1、1水 文 學Hydrology湯 婕安徽農業大學資源與環境學院2012.5 1水 文 學Hydrology湯 婕2第六章 流域產匯流分析與計算 第一節 概述第二節 基本資料的整理與分析第三節 流域產流分析第四節 流域產流計算第五節 流域匯流分析與計算 2第六章 流域產匯流分析與計算 第一節 概述3第一節 概述1. 流域產匯流計算基本內容與流程 由流域降雨推求流域出口的河川徑流，大體上分為兩個步驟： 產流計算：降雨扣除截留、填洼、下滲、蒸發等損失之后，剩下的部分稱為凈雨，它在數量上等于它所形成的徑流深。在我國常稱凈雨量為產流量，降雨轉化為凈雨的過程為產流過程，關于凈雨的計算稱之為產流計算。3第一

2、節 概述4 匯流計算：凈雨沿著地面和地下匯入河網，然后經河網匯流形成流域出口的徑流過程，稱為匯流過程；關于流域匯流過程的計算稱之為匯流計算。 4 匯流計算：凈雨沿著地面和地下匯入河網，然后經52. 流域產匯流計算的基本思路 流域產匯流計算方法的內容十分豐富，這里僅介紹目前使用比較普遍和比較成熟的計算原理及其計算方法。產流計算的方法有:降雨徑流相關圖法流域蓄水容量曲線法初損后損法匯流計算方法有:時段單位線法瞬時單位線法52. 流域產匯流計算的基本思路 產流計算的方法有:匯流計6 無論產流計算還是匯流計算，基本思路都是:先從實際降雨徑流資料出發，分析產流或匯流的規律；然后，用于設計條件時，則可由設

3、計暴雨推求設計洪水，用于預報時，則由實際暴雨預報洪水。6 無論產流計算還是匯流計算，基本思路都是:7數量上相等7數量上相等8一、降雨資料的整理 二、下滲與下滲曲線三、徑流資料的整理與計算 四、蒸發資料的整理與計算五、 流域蓄水量及前期影響雨量的計算 第二節 基本資料的整理與分析 8一、降雨資料的整理第二節 基本資料的整理與分析 9一、降雨資料的整理 關于測站的降雨分析計算，流域平均雨量、時段雨量、降雨強度等，在上一章已經講過（見第五章有關內容）。 但必須注意的是，降雨場次的劃分一定要與洪水場次的劃分相對應，如下圖所示。當把洪水劃分為兩次時，暴雨也要相應地劃分為兩次，且兩兩對應，前次暴雨對應前面

4、的洪水，后次暴雨對應后面的洪水，切不可混淆。9一、降雨資料的整理 10 次降雨徑流分割及總徑流量計算示意圖10 次降雨徑流分割及總徑流量計算示意圖11 二、下滲與下滲曲線 1. 下滲的物理過程 (1) 滲潤階段： 分子力 (2) 滲漏階段: 毛管力、重力 (3) 滲透階段：重力非飽和水流運動飽和水流的穩定運動11 二、下滲與下滲曲線 1. 下滲的物理過程非飽和飽和水122. 下滲率與下滲曲線(1) 下滲率（下滲強度）f ：單位時間內滲入單位面積土壤中的水量，mm/min,mm/h。初始下滲率f0穩滲率fc (2) 霍頓公式：f = fc + ( f0 fc ) et (3) 下滲曲線和下滲累積

5、曲線122. 下滲率與下滲曲線(1) 下滲率（下滲強度13 三、徑流資料的整理與計算 1洪水場次劃分及次洪水總徑流深W的計算 洪水場次劃分是指，將非本次降雨產生形成的徑流分割出去。如上圖 ，多數情況下，與本次降雨所對應的徑流過程，不僅包括本次降雨形成的地面、地下徑流，而且還包括前期降雨的地下徑流。如圖中的虛線ag以下的水量，它表示如果沒有降雨時，河中仍有持續的徑流，稱其為基流。另外，該次洪水尚未退完又遇降雨時，還會有后期洪水混入，如圖中的第場洪水。 13 三、徑流資料的整理與計算 1洪水場次劃分及次洪水總14AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深層地下徑流（基流）前期洪水未退完的部分本次降

6、雨形成的徑流過程14AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深層地下徑流（基152流域地下徑流標準退水曲線 退水曲線（圖中數字為洪水號）152流域地下徑流標準退水曲線 退水曲線（圖中數字為洪163地面地下徑流分割及計算 地面地下徑流分割 為分別研究地面徑流和地下徑流的產匯流規律，需將總徑流中進行地下徑流（基流）分割。常用的有兩種方法：163地面地下徑流分割及計算 17WgWg 水平線分割法示意圖 水平線分割法：從實測流量過程線的起漲點a作一水平線交過程線的退水段于c點，則水平線ac就認為是該次洪水的地面地下徑流分割線。17WgWg 水平線分割法示意圖 水平線分割法：從實18斜線分割法示意圖 W

7、gWg斜線分割法：從實測流量過程線的起漲點a到地面徑流終止點c連一斜線ac，即為地面地下徑流分割線。 18斜線分割法示意圖 WgWg斜線分割法：從實測流量過程線19WgWg水平線分割法簡便易行，對地下徑流小，洪水歷時短的流域較為適合；而對地下徑流比重大、洪水連續時間長的流域，則會造成比較大的誤差，此時改用斜線分割法較為合理。 19WgWg水平線分割法簡便易行，對地下徑流小，洪水歷時短的20AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F本次降雨形成的徑流過程CDB地面徑流地下徑流20AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F本次降雨形成的徑21地面、地下徑流深的計算 地面、地下徑流分割后，分割線上面的部

8、分即地面徑流WS，下面的部分即地下徑流Wg，分別除以流域面積F即可得到其地面徑流深RS、地下徑流深Rg。 21地面、地下徑流深的計算 地面、地下徑流分割22四、蒸發資料的整理與計算 流域蒸散發是產流量計算中的重要環節，是影響流域土壤蓄水量的主要因素。流域蒸散發一方面取決于蒸散發能力，另一方面取決于供水條件，即流域蓄水量的大小。實用中一般假定流域蒸散發量E與流域蓄水量W成正比，即: 22四、蒸發資料的整理與計算23五、 流域蓄水量及前期影響雨量的計算 降雨開始時流域是干旱還是濕潤，對此次降雨產生徑流的量影響極大，流域的干濕程度常用流域蓄水量W或其前期影響雨量Pa 表示。23五、 流域蓄水量及前期

9、影響雨量的計算 241.流域蓄水量W和流域蓄水容量Wm 流域蓄水量主要是指，在流域降雨能夠影響的土層內土壤含蓄的吸著水、薄膜水和懸著毛管水，不包括重力水，是土壤能夠保持而不在重力作用下流走的水分。流域上各地點的蓄水容量是不同的，可從零變化到點最大蓄水容量，其流域平均值以Wm表示，稱流域蓄水容量。241.流域蓄水量W和流域蓄水容量Wm 25流域蓄水容量Wm的計算 Wm是流域綜合平均指標，一般用實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流的雨洪資料，計算流域平均降雨量P及產流量R。因久旱無雨，可認為降雨開始時流域蓄水量W=0。所以： Wm = P - R - E 式中，P為流域平

10、均降雨量（mm）；R為P產生的總徑流深（mm）；E為雨期蒸發（mm），如降雨時間短可忽略不計。25流域蓄水容量Wm的計算 26 一個流域的最大蓄水量是反映該流域蓄水能力的基本特征，我國大部分地區的經驗表明表 一般為80120mm，例如：廣東95100mm，福建100130mm，湖北70110mm，陜西55100mm，黑龍江140mm等等。流域的實際蓄水量W在0Wm之間變化。26 一個流域的最大蓄水量是反映該流域蓄水能力的27流域蓄水量W的計算 實際上，一般都沒有實測的流域土壤蓄水量資料，必須通過間接計算來推求前期流域蓄水量W 。利用流域影響土層的水量平衡方程來推求，其計算式為： Wt+1 =

11、Wt + Pt - Rpt - Et 式中，Wt+1、Wt分別為第t+1天、第t天開始時刻的流域蓄水量（mm）；Pt為第t天的流域降雨量； RPt為Pt產生的總徑流深（mm），或由實測徑流資料計算，或按后面講述的降雨徑流計算方法計算。 27流域蓄水量W的計算282.前期影響雨量Pa的計算 前期影響雨量Pa作為衡量流域干濕程度的指標，反映流域蓄水量的大小。前期影響雨量Pa的計算式為：式中K為土壤含水量的日消退系數（折減系數）： 282.前期影響雨量Pa的計算 前期影響雨量Pa作為衡量流域29幾個應注意的問題 Pa,t+1 Wm (1)最大值限制問題 當計算出的Pa值大于Wm時,取Wm作為該日的P

12、a值： （2）Pa起始值的確定 一般前期較長一段時間無雨，土壤已很干燥，可令Pa=0；而在一場大雨或連續幾次大雨之后，土壤含水量已近最大，此時可取Pa=Wm，依次為起點往后計算。 （3）流域日蒸發能力EM 可用E601型蒸發器觀測的水面蒸發值作為近似值。一般按晴天和雨天或按月份分別選取相應的約平均值。29幾個應注意的問題 Pa,t+1 Wm (1)最大值30【例】某流域經分析求得Wm100mm ，5月份多年平均的流域日蒸散發能力為5mm，6月份為6.2mm，由此算得：5月份:K5月1Em/Wm=1- 5/100= 0.956月份: K6月1Em/Wm=1- 6.2/100= 0.938按式 計

13、算得下表：30【例】某流域經分析求得Wm100mm ，5月份多年平均313132所謂產流，是指流域中各種徑流成分的生成過程，也是流域下墊面（包括地面和包氣帶）對降雨的再分配過程。本節介紹自然界兩種基本的產流形式，并建立產流理論的基本概念。第三節 流域產流分析一、包氣帶對降水的再分配作用二、產流面積的變化 32所謂產流，是指流域中各種徑流成分的生成過程，也是流域下墊33包氣帶：地面以下潛水面以上的地帶。也稱非飽和帶， 是大氣水和地表水同地下水發生聯系并進行水分交換的地帶,它是巖土顆粒、水、空氣三者同時存在的一個復雜系統。包氣帶具有吸收水分、保持水分和傳遞水分的能力。33包氣帶：地面以下潛水面以上

14、的地帶。也稱非飽和帶， 是大氣34一、包氣帶對降水的再分配作用 （一）包氣帶地面對降雨的再分配作用 以流域內某一單元土柱為例，設某一時刻地面的下滲能力為 fp，降雨強度為i 。若 ifp ，則實際下滲率為 fp ，其余部分 ( i-fp ) 形成地面徑流；若 ifp ，則實際下滲率為 i，全部降雨都滲入土壤中。34一、包氣帶對降水的再分配作用 35因此，按 i 和 fp 的大小，包氣帶地面把其所承受的降雨劃分為下滲的水量和地面徑流兩部分。3536對一場總降雨量為P 的降雨過程來說，雨強時大時小，有時 ifp，有時ifp，下滲到包氣帶土層中的水量為：形成的地面徑流為 顯然 36對一場總降雨量為P

15、 的降雨過程來說，雨強時大時小，有時 37（二）包氣帶土層對下滲水量的再分配作用 下滲到包氣帶土層的水量，一部分首先被土壤顆粒吸收，成為土壤含水量的增量，一部分以蒸散發的形式逸出地面，返回大氣。包氣帶達到田間持水量時的蓄水量稱為包氣帶蓄水容量，記為 ，另令 表示降雨開始時包氣帶的起始蓄水量。則 為包氣帶的缺水量。37（二）包氣帶土層對下滲水量的再分配作用 383839（三）蓄滿產流和超滲產流 徑流開始時包氣帶達到田間持水量時，包氣帶的水量平衡方程： （1） 徑流開始時包氣帶未達到田間持水量，包氣帶的水量平衡方程： （2） 式（1）和式（2）適用于某時段，也適用于一場降雨的總歷時。式（1）和式（

16、2）反映了自然界兩種基本的產流方式。39（三）蓄滿產流和超滲產流 40式（1）表明，只有當包氣帶達到田間持水量后才產生 ，這種產流方式稱為“蓄滿產流”。而在式（2）中，因包氣帶未達到田間持水量，故在不產生地下徑流的情況下就有地表徑流，這種產流方式稱為“超滲產流”。4041對某個具體的流域，這兩種產流方式是相對的。濕潤地區以蓄滿產流為主，在長期干旱后，若遇到雨強大于下滲能力的降雨，即使此時包氣帶未蓄滿，也會產生超滲的地面徑流。同樣，在干旱地區，以超滲產流為主的流域，在多雨的季節也可能在流域的局部甚至全流域出現蓄滿產流現象。 41對某個具體的流域，這兩種產流方式是相對的。濕潤地區以蓄滿42二、產流

17、面積的變化 在降雨過程中，流域上產生徑流的區域稱為產流區，其面積稱為產流面積。由于流域下墊面因素并不均一，如包氣帶的厚薄、土壤性質、植被、降雨開始時的土壤含水量等情況并非處處相同，而且降雨量、降雨強度及其空間分布也不一致，因此，流域產流面積的變化十分復雜。42二、產流面積的變化 431.蓄滿產流情況下產流面積的變化 蓄滿產流方式取決于包氣帶是否達到了田間持水量。當流域某處包氣帶達到了田間持水量，該處就產流，否則不產流。對于干燥土壤上的一場降雨，其產流面積的變化具有以下特點： （1）隨著降雨量的增加，產流面積也隨之增加；（2）產流面積的變化與降雨強度無關。 431.蓄滿產流情況下產流面積的變化

18、（1）隨著降雨量的增加442.超滲產流情況下產流面積的變化 （1）隨降雨歷時的增長，產流面積時大時小；（2）產流面積的大小與時段初流域蓄水量及降雨強度有關。442.超滲產流情況下產流面積的變化 45產流計算的方法有:降雨徑流相關圖法蓄滿產流模型初損后損法第四節 流域產流計算 45產流計算的方法有:第四節 流域產流計算 46一、降雨徑流相關圖法 由分析計算得到的降雨量、流域蓄水量或前期影響雨量，按相關分析的方法，建立它們與徑流深之間的相關圖，這些相關圖反映了流域的產流規律。應用此相關圖可以由降雨計算出相應的產流量。 隨著各流域的條件不同，相關圖中考慮的影響因素的多少有很大差別。46一、降雨徑流相

19、關圖法 47PPa R(Rs)三變量相關圖法 降雨徑流經驗相關圖法的制作 以次降雨量P為縱坐標，以相應的徑流深R(Rs)為橫坐標，可按對應的P、R(Rs)在圖上繪一個點，并把它的Pa值注在點旁，然后按點群分布的趨勢，照顧大多數點子，繪出以Pa為參數的等值線，既為PPa R(Rs)三變量相關圖法。 47PPa R(Rs)三變量相關圖法 48某流域三變量降雨徑流相關圖 48某流域三變量降雨徑流相關圖 49該圖應符合下列規律： P相同時，Pa 越大，損失愈小，R(Rs)愈大，故Pa等值線的數值是自左至右增大的； Pa相同時，P愈大，損失相對于P愈小， d R(Rs)dP愈大，PR(Rs)線的坡度隨P

20、的增大而減緩，PRs也不應小于450，PR可以為450。49該圖應符合下列規律： P相同時，Pa 越大，損50降雨徑流經驗相關圖法的應用 根據降雨過程及降雨開始時的Pa ，首先累計各時段的降雨過程，在圖上查出累計的凈雨過程，然后將累計的凈雨過程，兩兩相減，得到各時段的降雨所對應的時段凈雨。若降雨開始時的Pa 不在某一條等值線上，則用內插法查算。50降雨徑流經驗相關圖法的應用51兩時段降雨： P1=49mm P2=81mm降雨開始時： Pa=60mm（1）由 P1=49mm,查得R1=20.0mm。（49mm)（2）由 P1 +P2=130mm,查得R1+R2=80.0mm。(130mm)（3）

21、則第二時段凈雨為R2=80-20=60mm51兩時段降雨：降雨開始時：（1）由 P1=49mm,查得R52二 蓄滿產流模型 趙人俊等經過長期對濕潤地區暴雨徑流關系的研究，提出了蓄滿產流模型計算總凈雨過程，以及確定穩滲率fc，劃分地面、地下凈雨。該法是我國濕潤地區產流計算的一個重要方法。 1.蓄滿產流模型的基本概念 蓄滿產流模式：降雨使含氣層土壤達到田間持水量之前不產流，此前的降雨全部用以補充土層的缺水量；土層水分達田間持水量（蓄滿）后開始產流，以后的降雨（除去雨期蒸發）全部變為凈雨。52二 蓄滿產流模型 趙人俊等經過長期53 因為只有在蓄滿的地方才產流，所以產流期的下滲為穩定下滲率fc。 下滲

22、的雨量形成地下徑流，超滲的雨量成為地面徑流。這種產流模式稱為蓄滿產流。53 因為只有在蓄滿的地方才產流，所以產流期的下滲542.流域蓄水量計算 流域蓄水量計算產流計算過程中，需確定出各時段時段初的流域蓄水量。設一場暴雨起始流域蓄水量為W0，它就是第一時段初的流域蓄水量第一時段末的流域蓄水量就是第二時段初的流域蓄水量，依此類推，即可求出流域的蓄水過程。時段末流域蓄水量計算公式如下： 542.流域蓄水量計算 流域蓄水量計算產流計算過程中553.產流過程（凈雨過程）計算 設降雨總歷時為T，先確定計算時段t，將T每隔一個t劃分為一個時段。按所劃分的時段可得降雨過程 P tt 。用E601 型蒸發器實測

23、水面蒸發值（或作修正）作為蒸發能力，則 E tt 已知。起始流域蓄水量(W0=Pa,0)由實測資料預先分析確定，均為已知值。根據上述已知條件，即可得產流過程。 553.產流過程（凈雨過程）計算 564.地面、地下徑流（凈雨）劃分 上述求得的徑流量是時段總徑流量，它包括地面徑流和地下徑流（R=Rs+Rg ）。對總徑流量進行劃分，以便分別進行匯流計算。 564.地面、地下徑流（凈雨）劃分 57三、初損后損法計算地面凈雨過程 初損后損法是一種超滲產流模型。該模型將降雨徑流損失過程分為初損和后損兩部分，綜合分析其產流規律，在設計洪水或預報洪水時利用這種規律來由暴雨推求地面凈雨過程。 57三、初損后損法

24、計算地面凈雨過程 初損后損法是一種超滲產流58 在干旱半干旱地區，地下水埋藏很深，流域的包氣帶很厚，缺水量大，降雨過程中的下滲的水量不易使整個包氣帶達到田間持水量，所以不產生地下徑流，并且只有當降雨強度大于下滲強度時才產生地面徑流，這種產流方式稱為超滲產流。關鍵是確定流域下滲的變化規律。58 在干旱半干旱地區，地下水埋藏很深，流域591.基本原理 初損后損法將下滲損失過程簡化為初損和后損兩個階段，如圖所示。初損I0 ：產流以前的總損失水量。即從降雨開始到出現超滲產流，歷時t0 內全部降雨量 ，包括初期下滲、植物截留、填洼等。 后損：流域產流以后下滲的水量，以平均下滲率 表示。 tc591.基本

25、原理 初損I0 ：產流以前的總損失水量602.凈雨量計算公式 由水量平衡原理，凈雨深Rc 用下式計算： 式中P為次降雨深（mm）； Rc為P形成的地面凈雨深（mm）； I0為初損（mm）； tc為后損階段的超滲歷時（h）； 為后期 tc內的平均后損率（mmh）；P為后損階段非超滲歷時t 內的雨量（mm）。tc602.凈雨量計算公式 tc613 初損I0的確定 （1）由實測資料分析各場洪水的初損I0 -對于較小流域，因匯流時間短，出口斷面的起漲點大體可作為產流開始時刻，因此，起漲點前的累積雨量可作為初損I0近似值 ；-對于較大流域，需考慮流域內各雨量站至流域出口斷面匯流時間不同的問題。613 初

26、損I0的確定 （1）由實測資料分析各場洪水的初損I62（2）綜合分析I0的變化規律 利用實測雨洪資料，分析各場洪水的I0 及相應的流域起始蓄水量W0（Pa,0），初損期的平均雨強 ，并建立相關圖備用。62（2）綜合分析I0的變化規律 634.平均后損率的確定（1） 由實測資料分析各場洪水的平均后損率 平均后損率 的計算式為： 對于實測暴雨洪水，P、Rc 和I0 為已知，P、tc 均與降雨過程有關，可以采用試算方法，求平均后損率 。634.平均后損率的確定（1） 由實測資料分析各場洪水的平均64（2）綜合分析平均后損率的變化規律 一次降雨過程中，由于后損是初損的延續，初損量越大，土壤含水量越大，

27、則后損能力越低，平均后損率 就越小,所以后損下滲率不僅與流域起始土壤含水量W0 有關，而且與初期降雨特性有關，初期降雨特性用初損期平均雨強 表示。因此，可以根據實測雨洪資料，分析建立 與 tc及 的關系。 64（2）綜合分析平均后損率的變化規律 65【例題】已知某流域設計標準為百年一遇的24h暴雨過程如下表，設計暴雨初損為30mm，后期平均下滲能力為2.0mm/h。試求該流域設計24h設計地面凈雨過程。時段（6h）1234合計雨量（mm）206010510195四、初損后損法產流量計算實例 解題思路：從降雨開始時段起扣除初損；之后判斷產流的時段并按產流歷時內的平均后期率扣損；最后，將后期不產流

28、的雨量扣除。 65【例題】已知某流域設計標準為百年一遇的24h暴雨過程如下66時段（6h）1234合計雨量（mm）206010510195初損（mm）201030后損（mm）12/10121024/34地面凈雨(mm)38/4093141/131時段（6h）1234合計雨量（mm）206010510195初損（mm）后損（mm）地面凈雨(mm)66時段（6h）1234合計雨量（mm）206010510167第六章 流域產匯流計算 第一節 概述第二節 基本資料的整理與分析第三節 流域產流分析第四節 流域產流計算第五節 流域匯流分析與計算 67第六章 流域產匯流計算 第一節 概述68一、流域匯流分

29、析 流域匯流是指，在流域各點產生的凈雨，經過坡地和河網匯集到流域出口斷面，形成徑流的全過程。 同一時刻在流域各處形成的凈雨距流域出口斷面遠近、流速不相同,所以不可能全部在同一時刻到達流域出口斷面。但是,不同時刻在流域內不同地點產生的凈雨,卻可以在同一時刻流達流域的出口斷面。 第五節 流域匯流分析與計算 68一、流域匯流分析 流域匯流是指，在流域各點產生的69- 流域匯流時間m ：流域上最遠點的凈雨流到出口的歷時。- 匯流時間：流域各點的地面凈雨流達出口斷面所經歷的時間。- 等流時面積dF()：同一時刻產生、且匯流時間相同的凈雨，所組成的面積。 69- 流域匯流時間m ：流域上最遠點的凈雨流到出

30、口的70- 等流時線：流域上匯流時間相等點的連線，如下圖 中標有1 、2 、的虛線（ 為單位匯流時段長）。- 等流時面積：兩條相鄰等流時線間的面積。1. 用等流時線分析地面匯流 70- 等流時線：流域上匯流時間相等點的連線，如下71利用等流時線概念，分析流域上不同凈雨情況下所形成的出口斷面地面徑流過程。為計算上的方便，取計算時段t 等于匯流時段 ，分三種情況進行討論。71利用等流時線概念，分析流域上不同凈雨情況下所形成的出口斷72 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = ） 流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強ic72 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 73 地面凈雨

31、歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = ） 流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強icRcF2RcF1RcF373 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 74 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = ） T = 1 , Q1=RcF1流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強icRcF2RcF1RcF374 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 75 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = ） T = 2 , Q2=RcF2流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強icRcF2RcF375 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 76 地面凈雨歷時等于

32、一個匯流時段（ Tc= t = ） T = 3 , Q3=RcF3流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強icRcF376 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 77 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = ） T = 4 , Q4=0流域一次均勻凈雨:歷時Tc凈雨深Rc雨強ic77 地面凈雨歷時等于一個匯流時段（ Tc= t = 78(2) 地面凈雨歷時等于流域匯流時間m （ tc= m ） 78(2) 地面凈雨歷時等于流域匯流時間m （ tc= 79R1F2R1F1R1F3t=0t0123456Q0Tc= 3t79R1F2R1F1R1F3t=0t0123456Q0Tc=8

33、0R2F2R2F1R2F3t=1R1F1R1F2R1F3t0123456Q0R1F180R2F2R2F1R2F3t=1R1F1R1F2R1F3t81R2F2R2F1t=2R1F2R1F3R2F3R3F1R3F2R3F3t0123456Q0R1F1R1F2 + R2F181R2F2R2F1t=2R1F2R1F3R2F3R3F1R82R2F2t=3R1F3R2F3R3F1R3F2R3F3t0123456Q0R1F1R1F2 + R2F1R1F3 + R2F2+ R3F182R2F2t=3R1F3R2F3R3F1R3F2R3F3t83t=4R2F3R3F2R3F3t0123456Q0R1F1R1F2

34、 + R2F1R1F3 + R2F2+ R3F1R2F3 + R3F183t=4R2F3R3F2R3F3t0123456Q0R1F84t=5R3F3t0123456Q0R1F1R1F2 + R2F1R1F3 + R2F2+ R3F1R2F3 + R3F1R3F3 084t=5R3F3t0123456Q0R1F1R1F2 R185t=6t0123456Q0R1F1R1F2 + R2F1R1F3 + R2F2+ R3F1R2F3 + R3F1R3F3 085t=6t0123456Q0R1F1R1F2 R1F3 R水文學第六章課件87(3) 地面凈雨歷時大于流域匯流時間m （ tc m ） 87(3

35、) 地面凈雨歷時大于流域匯流時間m （ tc 88從以上分析中，可以歸納出以下幾點：(1) 一個時段的凈雨在流域出口斷面形成的地面徑流過程，等于該時段凈雨與各塊等流時面積的乘積，即Qi = RciFi 。(2) 多時段凈雨在流域出口形成的地面徑流過程，等于它們各自在出口形成的地面徑流過程疊加。(3) 當凈雨歷時Tc 小于流域匯流時間m 時，稱為流域部分面積匯流造峰（部分匯流造峰）；當凈雨歷時Tc 大于或等于m 時，稱為流域全面積匯流造峰（全面匯流造峰）。(4) 地面徑流總歷時T等于凈雨歷時Tc 與流域匯流時間m 之和，即: T = Tc + m88從以上分析中，可以歸納出以下幾點：892. 地

36、下凈雨匯流計算 （1）線性水庫模擬法（2）簡化計算法892. 地下凈雨匯流計算 （1）線性水庫模擬法90匯流計算方法有:時段單位線法瞬時單位線法90匯流計算方法有:91二、單位線法匯流計算1. 單位線法 單位線：單位時段內、分布均勻的單位地面凈雨，在流域出口斷面形成的地面徑流過程，稱為單位線。 單位凈雨一般取10mm，單位時段t可取1、3、6、12、24h等，依流域大小而定。 91二、單位線法匯流計算1. 單位線法 單位線：單位時段內、92tr92tr93 由于實際的凈雨不一定正好是一個單位和一個時段,所以分析使用時有如下兩條假定。 - 倍比假定：如果單位時段內的凈雨不是一個單位而是k個單位,

37、則形成的流量過程是單位線縱標的k倍。93 由于實際的凈雨不一定正好是一個單位和一個時94時間h10mm流量m3/st時間h19.7mm流量m3/stQmQm19.7/10Q19.7/10Qk94時間h10mm流量m3/st時間h19.7mm流量m395 - 疊加假定：如果凈雨不是一個時段而是m個時段,則形成的流量過程是各時段凈雨形成的部分流量過程錯開時段疊加。95 - 疊加假定：如果凈雨不是一個時段而是m個時段,96時間h流量m3/sQ1Q2Q3Q1+ Q2 + Q2000096時間h流量m3/sQ1Q2Q3Q1+ Q2 + Q200972. 單位線的應用 當流域內降了一場雨后，先用產流計算方法推求出凈雨過程，再利用單位線的兩個假定推求匯流過程，從而得出洪水過程。 【例題】972. 單位線的應用 【例題】989899計算步驟如下： 根據第（2）欄流域降雨用初損后損法推算地面凈雨過程，列于該表第（3）欄。 根據該次降雨和凈雨的情況選擇相應的單位線，列于表中第（4）欄。 按照倍比假定，用單位線求各時段凈雨的地面徑流過程，結果列于表中第（5）、（6）欄。 按疊加假定，將第（5）、（6）欄的同時刻流量疊加，得總的地面徑流過程，列于第（7）欄。99計算步驟如下： 根據第（2）欄流域降雨用100計算地下徑流過程，該站的地下徑流比較穩定，且量不大；近似取