jù)各站同時時，可根據(jù)各站同時段雨量繪制段雨量繪制等雨量線等雨量線，然后推算流域平均降雨量。，然后推算流域平均降雨量。11niiiPPfFfi相鄰兩條等雨量線的面積；相鄰兩條等雨量線的面積；Pi相應(yīng)面積上的平均雨深，一般相應(yīng)面積上的平均雨深，一般 采用相鄰兩條等雨線的平均值；采用相鄰兩條等雨線的平均值；n分塊面積數(shù)。分塊面積數(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算n求流域平均降水量求流域平均降水量精度較高精度較高，適合于，適合于地形地形變化顯著變化顯著的流域；的流域； 繪制等雨量線需較多站點(diǎn)雨量資料；

8、不同繪制等雨量線需較多站點(diǎn)雨量資料；不同時段的等值線圖需重繪，工作量大。時段的等值線圖需重繪，工作量大。等雨量線法的優(yōu)點(diǎn)：等雨量線法的優(yōu)點(diǎn)：n能反映出降雨量在空間的實(shí)際分布情況。能反映出降雨量在空間的實(shí)際分布情況。等雨量線的不足點(diǎn)：等雨量線的不足點(diǎn)：第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算Areal Precipitation Estimates: Isohyetal Method 等雨深線法等雨深線法Ave. Rainfall = 255.2/9.14 = 27.9 mm 第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)

9、算2.2.雨量過程線雨量過程線降雨強(qiáng)度過程線降雨強(qiáng)度過程線第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算降雨量累積曲線降雨量累積曲線tpPitijjjjkk11jP兩者的轉(zhuǎn)換：兩者的轉(zhuǎn)換：第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算降雨強(qiáng)度歷時曲線降雨強(qiáng)度歷時曲線 第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算二、徑流量二、徑流量流域出口流量過程流域出口流量過程地面徑流地面徑流表層流徑流表層流徑流地下徑流（淺層）地下徑流（淺層）前期洪水未退完的部分水量前期洪水未退完的部分水量非本次降雨補(bǔ)給的深層地下徑流非本次降雨補(bǔ)給的深層地下徑流本次洪水形成本次洪水形成割除割除第二節(jié)

10、第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算1.1.流量過程線的分割：流量過程線的分割： 退水曲線：流域蓄水量的消退過程。不同次降退水曲線：流域蓄水量的消退過程。不同次降雨形成的流量過程線的分割常采用退水曲線。雨形成的流量過程線的分割常采用退水曲線。 降雨場次的劃分一定要與洪水場次的劃分相對應(yīng)。降雨場次的劃分一定要與洪水場次的劃分相對應(yīng)。暴雨暴雨I對應(yīng)洪水對應(yīng)洪水I暴雨暴雨II對應(yīng)洪水對應(yīng)洪水II第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算l將多次無雨期的退水線繪在透明紙上；將多次無雨期的退水線繪在透明紙上；l將各退水段在水平方向上移動，使其尾部重合；將各退水段在水平方向上移動，

11、使其尾部重合； l作出下包線，即得流域退水曲線。作出下包線，即得流域退水曲線。l使用使用 ：圖：圖4-6第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算基流的分割：基流的分割： 取歷年最枯流量的平取歷年最枯流量的平均值或本年汛前最枯流量均值或本年汛前最枯流量用水平線分割（用水平線分割（EDED線）。線）。gKteQtQ/) 0()(Kg：地下水退水參數(shù)；：地下水退水參數(shù)；Kg越大地下水退水越慢，反之則快。越大地下水退水越慢，反之則快。)(ln)(lnttQtQtKg退水曲線可用下式表示退水曲線可用下式表示： 時間t 流量 Q 圖7-3 地下徑流標(biāo)準(zhǔn)退水曲線示意圖 Qgt 第二節(jié)第二節(jié) 流

12、域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深層地下徑流（基流）深層地下徑流（基流）前期前期洪水洪水未退未退完的完的部分部分本次降雨形成的徑流過程本次降雨形成的徑流過程實(shí)測洪水過程線實(shí)測洪水過程線第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算2. 2. 徑流量的計(jì)算徑流量的計(jì)算 黃色的面積（黃色的面積（ABCDFAABCDFA）：）：FtQRnii16 . 3式中式中 R R 徑流深，徑流深，mmmm； t t時段長度，時段長度，h h； Q Qi i 第第i i時段末的流量值，時段末的流量值，m m3 3/s/s； F F 流域面積，流域面積，kmk

13、m2 2。第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深層地下徑流（基流）深層地下徑流（基流）前期前期洪水洪水未退未退完的完的部分部分本次降雨形成的徑流過程本次降雨形成的徑流過程實(shí)測洪水過程線實(shí)測洪水過程線CDDCDD的面積與的面積與AEFAEF大約相等，大約相等，ABCDFAABCCDFEAABCDFAABCCDFEADC第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算3. 3. 水源的劃分水源的劃分 上面從洪水過程中割除了基流和前期洪水的退水上面從洪水過程中割除了基流和前期洪水的退水部分，得到部分，得到本次洪水的徑流過程本次洪水的徑流

14、過程, ,還需還需劃分地面徑流劃分地面徑流和地下徑流和地下徑流。地面徑流地面徑流表層流徑流表層流徑流地下徑流地下徑流直接徑流直接徑流本次洪水的徑流過程本次洪水的徑流過程第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深層地下徑流（基流）深層地下徑流（基流）本次降雨形成的徑流過程本次降雨形成的徑流過程實(shí)測洪水過程線實(shí)測洪水過程線DCB直接徑流直接徑流地下徑流地下徑流起漲點(diǎn)起漲點(diǎn)斜線分割法斜線分割法:N2 . 084. 0FN 地面徑流終止點(diǎn)地面徑流終止點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算 水平線分割法水平線分割法: :簡便易行，對

15、地下徑流小，洪水歷簡便易行，對地下徑流小，洪水歷時短的流域較為適合。時短的流域較為適合。水平分割法：水平分割法： 斜線分割法斜線分割法:對地下徑流比重大、洪水連續(xù)時間長的對地下徑流比重大、洪水連續(xù)時間長的流域較為合理。流域較為合理。 第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算三、土壤含水量三、土壤含水量 降雨開始時，降雨開始時， 流域流域土壤的干濕程度（即土土壤的干濕程度（即土壤的含水量大?。┤赖暮看笮。┦怯绊懡涤晷纬蓮搅鬟^程的一是影響降雨形成徑流過程的一個主要因素。個主要因素。 如何來表示流域的土壤含水量？如何來表示流域的土壤含水量？ 流域的蓄水量流域的蓄水量W W、前期影響

16、雨量、前期影響雨量PaPa第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算1.1.流域最大蓄水量流域最大蓄水量W WM M和消退系數(shù)和消退系數(shù)K K 流域最大蓄水量流域最大蓄水量：又稱流域蓄水容量，相當(dāng)于田又稱流域蓄水容量，相當(dāng)于田間持水量與凋萎含水量的差值。間持水量與凋萎含水量的差值。 W Wm m是流域綜合平均指標(biāo)，一般用實(shí)測雨洪資料分是流域綜合平均指標(biāo)，一般用實(shí)測雨洪資料分析確定。選取久旱無雨后一次降雨量較大且全流域產(chǎn)析確定。選取久旱無雨后一次降雨量較大且全流域產(chǎn)流的雨洪資料，計(jì)算流域平均降雨量流的雨洪資料，計(jì)算流域平均降雨量P P及產(chǎn)流量及產(chǎn)流量R R。 因久旱無雨，可認(rèn)為降雨開

17、始時流域蓄水量因久旱無雨，可認(rèn)為降雨開始時流域蓄水量W=0W=0。依據(jù)水量平衡原理有：依據(jù)水量平衡原理有：ERPWm第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算 一個流域的蓄水容量是反映該流域蓄水能力的基一個流域的蓄水容量是反映該流域蓄水能力的基本特征，比較穩(wěn)定。我國大部分地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明，本特征，比較穩(wěn)定。我國大部分地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明，W Wm m一般約為一般約為8080120120mmmm。 流域的實(shí)際蓄水量在流域的實(shí)際蓄水量在0 0 W Wm m之間變化。之間變化。 消退系數(shù)消退系數(shù)K K： 消退系數(shù)綜合反映流域蓄水量因消退系數(shù)綜合反映流域蓄水量因流域蒸散發(fā)流域蒸散發(fā)而減而減少的特性

18、。少的特性。 流域的蒸散發(fā)：流域的蒸散發(fā)： 1 1）流域蒸散發(fā)能力）流域蒸散發(fā)能力E EM M； 2 2）流域供水條件，即流域蓄水量）流域供水條件，即流域蓄水量W W、W WM M; ; 第第t t日的流域蒸發(fā)量：日的流域蒸發(fā)量：EMWMWEtt第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算ttataPPKP,1,2.2.前期影響雨量前期影響雨量P Pa a的計(jì)算的計(jì)算mmtatatatattmmtmtmtWEKPPKPPEWWEEWWEE1W1,t,1,若第若第t日無雨，則該日日無雨，則該日流域前期影響雨量的流域前期影響雨量的減少全部轉(zhuǎn)化為流域減少全部轉(zhuǎn)化為流域蒸散發(fā)，故：蒸散發(fā)，故

19、：注意：注意：PaWM，若計(jì)算出，若計(jì)算出PaWM，則取，則取Pa=WM。如果第如果第t t日內(nèi)有降雨日內(nèi)有降雨P(guān) Pt t，但未產(chǎn)流，則：，但未產(chǎn)流，則：如果第如果第t t日內(nèi)有降雨日內(nèi)有降雨P(guān) Pt t并產(chǎn)生徑流并產(chǎn)生徑流R Rt t，則，則: :)(,1,tttataRPPKP消退系數(shù)消退系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 流域降雨徑流要素計(jì)算流域降雨徑流要素計(jì)算 注意：注意： P Pa a可用上式進(jìn)行計(jì)算，但要事先確定可用上式進(jìn)行計(jì)算，但要事先確定起算起算值值。一般前期較長一段時間無雨，土壤已經(jīng)很干燥，可。一般前期較長一段時間無雨，土壤已經(jīng)很干燥，可令令P Pa a=0=0；而在一場大雨或連續(xù)大暴雨后的

20、；而在一場大雨或連續(xù)大暴雨后的P Pa a近似等于近似等于W Wm m，由此向后逐日推算，便可求得逐日的由此向后逐日推算，便可求得逐日的P Pa a 。 【例題】【例題】某流域經(jīng)分析某流域經(jīng)分析WM=100mm，6、7月份月份平均平均EM分別為分別為5.6mm/d和和6.8mm/d.試計(jì)算下表中試計(jì)算下表中6月月25日至日至7月月5日的逐日日的逐日Pa值。值。)(,1,ttataPPKPmmWM100K6=1-5.6/100=0.944WMEMK1Pa=0.944*(100+14.7) =108.3WM(100)Pa=0.944*100 =94.4K7=1-6.8/100=0.932Pa=0.

21、932*89.1=83.0Pa=0.932*83.0 =77.4Pa=0.932*(77.4+20.2 =90.9第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算一、蓄滿產(chǎn)流模式一、蓄滿產(chǎn)流模式 “ “蓄滿產(chǎn)流蓄滿產(chǎn)流”是指包氣帶土壤含水量達(dá)到田間持是指包氣帶土壤含水量達(dá)到田間持水量時，稱水量時，稱“蓄滿蓄滿”，蓄滿后開始產(chǎn)流，此后的降雨，蓄滿后開始產(chǎn)流，此后的降雨扣除雨期蒸散發(fā)后全部形成凈雨?？鄢昶谡羯l(fā)后全部形成凈雨。這種產(chǎn)流模式稱為這種產(chǎn)流模式稱為蓄滿產(chǎn)流。蓄滿產(chǎn)流。 只有在蓄滿的地方才產(chǎn)流只有在蓄滿的地方才產(chǎn)流，所以產(chǎn)流期的下滲為，所以產(chǎn)流期的下滲為穩(wěn)定下滲率穩(wěn)定下滲率fc。下滲的雨量形成地下

22、徑流，超滲的雨。下滲的雨量形成地下徑流，超滲的雨量成為地面徑流。量成為地面徑流。田間持水量：土層中最大毛管懸著水量，當(dāng)土壤含水量超過這一值田間持水量：土層中最大毛管懸著水量，當(dāng)土壤含水量超過這一值時，過剩水分以重力形式下滲。時，過剩水分以重力形式下滲。第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿前：蓄滿前：蓄滿后：蓄滿后：12WWEP1WWREPm蓄水容量蓄水容量總產(chǎn)流直接徑流總產(chǎn)流直接徑流Rs淺層地下徑流淺層地下徑流Rg Rs=P-E-Fc Rg=Fc穩(wěn)定下滲量穩(wěn)定下滲量第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算 蓄滿產(chǎn)流蓄滿產(chǎn)流以滿足以滿足包氣帶缺水量包氣帶缺水量為產(chǎn)流控制條件。為產(chǎn)流控制條件。

23、 就流域中某點(diǎn)而言，蓄滿前的降雨不產(chǎn)流，蓄滿就流域中某點(diǎn)而言，蓄滿前的降雨不產(chǎn)流，蓄滿后才產(chǎn)流，產(chǎn)流量（總凈雨量）可以用水量平衡方程后才產(chǎn)流，產(chǎn)流量（總凈雨量）可以用水量平衡方程計(jì)算：計(jì)算：)()(0mWWEPR 上式只適用于包氣帶各點(diǎn)上式只適用于包氣帶各點(diǎn)蓄水容量相同蓄水容量相同的流域，的流域，或用于雨后或用于雨后全流域蓄滿全流域蓄滿的情況。的情況。 由于流域上不同的點(diǎn)，蓄滿有早有晚，產(chǎn)流有先由于流域上不同的點(diǎn)，蓄滿有早有晚，產(chǎn)流有先有后，所以還要考慮降雨開始時流域的蓄水分布情況有后，所以還要考慮降雨開始時流域的蓄水分布情況（即流域蓄水容量分布曲線）。當(dāng)流域部分面積包氣（即流域蓄水容量分布曲

24、線）。當(dāng)流域部分面積包氣帶的缺水量得到滿足并開始產(chǎn)生徑流，稱為帶的缺水量得到滿足并開始產(chǎn)生徑流，稱為部分產(chǎn)流部分產(chǎn)流。隨降雨的繼續(xù)，蓄滿產(chǎn)流面積逐漸增加，最后達(dá)到全隨降雨的繼續(xù)，蓄滿產(chǎn)流面積逐漸增加，最后達(dá)到全流域蓄滿產(chǎn)流，稱為流域蓄滿產(chǎn)流，稱為全面產(chǎn)流全面產(chǎn)流。第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算二、降雨徑流相關(guān)圖二、降雨徑流相關(guān)圖每場降雨過程流域的面平均雨量每場降雨過程流域的面平均雨量 相應(yīng)產(chǎn)生的徑流量相應(yīng)產(chǎn)生的徑流量 影響徑流形成的主要因素影響徑流形成的主要因素Pa、W0、降雨歷時等、降雨歷時等相關(guān)分析，建立相關(guān)圖相關(guān)分析，建立相關(guān)圖第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算二、降雨徑流相

25、關(guān)圖二、降雨徑流相關(guān)圖 在降雨徑流相關(guān)圖中在降雨徑流相關(guān)圖中經(jīng)?？紤]的主要影響因素：經(jīng)?？紤]的主要影響因素：前期影響雨量前期影響雨量P Pa a、季節(jié)季節(jié)M M、降雨歷時降雨歷時T T、雨型、暴雨中、雨型、暴雨中心位置等，可以根據(jù)流域心位置等，可以根據(jù)流域的具體情況加以選用。的具體情況加以選用。 方法簡單，有一定精方法簡單，有一定精度，實(shí)際工作中應(yīng)用廣泛。度，實(shí)際工作中應(yīng)用廣泛。濕濕潤潤地地區(qū)區(qū)R(mm)第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算 降雨相關(guān)圖的降雨相關(guān)圖的規(guī)律規(guī)律： 1 1）P P相同，相同，P Pa a越大，損失越大，損失越小，越小，R R越大，故越大，故P Pa a等值線的等值

26、線的數(shù)值自左向右增大。數(shù)值自左向右增大。 2 2）P Pa a相同時，相同時，P P越大，損越大，損失相對于失相對于P P越小，徑流系數(shù)越越小，徑流系數(shù)越大，大，P PR R線的坡度隨線的坡度隨P P的增大的增大而減緩，但不應(yīng)小于而減緩，但不應(yīng)小于4545。 3 3）相關(guān)圖的上段表現(xiàn)為）相關(guān)圖的上段表現(xiàn)為一組平行等距離直線。一組平行等距離直線。濕濕潤潤地地區(qū)區(qū)R(mm)第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算 當(dāng)實(shí)測的當(dāng)實(shí)測的P、R、W0點(diǎn)據(jù)點(diǎn)據(jù)較少時，降雨徑流相關(guān)圖也可較少時，降雨徑流相關(guān)圖也可簡化為簡化為P + W0 R 關(guān)系。當(dāng)關(guān)系。當(dāng)流域徑流資料不充分或分析困流域徑流資料不充分或分析困難

27、時，可用難時，可用Pa代替代替W0。第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算 應(yīng)用：應(yīng)用：在我國濕潤和半濕潤地區(qū)最常用的是在我國濕潤和半濕潤地區(qū)最常用的是P PP Pa aR R三三變量相關(guān)圖。變量相關(guān)圖。兩時段降雨：兩時段降雨：P P1 1=49mm P=49mm P2 2=81mm=81mm降雨開始時：降雨開始時：P Pa a=60mm=60mm由由 P P1 1=49mm,=49mm,查查得得R R1 1=20.0mm=20.0mm。（49mm)49mm)由由 P P1 1 +P+P2 2=130mm,=130mm,查得查得R R1 1+R+R2 2=80.0mm=80.0mm。(130m

28、m)(130mm)則第二時段凈雨為則第二時段凈雨為R R2 2=80-20=60mm=80-20=60mm【例4-1】濕濕潤潤地地區(qū)區(qū)第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算 在干旱、半干旱在干旱、半干旱地區(qū)，一次降雨所形地區(qū)，一次降雨所形成的徑流量除受前期成的徑流量除受前期影響雨量影響雨量P Pa a的影響外，的影響外，還明顯地受降雨歷時還明顯地受降雨歷時的影響。在這種情況的影響。在這種情況下，可以建立下，可以建立P PP Pa aT TR R四變數(shù)相關(guān)圖。四變數(shù)相關(guān)圖。第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算三、蓄滿產(chǎn)流模型三、蓄滿產(chǎn)流模型 流域部分產(chǎn)流主要是因?yàn)榱饔蚋魈幮钏萘坎煌饔虿糠?/p>

29、產(chǎn)流主要是因?yàn)榱饔蚋魈幮钏萘坎煌?。如果將流域?nèi)各點(diǎn)的蓄水容量從小到大排列，并致。如果將流域內(nèi)各點(diǎn)的蓄水容量從小到大排列，并計(jì)算小于某一蓄水容量計(jì)算小于某一蓄水容量Wm的面積占流域面積的比重的面積占流域面積的比重，便可繪出便可繪出Wm 關(guān)系曲線，稱為關(guān)系曲線，稱為流域蓄水容量曲線流域蓄水容量曲線。01mWmWmmWWm (小到小到大大)微元微元面積面積fifc c時，（時，（i-fi-fc c）形成地面徑流，形成地面徑流，f fc c形成地下徑流。形成地下徑流。 設(shè)設(shè)t時段內(nèi)流域的降雨量為時段內(nèi)流域的降雨量為P，蒸散發(fā)量為，蒸散發(fā)量為E，產(chǎn)流，產(chǎn)流面積為面積為FR，只有在產(chǎn)流面積上才發(fā)生穩(wěn)

30、定下滲。，只有在產(chǎn)流面積上才發(fā)生穩(wěn)定下滲。總徑流量總徑流量地下徑流量地下徑流量tfFFRcRgEPFFRRPhEPRFFR產(chǎn)流面積產(chǎn)流面積與徑流系與徑流系數(shù)相等數(shù)相等 第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算四、水源劃分（地面和地下凈雨的劃分）四、水源劃分（地面和地下凈雨的劃分） 根據(jù)穩(wěn)定下滲率根據(jù)穩(wěn)定下滲率fc和產(chǎn)流面積比和產(chǎn)流面積比，可將各時段凈雨劃，可將各時段凈雨劃分為地面凈雨分為地面凈雨hs和地下凈雨和地下凈雨hg兩部分。兩部分。tfhhtfhtfcccghgshhhtfhtfhcgcchtfh 知道流域的知道流域的穩(wěn)定下滲率穩(wěn)定下滲率f fc c，就可以把時段產(chǎn)流量劃分為，就可以把時段

31、產(chǎn)流量劃分為地面徑流和地下徑流兩部分。地面徑流和地下徑流兩部分。 穩(wěn)定下滲率穩(wěn)定下滲率f fc c的推求方法：的推求方法：可以利用實(shí)測的降雨徑流資可以利用實(shí)測的降雨徑流資料，利用上式反推求得。方法是：從洪水過程線中分割出一料，利用上式反推求得。方法是：從洪水過程線中分割出一次降雨過程次降雨過程P Pt t所形成的地下徑流總量所形成的地下徑流總量RgRg，并計(jì)算出相應(yīng)，并計(jì)算出相應(yīng)的產(chǎn)流過程的產(chǎn)流過程R Rt t，配合蒸散發(fā)過程，采用試算法求解。，配合蒸散發(fā)過程，采用試算法求解。 第三節(jié)第三節(jié) 蓄滿產(chǎn)流計(jì)算蓄滿產(chǎn)流計(jì)算某流域一次降雨過程，及地下徑流總量某流域一次降雨過程，及地下徑流總量48.1m

32、m48.1mm，并推求出時段凈雨量，見下表，試推求穩(wěn)定下滲率并推求出時段凈雨量，見下表，試推求穩(wěn)定下滲率fc。 t(t(時時) )P(mm)P(mm) h(mm)h(mm)f fc c=2.0mm/h=2.0mm/hf fc c=1.6mm/h=1.6mm/hffc ct(mm)t(mm)h hg g(mm)(mm)ffc ct(mm)t(mm)h hg g(mm)(mm)（1）（2） （3） （4）（5）（6）（7）（8）2819.68.60.445.35.34.24.281411.49.30.829.89.37.97.9142045.545.5112129.69.6202232311212

33、9.69.62813.513.5112129.69.68146.56.51126.59.66.5119.5106.457.147.4第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算一、超滲產(chǎn)流模式一、超滲產(chǎn)流模式 在干旱和半干旱地區(qū)，只有當(dāng)降雨強(qiáng)度大于下滲強(qiáng)在干旱和半干旱地區(qū)，只有當(dāng)降雨強(qiáng)度大于下滲強(qiáng)度才產(chǎn)生地面徑流，稱為度才產(chǎn)生地面徑流，稱為超滲產(chǎn)流超滲產(chǎn)流。關(guān)鍵是確定土壤下關(guān)鍵是確定土壤下滲的變化規(guī)律。滲的變化規(guī)律。t(h)t(h)下滲率下滲率fp圖圖4-13 下滲能力曲線下滲能力曲線f00fc第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算二、下滲曲線法二、下滲曲線法 實(shí)測雨強(qiáng)過程實(shí)測雨強(qiáng)過程i i（t t

34、）扣除實(shí)際下滲過程扣除實(shí)際下滲過程f fp p（t t）即是產(chǎn)流過程即是產(chǎn)流過程R R（t t），如），如圖陰影部分，這種計(jì)算產(chǎn)圖陰影部分，這種計(jì)算產(chǎn)流的方法稱流的方法稱下滲曲線法下滲曲線法。圖圖4-14 4-14 下滲曲線法下滲曲線法t(h)t(h)降雨強(qiáng)度降雨強(qiáng)度i ifp(t)fci(t)R（t）下滲率下滲率fp第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算二、下滲曲線法二、下滲曲線法W W下滲率下滲率fp圖圖4-15 fW關(guān)系曲線關(guān)系曲線f00fc 根據(jù)雨前土壤含水量根據(jù)雨前土壤含水量W W0 0，由降雨過，由降雨過程采用程采用fWfW關(guān)系曲線逐時段進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)關(guān)系曲線逐時段進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)算，步驟如

35、下：算，步驟如下： 1.1.由降雨第一時段起，由初始土壤含水量由降雨第一時段起，由初始土壤含水量W Wk k查查fWfW曲線，得到曲線，得到f fk k, ,如果時段不長，可近似如果時段不長，可近似代表時段平均下滲率。代表時段平均下滲率。 2.2.根據(jù)根據(jù)fk及時段雨強(qiáng)及時段雨強(qiáng)i ik k, ,按超滲產(chǎn)流模式計(jì)按超滲產(chǎn)流模式計(jì)算凈雨算凈雨h hk k, ,公式為：公式為： 3.3.根據(jù)水量平衡，計(jì)算下時段初始土壤含根據(jù)水量平衡，計(jì)算下時段初始土壤含水量。水量。 4.4.重復(fù)以上過程就可得到逐時段的產(chǎn)流量。重復(fù)以上過程就可得到逐時段的產(chǎn)流量。fifitfi0hkkkkhPWW1注意：降雨時段一

36、般以分計(jì)。注意：降雨時段一般以分計(jì)。第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算三、初損后損法三、初損后損法降雨初期到出現(xiàn)超滲產(chǎn)流，這一階段稱為降雨初期到出現(xiàn)超滲產(chǎn)流，這一階段稱為初損階段初損階段，以流域平均水深表示，歷時為，以流域平均水深表示，歷時為t0。降雨全部損失降雨全部損失I0。產(chǎn)流以后的降雨期為產(chǎn)流以后的降雨期為后損階段后損階段，損失減小。，損失減小。損失按平均下滲率來表示。損失按平均下滲率來表示。第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算t(h)t(h)降雨強(qiáng)度降雨強(qiáng)度i i、下滲率、下滲率f ff(t)i(t)I0tRt0ftRt ft1初損后損法初損后損法0P一次降雨形成的徑流深為：一次

37、降雨形成的徑流深為：00fIPRPtR初損量的確定初損量的確定平均后損率的確定平均后損率的確定產(chǎn)流量計(jì)算產(chǎn)流量計(jì)算三、初損后損法三、初損后損法第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算1 1、初損量的確定、初損量的確定小流域起漲點(diǎn)以前雨量的累計(jì)值小流域起漲點(diǎn)以前雨量的累計(jì)值大流域各站累計(jì)雨量的平均值或最大值大流域各站累計(jì)雨量的平均值或最大值起漲點(diǎn)起漲點(diǎn)t(h)t0aQtPtI0Q、PP小流域小流域大流域大流域三、初損后損法三、初損后損法第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算I I0 0(mm)(mm)M(M(月）月）7 76 65 54 4W W0 0(mm)(mm)圖圖4-18 W0-M-I0關(guān)

38、系曲線關(guān)系曲線圖圖4-17 W0-i0-I0關(guān)系曲線關(guān)系曲線2020303010100101020203030W W0 0(mm)(mm)0.51.02.03.04.05.06.0初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng) i0（mm/h)1 1、初損量的確定、初損量的確定三、初損后損法三、初損后損法 利用實(shí)測雨洪資料，分析各利用實(shí)測雨洪資料，分析各場洪水的場洪水的I0 及相應(yīng)的流域起始蓄及相應(yīng)的流域起始蓄水量水量W0（Pa），初損期的平均），初損期的平均雨強(qiáng)雨強(qiáng) ，并建立相關(guān)圖，并建立相關(guān)圖 。I I0 0(mm)(mm)第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算00sPt fIPRR一次降雨形成的徑流深一次

39、降雨形成的徑流深R R為：為：ttTPIRPtPIRPfsR00000s2 2、平均后損率的確定、平均后損率的確定 ( (利用實(shí)測資料試算利用實(shí)測資料試算) )0Ptf0Qit0t1t2QtP1P2P3P4ttR Rt0 0TR假設(shè)假設(shè)tRf平均后損率計(jì)算示意圖平均后損率計(jì)算示意圖三、初損后損法三、初損后損法t第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算015101520t tR R(h)(h)23450.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.04.54.54.04.05.05.03.53.5f(mm/h)初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng)i i0 02 2、平均后損率的確定、

40、平均后損率的確定( (利用相關(guān)圖求解利用相關(guān)圖求解) )三、初損后損法三、初損后損法湟水西寧湟水西寧民和區(qū)間后損關(guān)系曲線民和區(qū)間后損關(guān)系曲線 后損是初損的延續(xù)，初損后損是初損的延續(xù)，初損量越大，土壤含水量越大，則量越大，土壤含水量越大，則后損能力越低。后損能力越低。 所以平均后損率所以平均后損率 與流域與流域起始土壤含水量起始土壤含水量W W0 0及初損期平及初損期平均雨強(qiáng)均雨強(qiáng) 有關(guān)系有關(guān)系 。0if第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算2 2、平均后損率的確定、平均后損率的確定三、初損后損法三、初損后損法日期日期( (日日. .時時) )5.205.20 6.26.2 6.86.8 6.1

41、46.14 6.206.20 7.27.2 7.87.8 7.147.147.207.20 8.28.2Q Q實(shí)實(shí)(m(m3 3/s)/s)10109 93030100100300300 180180909030309 91010降雨量（降雨量（mmmm）18.518.5 404014.214.2【例題】【例題】已知某流域面積已知某流域面積F=400km2，1975年年7月月5日發(fā)生一日發(fā)生一次暴雨洪水過程，見下表，該次洪水的終止點(diǎn)是次暴雨洪水過程，見下表，該次洪水的終止點(diǎn)是7.20，試確，試確定該次降雨的平均后損率及凈雨過程。定該次降雨的平均后損率及凈雨過程。第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)

42、流計(jì)算解題步驟：解題步驟： 首先，分割地面及地下徑流（按首先，分割地面及地下徑流（按直線劃分直線劃分），計(jì)），計(jì)算地面徑流深；算地面徑流深； 其次，地面凈雨的計(jì)算。其次，地面凈雨的計(jì)算。 1 1）由降雨與流量過程對比，流量起漲點(diǎn)之前的）由降雨與流量過程對比，流量起漲點(diǎn)之前的降雨量為初損；降雨量為初損； 2 2）試算后損率；）試算后損率； 3 3）地面凈雨過程計(jì)算。）地面凈雨過程計(jì)算。tfPii, sR三、初損后損法三、初損后損法第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算日期日期( (日日. .時時) )5.205.20 6.26.2 6.86.86.146.14 6.206.20 7.27.2 7

43、.87.8 7.147.14 7.207.20 8.28.2Q Q實(shí)實(shí)(m(m3 3/s)/s)10109 93030100100300300 180180909030309 91010降雨量（降雨量（mmmm）18.518.5 404014.214.2mmFtQRsi5 .364001000360066761000起漲點(diǎn)起漲點(diǎn)退水點(diǎn)退水點(diǎn)mmI5 .180hmmtPIRPfRs/48. 11205 .185 .367 .7200mm40.2mm1488.8648.1mmtf平均后損率計(jì)算平均后損率計(jì)算sm /676) 930() 990() 9180() 9300() 9100() 930(

44、Q3is,假設(shè)沒有后期不產(chǎn)流的降雨，即假設(shè)沒有后期不產(chǎn)流的降雨，即P P0 0=0=0所以假設(shè)成立。所以假設(shè)成立。地面凈雨（地面凈雨（mm）031.25.3第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算 3 3、產(chǎn)流量的確定、產(chǎn)流量的確定 有了初損和后損的關(guān)系圖后，根據(jù)已知的降雨過程有了初損和后損的關(guān)系圖后，根據(jù)已知的降雨過程就可以推求產(chǎn)流量過程。就可以推求產(chǎn)流量過程。三、初損后損法三、初損后損法【例【例 題】題】已知湟水西寧已知湟水西寧民和區(qū)間的初損和后損關(guān)系曲線、民和區(qū)間的初損和后損關(guān)系曲線、實(shí)測降雨過程。降雨開始時的土壤蓄水量為實(shí)測降雨過程。降雨開始時的土壤蓄水量為18.1mm，計(jì)算，計(jì)算時段為

45、時段為1h。試推求產(chǎn)流量過程。試推求產(chǎn)流量過程。時段時段tt1 12 23 34 45 56 67 78 89 9P P（mmmm） 2.52.5 3.83.84.64.6 11.211.2 7.87.84.64.64 43.13.10 0湟水西寧湟水西寧民和區(qū)間實(shí)測降雨過程表民和區(qū)間實(shí)測降雨過程表第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算0 01 15 5101015152020t tR R(h)(h)2 23 34 45 50.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.04.54.54.04.05.05.0湟水西寧湟水西寧民和區(qū)間后損關(guān)系曲線民和區(qū)間后損關(guān)系曲線3.53

46、.5f(mm/h)f(mm/h)初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng)i i0 0I I0 0(mm)(mm)2020303010100101020203030W W0 0(mm)(mm)0.51.02.03.04.05.06.0初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng) i0湟水西寧湟水西寧民和區(qū)間初損關(guān)系曲線民和區(qū)間初損關(guān)系曲線三、初損后損法三、初損后損法第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算15. 32/3 . 60i3 . 68 . 35 . 2I041.6合計(jì)合計(jì)4.63.82.5I0（mm）03.144.67.811.24.63.82.5P（mm）987654321時段時段初損量的計(jì)算初損量的計(jì)算h2t0

47、1 .18W05 .13I018.1,63. 39 .10Ih3t0000Wi，I I0 0(mm)(mm)2020303010100101020203030W W0 0(mm)(mm)0.51.02.03.04.05.06.0初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng)i0（mm/h)湟水西寧湟水西寧民和區(qū)間初損關(guān)系曲線民和區(qū)間初損關(guān)系曲線假設(shè)假設(shè)查圖查圖=？9 .10I0第四節(jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算41.6合計(jì)合計(jì)4.63.82.5I0（mm）03.144.67.811.24.63.82.5P（mm）987654321時段時段t后損量及其產(chǎn)流量計(jì)算后損量及其產(chǎn)流量計(jì)算tfhf/mm75. 124

48、.201.82.73.36.59.9R（mm）6.501.31.31.31.31.3 （mm）hfihtR/mm3 . 163. 3,5000PtfIPR0 01 15 5101015152020t tR R(h)(h)2 23 34 45 50.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.04.54.54.04.05.05.03.53.5f(mm/h)f(mm/h)初損期平均雨強(qiáng)初損期平均雨強(qiáng)i i0 063. 3h4t0iR，假設(shè)假設(shè)10.9與與1.75比較比較2 .245 . 69 .106 .41hmmfhmmi/75. 1/1 . 3所以第所以第8 8時段可以產(chǎn)

49、流。時段可以產(chǎn)流。因?yàn)橐驗(yàn)榈谒墓?jié)第四節(jié) 超滲產(chǎn)流計(jì)算超滲產(chǎn)流計(jì)算產(chǎn)流量產(chǎn)流量(凈雨）凈雨）平均后損率的確定平均后損率的確定超滲產(chǎn)流超滲產(chǎn)流初損量的確定初損量的確定初損后損法初損后損法產(chǎn)流量計(jì)算總結(jié)：產(chǎn)流量計(jì)算總結(jié)：流量起漲點(diǎn)流量起漲點(diǎn)平均后損率公式平均后損率公式后損關(guān)系圖后損關(guān)系圖初損關(guān)系圖初損關(guān)系圖下滲曲線下滲曲線第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算 降落在流域上的雨水，從流域各處向流域出降落在流域上的雨水，從流域各處向流域出口斷面匯集的過程，稱為口斷面匯集的過程，稱為流域匯流流域匯流。 同一時刻在流域各處形成的凈雨距流域出口同一時刻在流域各處形成的凈雨距流域出口斷面遠(yuǎn)近、流速不相同，所以

50、不可能全部在同一斷面遠(yuǎn)近、流速不相同，所以不可能全部在同一時刻到達(dá)流域出口斷面。時刻到達(dá)流域出口斷面。 但是，不同時刻在流域內(nèi)不同地點(diǎn)產(chǎn)生的凈但是，不同時刻在流域內(nèi)不同地點(diǎn)產(chǎn)生的凈雨，卻可以在同一時刻流達(dá)流域的出口斷面雨，卻可以在同一時刻流達(dá)流域的出口斷面 。流域出口斷面流量的組成：流域出口斷面流量的組成：第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算一、等流時線法一、等流時線法223344f1f2f3f4f5圖圖4-19 4-19 流域等流時線流域等流時線匯流時間匯流時間:流域各點(diǎn)的凈雨到達(dá)流域各點(diǎn)的凈雨到達(dá)出口斷面所經(jīng)歷的時間。出口斷面所經(jīng)歷的時間。流域匯流時間流域匯流時間：流域上最遠(yuǎn)點(diǎn)的：流域上

51、最遠(yuǎn)點(diǎn)的凈雨到達(dá)出口斷面的匯流時間。凈雨到達(dá)出口斷面的匯流時間。等流時線等流時線：流域上匯流時間相同：流域上匯流時間相同點(diǎn)的連線。點(diǎn)的連線。等流時面積等流時面積：兩條相鄰等流時線：兩條相鄰等流時線之間的面積。之間的面積。第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算223344f1f2f3f4f5圖圖4-19 4-19 流域等流時線流域等流時線 取取t=，根據(jù)等流時線的概念，降，根據(jù)等流時線的概念，降落在流域面上的時段凈雨，按各等流時面落在流域面上的時段凈雨，按各等流時面積匯流時間順序依次流出流域出口斷面，積匯流時間順序依次流出流域出口斷面，計(jì)算公式：計(jì)算公式： qi，i+j-1=0.278ri fj

52、 j=1，2，n ri第第i時段凈雨強(qiáng)度（時段凈雨強(qiáng)度（h/t），），mm/h；fj 匯流時間為（匯流時間為（j-1）t和和jt兩條等兩條等 流時線之間的面積，流時線之間的面積，km2。qi，i+j- 1在在fj上的上的ri形成的形成的i+j-1時段末出時段末出 口斷面流量，口斷面流量，m3/s；第第k時段末出口斷面流量：時段末出口斷面流量：jkjiinikikfrqQ11,278. 0 第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算【例【例4-34-3】某流域劃分為某流域劃分為5 5塊等流時面積，已知一次降雨的塊等流時面積，已知一次降雨的逐時段地面凈雨強(qiáng)度，凈雨時段與匯流時段長度相等，見逐時段地面凈

53、雨強(qiáng)度，凈雨時段與匯流時段長度相等，見表表4-34-3的的1313欄，計(jì)算該次降雨所形成的出口斷面流量過程。欄，計(jì)算該次降雨所形成的出口斷面流量過程。表4-3 等流時線法匯流計(jì)算日日 時時r（mm/h）f（km2）q （m3/s）Qs（m3/s）h1h2h3h4（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）2 3 6 9 12 15 18 21 24 3 65.118.38.22.7926424117第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算二、時段單位線法二、時段單位線法 1 1、單位線的概念、單位線的概念 在給定的流域下，單位時段內(nèi)均勻分布的在給定的流域下，單位時段內(nèi)均勻分布的單位單位地面（

54、直接）凈雨量地面（直接）凈雨量，在流域出口斷面形成的地面，在流域出口斷面形成的地面（直接）徑流過程線（直接）徑流過程線, ,用用q(t)表示表示。 單位凈雨量（徑流深）一般取為單位凈雨量（徑流深）一般取為10mm10mm。單位時。單位時段段t t可取可取1 1、3 3、6 6、1212、24h24h等等，依流域大小而定。等等，依流域大小而定。10mm流量流量q(m3/s)th(mm)單位線單位線三要素三要素: :單位線洪峰流量單位線洪峰流量q qm m，漲洪歷時，漲洪歷時t tm m及及單位線總歷時單位線總歷時T T. .qmTm第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算時間時間h10mm流量流量

55、m3/st 倍比假定：倍比假定：如果單位時段內(nèi)的凈雨不是一個單位而是如果單位時段內(nèi)的凈雨不是一個單位而是k個單位，則形成的流量過程是單位線縱坐標(biāo)的個單位，則形成的流量過程是單位線縱坐標(biāo)的k倍。倍。 時間時間h19.7mm流量流量m3/stQmQmQm19.7/10Q19.7/10Qk第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算時間時間h流量流量m3/sQ1Q2Q3Q1+ Q2 + Q20000疊加假定：疊加假定： 如果凈雨歷時如果凈雨歷時是是m m個時段，個時段，所形成的流量所形成的流量過程線等于各過程線等于各時段凈雨形成時段凈雨形成的部分流量過的部分流量過程程錯開錯開時段的時段的疊加值。疊加值。第

56、五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算【例【例4-4】某流域一場降雨產(chǎn)生了三個時段的地面凈雨某流域一場降雨產(chǎn)生了三個時段的地面凈雨h（t），且已知流域），且已知流域6小時單位線小時單位線q（t），見表），見表4-4第第13欄。欄。試推求流域出口斷面的地面徑流過程線。試推求流域出口斷面的地面徑流過程線。第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算 單位線需利用實(shí)測的降雨徑流資料來推求，一單位線需利用實(shí)測的降雨徑流資料來推求，一般選擇般選擇時空分布較均勻，歷時較短時空分布較均勻，歷時較短的降雨形成的的降雨形成的單單峰峰洪水來分析。洪水來分析。 推求單位線之前，先作好下列推求單位線之前，先作好下列： 選擇幾

57、次歷時較短的單獨(dú)降雨所形成的單峰選擇幾次歷時較短的單獨(dú)降雨所形成的單峰洪水過程（最好是大中型洪水），點(diǎn)繪流量過程線洪水過程（最好是大中型洪水），點(diǎn)繪流量過程線后分割基流及前期洪水的退水，計(jì)算出本次洪水的后分割基流及前期洪水的退水，計(jì)算出本次洪水的徑流量；徑流量； 計(jì)算流域平均降雨量，并確定時段凈雨量，計(jì)算流域平均降雨量，并確定時段凈雨量，然后與徑流量平衡；（蓄滿產(chǎn)流，超滲產(chǎn)流）然后與徑流量平衡；（蓄滿產(chǎn)流，超滲產(chǎn)流） 確定合適的單位時段。確定合適的單位時段。 2、單位線的推求、單位線的推求第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算2、單位線的推求、單位線的推求常用的方法有常用的方法有分析法分析法、

58、試錯法等。、試錯法等。已知的地面凈雨過程已知的地面凈雨過程h h（t t）和地面徑流過程）和地面徑流過程Q Q（t t），則：），則： 132231312212111101010101010qhqhqhQqhqhQqhQ.101010101010q113223311222111hqhqhQqhqhQqhQ第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算106 . 311FtqnitFqnii6 . 3101 無論采用何種方法，推求出來的單位線的徑流深無論采用何種方法，推求出來的單位線的徑流深必須滿足必須滿足10mm。如果單位線時段。如果單位線時段t以以h計(jì)，流域面積計(jì)，流域面積F以以km2計(jì)，則：計(jì)，則

59、： 2、單位線的推求、單位線的推求或或 【例【例4-5】某流域面積某流域面積F=9810km2，已知一次降雨形成，已知一次降雨形成的地面凈雨過程及相應(yīng)出口斷面流量過程線，見表的地面凈雨過程及相應(yīng)出口斷面流量過程線，見表4-5第第13欄，試分析單位線。欄，試分析單位線。第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算3、單位線的時段轉(zhuǎn)換、單位線的時段轉(zhuǎn)換 單位線應(yīng)用時，往往因?qū)嶋H降雨歷時和已知單單位線應(yīng)用時，往往因?qū)嶋H降雨歷時和已知單位線的時段長不相符合，不能任意移用。位線的時段長不相符合，不能任意移用。 在對不同流域的單位線進(jìn)行地區(qū)綜合時，各流在對不同流域的單位線進(jìn)行地區(qū)綜合時，各流域的單位線也應(yīng)取相同

60、的時段長才能綜合。域的單位線也應(yīng)取相同的時段長才能綜合。 例如，降雨記錄只有四段制的，即每例如，降雨記錄只有四段制的，即每6 6小時觀小時觀測一次，由此可分析得測一次，由此可分析得6h6h單位線，但實(shí)際上則需單位線，但實(shí)際上則需3h3h的單位線，就要將的單位線，就要將6 6小時單位線轉(zhuǎn)換為小時單位線轉(zhuǎn)換為3 3小時單位線。小時單位線。最常用的方法是最常用的方法是S S曲線法曲線法。第五節(jié)第五節(jié) 流域匯流計(jì)算流域匯流計(jì)算3 3、單位線的時段轉(zhuǎn)換、單位線的時段轉(zhuǎn)換 假定流域上凈雨持續(xù)不斷，且每一時段凈雨均為一假定流域上凈雨持續(xù)不斷，且每一時段凈雨均為一個單位，在流域出口斷面形成的流量過程線稱為個單