瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究
清华大学《高等水文学》地貌瞬时单位线理论_41702857
河流级别
Ni
Li（km） Ai(km2)
RB
1
16
4.8
16.03
2
4
13.4 89.03
4
3
1
7
402
RL 1.58
RA 4.83
5. 实例计算
若忽略不计坡面汇流时间，且采用式（27）作为各 级河流状态的持留时间的概率密度函数，则3级流域 的地貌瞬时单位线公式为：
u(t=)
π
r1
[
k1k2 (k2 (k2 − k1
另一方面，在流域汇流阶段，其水量平衡为：
dW (t) = −Q(t) + I (t) dt
（4）
特别地，对于仅在0时刻有净雨量瞬时注入流域时，
dW (t) = −Q(t),t > 0 dt
将式（3）代入式（5），可得：
（5）
−I0
dFB (t) dt
= −Q(t ), t
>
0
Q(t) = I0 fB (t)
π r2
= RB − RB3 + 2RB2 − 2RB
RA
RA (2RB −1)
= 0.289
π r3
=1 −
RB RA
−
RB3 − 3RB2 + 2RB RA2 (2RB −1)
=0.025
= k1 1= .56, k2 0.5= 59, k3 1.07
将以上各参数代入u(t)，得
u(t) =0.525e−1.56t +1.322e−1.559t + 0.979e−1.07t
= Ki
LΩ∆= τi , i vΩ∆τ Ω
1, 2,, Ω
（29）
综合单位线法计算流域出口洪水过程
n=2.679(F/L2)-0.1221J-0.1134
四、综合瞬时单位线法推求设计洪水过程：步骤为 1）根据产流计算方法，由设计暴雨计算设计净雨
2）根据流域特征，由省、区水文手册查算 、m1',10 、n
3）按设计净雨计算m1、K(=m1/n) 4）按上节方法计算时段单位线 5）由设计净雨和时段单位线计算地面径流过程 6）计算地下径流 7）地面径流过程加地下径流，得设计洪水过程
§8-8 综合单位线法计算流域出口洪水过程
无资料流域洪水计算的主要方法之一
一. 综合瞬时单位线法基本概念
纳希瞬时单位线仅有两个参数n、K，它们与流域特征和净雨强度有着密切
的综合关系，这种综合关系式即反映了纳希瞬时单位线，称之为综合瞬时单位 线。由于
m1=nK, m2=1/n
(8-51、52)
m1、m2————纳希瞬时单位线的一阶、二阶原点矩，因此也常常对m1、m2 综合。 综合包括净雨强度影响和流域特征影响二个方面
该式应用时，当 i s ＜ i临 时按 i s 计算，≥ i临 时按 is = i临 计算。
与流域面积 F(km2)、河流坡降、河长等因素有关，各省、
区的水文手册中均有公式计算，例如四川省
=0.9813-0.2109lgF
三、
m' 1,10
及
n
的地区综合
例如四川省
m' 1,10
=1.3456F0.228J-0.1071(F/L2)-0.041
二、m1、m2的标准化与 的地区综合
m2 基本不受净雨强度影响，因此常常只对 m1 标准化和
对净雨强度影响指数 作地区综合。
净雨强度影响如式（8-49），取净雨强度 i s =10mm/h 的 m1
基于纳什瞬时单位线的桥位流量计算及参数敏感性分析
基于纳什瞬时单位线的桥位流量计算及参数敏感性分析摘要：本文采用纳什单位瞬时线法、暴雨洪水流量径流厚度法及推理公式法三种方法对桥位流量进行计算，对比三种方法桥位流量计算结果，结果表明纳什单位瞬时线法是一种计算桥位处流量行之有效、可靠方法，同时文中选取线性水库个数n、单一地类汇流参数C2、汇流地类吸收率Sr及导水率Ks等敏感性参数对纳什单位瞬时线法计算桥位流量进行参数敏感性影响分析，对桥位流量计算具有一定的指导意义。
关键词：桥梁工程纳什瞬时单位线流域洪峰流量桥梁跨越河流、沟道，桥位处河流、沟道上游汇水流域降水在重力与地表阻力综合作用下沿地面河流、沟道线形汇流至桥位[1]，桥位处流量是否能准确确定，关系到桥位处墩台冲刷深度乃至桥梁受洪水影响程度的确定，为使桥位处流量计算准确，在确保桥梁安全条件下，有必要对桥位处流量计算方法及计算参数进行研究。
1纳什瞬时单位线理论纳什瞬时单位线法是于1957年提出，纳什瞬时单位将流域汇流过程假想为由个等效线性水库串联体对水流的调蓄过程。
把瞬时作用于流域上的单位净雨在流域出口断面形成的时间概率密度分布曲线称为瞬时汇流曲线，把单位净雨乘以瞬时汇流曲线称为瞬时单位线[2]。
根据提出的瞬时单位线定义，瞬时汇流曲线的数学表达式：(1)式中：为线性水库个数；为一个线性水库的调蓄参数；为时间；为伽玛函数。
单位强度净雨过程在桥位处流域出口断面形成的时间概率分布函数为曲线。
曲线是假设流域上有净雨持续产生，且每一个时段净雨均为一个单位，在桥位处流域出口形成的流量过程线，它是瞬时汇流曲线对时间的积分，其数学表达式为：(2)式中：为阶不完全伽玛函数。
时段单位净雨在桥位处流域出口断面形成的概率密度曲线称为时段汇流曲线，其数学表达式为：(3)桥位处流域出口断面的洪水过程，即桥位流量可根据时段净雨序列与时段汇流曲线采用卷积公式计算得到[2]。
其数学表达式为：(4)式中：为计算时段；为时段净雨深；为流域面积；为净雨时段数。
瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究
0.01 2 804 3 122 5 045 38.1 10 864 9 233 14 514 57.2 10 169 10 997 15 153 37.8 9 524 8 969 11 521 28.5
频 率 /%
0.1
1
1 992
1 215
2 513
1 742
3 609
2 326
43.6
33.5
关键词：纳希瞬时单位线；模型参数；非线性外延控制；临界雨强；浙江省地区
中图分类号：P334.92
文献标识码： A
文章编号：1000-0852(2012)03-0043-04
瞬时单位线的理论模式，在 1960 年底由纳希[1]首 先发表，之后便介绍到我国。 1980 年后国内不少单位 应用中小河流的降雨和流量资料，采用矩法作了瞬时 单位线的分析研究，为中小型水利水电工程的规划设 计分析提供了新的途径[2]。 其中浙江省也引入该理论 方法进行汇流计算，因此需要对其中几个问题进行研 究分析，使该方法适用于浙江地区。 本文对瞬时单位 线法中的模型参数和非线性外延控制两个问题进行 了研究。
用变雨强瞬时单位线法对浙江省地区进行汇流 计算，对于一个固定流域，由于净雨强度 i 的不同，单 位线的峰、形状及峰时亦随之变化，即雨强越大、洪水 陡涨陡落，单位线洪峰就越高，峰现时间也提前，形状 呈尖瘦，反之亦然[10]。 因此，有必要对瞬时单位线进行 非线性外延控制，以适应浙江地区实际情况。 一般用
1 瞬时单位线法
1945 年， 克拉克首次提出了瞬时单位线的概念。
1957～1960 年，纳希发展了克拉克瞬时单位线的概念，
建立了纳希梯级水库模型[3]。
瞬时单位线是指流域上分布均匀、历时趋于无穷
工程水文学答案
工程水文学答案一、名词解释1. 水文学：通常是指研究对象只限于陆地水体的陆地水文学和具有较高应用价值的应用水文学。
2. 水资源：通常是指地球上可供人类利用的淡水资源。
3. 成因分析法：通过观测资料和实验资料的研究分析，可以建立某一水文现象与其影响因素之间的定量关系，这种解决问题的方法在水文学中称为成因分析法。
4. 产流过程：通常把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程。
5. 径流形成过程：自降雨开始至水流汇集到流域出口断面的整个物理过程，称为径流形成过程。
6. 饱和水汽压：在一定温度下，空气中所含水汽量的最大值。
7. 水文遥感：把遥感技术应用于水文科学领域称为水文遥感。
8. 水文年鉴：水文站网观测的水文成果，按全国统一规定的格式，分流域和水系进行整编，作为正式水文资料，每年刊布一次，称水文年鉴。
9. 水位：河流、湖泊、水库及海洋等水体的自由水面距离固定基面的高程称为水位。
10. 离散型随机变量：若某随机变量只能取得有限个或可列无穷多个离散数值，则称此随机变量为离散型随机变量。
11. 总体：在数理统计中，把研究对象的个体集合称为总体。
12. 随机变量的概率分布：随机变量的取值与其概率有一定的对应关系。
13. 人类活动：是指人类对流域的开发利用等各种活动，如为了某种目的所采取的工程措施和非工程措施。
14. 水文比拟法：将气候与自然地理条件一致的参证站的资料移置到设计流域使用的方法。
15. 设计径流量：指根据一定方法推求的某指定频率的径流量。
16. 同倍比放大法：按同倍比控制放大洪峰和洪量，即按洪峰或洪量用同一个倍比放大典型洪水过程线的各纵坐标值，从而求得设计洪水过程线的方法。
17. 不跨期选样：当一次洪水过程位于两个分期时，视其洪峰流量或时段洪量的主要部分位于何期，就作为该期的样本，不作重复选择，这种选样方法称为不跨期选样。
18. 特大洪水：比系列中一般洪水大得多，并且通过洪水调查或考证可以确定其量值大小及其重现期的洪水称为特大洪水。
四种水文模型的比较
四种水文模型的比较摘要：水文模型是用数学的语言对现实水文过程进行模拟和预报，在进行水文规律的探讨和解决水文及生产实际问题中起着重要作用。
本文分别介绍了新安江模型、萨克拉门托（SAC）模型、SWAT模型以及TOPMODEL模型，并对这四种水文模型的蒸发计算、产流机制、汇流计算、适用流域、参数以及模型特点等不同方面进行了比较分析。
并结合对着4种模型之间的比较，作出了总结分析和展望。
关键词：新安江模型；SAC模型；SWA T模型；TOPMODEL模型；模型比较引言流域水文模型在进行水文规律研究和解决生产实际问题中起着重要的作用。
新安江模型是一个概念性水文模型，1973年由赵人俊教授领导的研究组在编制新安江预报方案时，汇集了当时在产汇流理论方面的成果，并结合大流域洪水预报的特点，设计出的我国第一个完整的流域水文模型，至今仍在我国湿润和半湿润地区的洪水预报中得到广泛应用；萨克拉门托水文模型，简称SAC模型，是R.C.伯纳什（Burnash）和R.L.费雷尔（Ferral）以及R.A.麦圭儿（Mcguire）于20世纪60年代末至70年代初研制的，是一个连续模拟模型，模型研制完成时间相对较晚，其功能较为完善，兼有蓄满产流和超渗产流，广泛应用于美国水文预报中；SWAT模型是美国农业部农业研究中心研制开发的用于模拟预测土地利用及土地管理方式对流域水量、水质过程影响的分布式流域水文模型；TOPMODEL为基于地形的半分布式流域水文模型，于1979年由Beven和Kirkby提出，其主要特征是将数字高程模型（DEM）的广泛适用性与水文模型及地理信息系统（GIS）相结合，基于DEM数据推求地形指数，并以此来反映下垫面的空间变化对流域水文循环过程的影响，描述水流趋势。
本文对这四中水文模型从蒸发计算、产汇流计算、适用流域以及参数等方面进行分析比较，并得出结论。
1模型简介1.1新安江模型新安江模型是赵人俊等在对新安江水库做入库流量预报工作中，归纳成的一个完整的降雨径流模型。
工程水文学第四章-6
• 内容提要
瞬时单位线属于一种概念性模型，它是 1957 由 J.E.Nash推导出瞬时单位线的数学方程，用矩法确 定其中的参数，并提出时段转换等一整套方法。 1.瞬时单位线法的基本概念； 2.由瞬时单位线转换为时段单位线； 3.瞬时单位线参数n、K的计算。
t mQm n 1 (n 1) t m ,计 Q m ,计
2
t m n 1 K K t m ,计 n 1
式中，n’、K’为调整后的n、K值： Qm 、Qm,计分别为实测 的和还原的地面径流洪峰值 (m3/s)；tm、tm,计分别为实测的 和还原的洪峰出现时间（h）。
u()1/dt)
u(0,t)
1.0
t(h)
瞬时单位线示意图
§4.7.1 瞬时单位线的基本概念
•J.E.Nash 设 想 流 域 的汇流作用可由串 联的n个相同的线 性水库的调蓄作用 来代替，如图所示。 流域出口断面的流 量过程是流域净雨 经过这些水库调蓄 后的出流。
§4.7.1 瞬时单位线的基本概念
§4.7.5 瞬时单位线转化为单位线的计算步骤
• ⑴计算流域出口的地面径流过程及流域的地面净雨过程 • ⑵用矩法计算参数n、K 由求出的地面径流过程和地面净雨过程，按（ 4-58 ） ~ （4-61）计算它们的一阶及二阶原点矩，进而按（4-56） （4-57）按计算K、n。 • ⑶计算S曲线及时段单位线 将时间t除以K，得t/K。然后由n和t/K查S曲线表，得S(t)； 将它错后Δt ，得S(t-Δt) ；将S(t)、S(t-Δt)相减，得无因次 时段单位线 u(Δt,t) ；根据式（ 4-55 ）可计算得 Δt 为时段间 隔的单位线。 • ⑷瞬时单位线的检验 利用矩法求得的参数 n 、 K 和时段单位线，对历史洪水 做还原计算，若还原的精度不能令人满意，则需要对n、K 进行调整，直到满足精度要求。
汇流计算中“三线”的关系及瞬时单位线的改进
汇流计算中“三线”的关系及瞬时单位线的改进作者：庄玮郭佳晨吴中正成士荣来源：《农村经济与科技》2017年第06期[摘要]在汇流计算中，经常采用的有等流时线法、单位线法、瞬时单位线法，但是各个方法各有利弊：等流时线法将水体视作刚体而忽略了水体之间的交换；单位线法认为流域上净雨均匀；瞬时单位线法则是单位线法历时趋于零时的体现。
在本文中将对三种方法的内涵及关系加以概括并将提出一种瞬时单位线的改进方法，在通过瞬时单位线法对相关流域地面的净雨汇流计算的时候，要先把基本单位变为十毫米的使用单位线，在开展相关汇流的计算工作。
在实践中可以直接通过基本单位线的方式对具体的地面净雨汇流进行相关计算，此种形式在实践中具有一定的稳定性与可靠性。
[关键词]等流时线；单位线；瞬时单位线；汇流计算[中图分类号]TV121.7 [文献标识码]A在工程水文学中，一个非常重要的话题就是产流与汇流计算。
降雨后，除了极小一部分直接降落在河流上形成径流外，落在地面上的雨扣除植物截流、填洼、等损失后的净雨进入汇流过程，汇流过程分为坡面汇流与河网汇流，降雨先经过坡面汇流后进入河网汇流。
而在汇流过程中，汇流计算自然成为一个重要的话题，如今汇流计算依然趋于成熟，已被成熟使用的汇流计算方法有等流时线法、单位线法、瞬时单位线法，统称为“三线”，但是各个方法基于的假定导致它们都存在一定的缺陷，本文旨在分析“三线”的缺陷所在以及各自的关系内涵，并提出瞬时单位线的改进方法。
1 “三线”的缺陷及联系1.1 “三线”的概念及缺陷等流时线法：假定流域中各点的雨水流速相同，将水体视作刚体，则其到达流域出口断面的时间仅仅取决于其与出口断面的距离，基于以上假定而将流域内汇流时间相等的点连接起来则称为等流时线。
显而易见地，这是不太符合客观实际的一种方法，过于简化了汇流过程，原因在于河流有调节作用，水体并非刚体，在汇流过程中由于河流的调节作用而导致水体间发生交换，从而导致了较大的误差，也正因如此等流时线法现在已并不常用。
瞬时单位线推求流域设计洪水
瞬时单位线法推求小流域设计洪水那岳河位于中国广西壮族自治区南宁市南部，是八尺江右岸支流，发源于南宁市良庆区南晓镇团甘村，蜿蜒西北流，经良庆区大塘镇和邕宁区新江镇，最后沿着良庆区和邕宁区边界，于邕宁区蒲庙镇那岳村西北汇入八尺江。
干流长56.1km L =，平均比降 6.91J =‰，流域面积2793.19km F =。
现采用瞬时单位线法推求那岳河百年一遇洪水。
(一) 设计暴雨计算1. 根据设计地点先从1、6、24小时H 、v C 等值线图查出相应历时的H 、vC 值（156H =，v10.34C =；693H =，v60.42C =；24115H =，v240.48C =），然后查模比系数p K 表计算各历时百年一遇暴雨（取s v 3.5C C =），具体计算见表1。
表1 暴雨频率计算表2. 时段t ∆选用1小时。
因流域超过100km ²，同时流域常有暴雨中心出现，故进行面雨量计算。
根据工程地点查设计暴雨时~面~深分区图，属第二区，再查~~T F α关系表第二区1%P 的1小时、6小时、24小时α值，并经内插得168.2%α=，677.0%α=，2488.8%α=，列于表2第（3）行。
1、6、24小时点雨量乘以相应时段的α值，即可得到1、6、24小时面雨量，计算结果见表2第（4）行。
表2 那岳河百年一遇小时时段净雨计算表3. 根据1、6、24小时面雨量计算暴雨指数n 值：126791 1.285lg1 1.285lg0.57171p p p H n H =+=+= 63241711 1.661lg1 1.661lg0.67271p p pH n H =+=+= 由n 值按暴雨公式计算2~5及7~23小时面雨量，列于表2中第（4）行。
当16t <<小时：211pn tp p H H t-=，当624t <<小时：312424pn tp p t H H -⎛⎫= ⎪⎝⎭。
瞬时单位线法在洪水分析中的应用
瞬时单位线法在洪水分析中的应用摘要：本文对商南县清油河镇清油河村安置点采用瞬时单位线法推求相应设计洪水、洪量、洪水持续时间，对安置点自身、河道行洪、第三方等进行防洪评价，使防洪评价更加具有实际意义。
关键词：瞬时单位线；暴雨；设计洪水；防洪评价1基本情况商南县清油河镇清油河村安置点位于清油河左岸，防护区的等级为Ⅳ级，采用20年防洪标准（重现期）进行设计，所在地在丹江一级支流清油河上，所处断面以上清油河流域面积209.83km²，河长32.65 km，河流平均比降22.66‰。
清油河镇降水常以连阴雨、暴雨形式降落，连阴雨常伴有大暴雨，形成洪涝灾害、滑坡、泥石流、崩塌等。
多年平均降雨量830.4mm，最大降水量1307.8mm（1983年），最小降水量为549.5mm（1999年），多年平均年降雨日为137天。
降水多集中在7、8、9月份，降水量达179.7mm。
2 分析方法瞬时单位线法是净雨历时趋于无限小的情况下，利用数学公式、S（Q）曲线等，推求流域上均匀分布的单位净雨量在流域出口断面处形成的地面径流量过程线，由暴雨资料推求流量过程的一种方法。
2.1瞬时单位线法介绍瞬时单位线法的原理是采用纳希瞬时单位线模型，单位线有两个假定即倍比假定、叠加假定，其基本公式是：U（0，t）=式中：U（0，t）—t时刻瞬时单位线纵高；n—相当于线性水库个数或调解次数；K—相当于流域汇流时间的参数；t—相应时间；--n的伽玛函数。
在实际中，因净雨历时不可能趋于无线小，需将瞬时单位线转换为时段单位线，一般用S曲线法进行转换，如下式。
将S（t）曲线移后⊿t，则两条S曲线的纵高差值除以⊿t，就是计算时段为⊿t的单位线，其算式如下。
只要求出n、k，查S（t）曲线，可求得单位线q（⊿t，t）。
瞬时单位线的n、k参数，用矩法计算求得。
2.2参证站资料的三性分析①资料的可靠性分析本次暴雨量设计采用了武关站的雨量资料，武关水文站为省级重要水文站，因此所选用的资料是可靠的。
§4.7 瞬时单位线法推求流域出口洪水过程 工程水文学课件
§4.7.2 由瞬时单位线转换为时段单位线念
• 将无因次单位线换算成时段为Δt，净雨为10mm的 时段单位线为
qt,t 10 F ut,t 10 F St St t
3.6t
3.6t
式中，q(Δt,t)为单位线的纵坐标，m3/s；Δt为净雨 时段，h；F为流域面积，km2。
§4.7.3 参数n、K的确定方法
§4.7.2 由瞬时单位线转换为时段单位线
• 将以t=0为起点的S(t)曲线向后平移一个Δt时段，即可得 S(t-Δt)曲线，两条S曲线的纵坐标差： u(Δt,t)=S(t)-S(t-Δt) 即为时段为Δt的无因次 时段单位线，如图所示。 它代表Δt内流域上净雨 强度为1产生的水量(Δt×1) 在出口断面形成的流量过程 线。
§4.7 瞬时单位线法推求流域出口洪水过程
• 学习要求 了解瞬时单位线的概念，掌握用瞬时单位线推
求流域出口洪水过程的方法。
§4.7.1 瞬时单位线的基本概念
• 瞬时单位线 流域上分布均匀，历时趋于无穷小，强度趋于
无穷大，总量为一个单位的地面净雨在流域出口 断面形成的地面径流过程线。
§4.7.1 瞬时单位线的基本概念
§4.7 瞬时单位线法推求流域出口洪水过程
• 内容提要 瞬时单位线属于一种概念性模型，它是1957由
J.E.Nash推导出瞬时单位线的数学方程，用矩法确 定其中的参数，并提出时段转换等一整套方法。
1.瞬时单位线法的基本概念； 2.由瞬时单位线转换为时段单位线； 3.参数n、K的确定； 4.瞬时单位线参数计算。
§4.7.4 瞬时单位线参数计算步骤
• 由上面计算出的K、n值还需代回原来的资料作还原验证， 若还原的精度不能令人满意，则需对K、n作适当调整，直 至满意为止。可用下式估计要调整的n、K值。
瞬时单位线法适用条件
瞬时单位线法适用条件
瞬时单位线法是一种在电力系统中进行短路计算的方法，它基于一定条件下电流瞬时值的计算和分析。
下面将介绍瞬时单位线法适用的条件。
1. 系统稳定性：瞬时单位线法适用于稳态条件下的电力系统。
即系统中各元件的参数和拓扑结构在短路发生时保持不变。
2. 线路参数一致性：瞬时单位线法适用于线路参数分布均匀、一致性好的电力系统。
这意味着线路中的电阻、电感和电容等参数在各个位置上的数值相近。
3. 电流波形简单性：瞬时单位线法适用于电流波形简单的情况。
即电流波形可以近似看作是单一频率的正弦波，并且频率和振幅相对较小。
4. 线路长度合适性：瞬时单位线法适用于线路长度适中的电力系统。
过长的线路会导致信号衰减过大，影响瞬时单位线法的精度。
5. 瞬时单位线法的应用对象：瞬时单位线法适用于对短路故障进行分析和计算，可以用于评估电力系统中各个元件在短路情况下的电流分布情况。
瞬时单位线法适用于稳态条件下、线路参数一致、电流波形简单、线路长度适中的电力系统。
它可以帮助工程师快速准确地进行短路
计算，从而保证电力系统的安全稳定运行。
浙江省小流域规划编水利计算部分讲义
小流域防洪避洪规划编制有关水利计算
主讲人：沈照伟 主讲人：
浙江省小流域防洪避洪规划编制培训
3.3、设计暴雨计算 3.3、
小流域设计暴雨主要有以下特点： 小流域设计暴雨主要有以下特点： 暴雨历时短、雨强大、 暴雨历时短、雨强大、雨区小 成峰暴雨来势猛、 成峰暴雨来势猛、涨落快
小流域防洪避洪规划编制有关水利计算
18 29.82 41.00 55.91 68.00 110.00 0.40 0.40 0.42 0.42 0.45 0.45 18 29.82 41.00 55.91 68.00 110.00 主讲人：沈照伟 主讲人：
小流域防洪避洪规划编制有关水利计算
浙江省小流域防洪避洪规划编制培训
无资料地区设计暴雨推求
无资料地区设计暴雨推求
• 小流域面雨量计算-------算例
衢江区下山溪小流域赛东坞设计面雨量计算表
历时 平均点雨量均值 Cv 点面系数α 面雨量均值 1% 2% 各频率设 5% 计面雨量 10% 20% 10min 18 0.35 1 18 37.26 34.146 29.88 26.442 22.734 30min 29.8 0.37 1 29.8 63.921 54.1168 50.6898 44.551 37.995 60min 41 0.4 1 41 92.66 84.05 72.324 62.976 53.013 3hr 55.9 0.42 1 55.9 130.806 117.949 100.8995 87.3158 72.8936 6hr 24hr 68 110 0.45 0.46 1 1 68 110 167.28 275 150.28 246.4 127.092 208.01 108.936 177.65 89.76 145.86
全省水文情报预报知识答题
全省水文情报预报知识答题单位：姓名：一、判断题（请在题后括弧内打“√”或打“×”）1、特征河长法是x=0时马斯京根法的一个特例（）。
2、在河流上游和河底比降较大的山区性河流上，洪水波可简化为运动波（）。
3、引起河槽洪水波变形的原因是附加比降（）。
4.在作径流预报过程中，为了考虑前期雨量的影响，常采用土壤含水量指标（）。
5 冰情位置是指发生冰情现象发生地的经纬度（）。
6 当水情数据缺测时，应在对应位置填列字符“ N ”（）。
7. 施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数k值与河道天然情况相同，可以不必重新分析得到（）。
8. 施工截流期河道流量预报，可以采用天然河道情况下枯水预报模型（）。
9.水文预报方案的评定和检验，是用制定预报方案中使用的资料来进行评定，而用没有参加方案编制的预留资料进行检验（）。
10. 洪水预报的预见期是从发布预报时刻到预报洪水要素出现时刻所隔的时间。
（）。
11、用垂直平分法（即泰森多边形法）计算流域平均降雨量时，它的出发点是流域上各点的雨量用离该点最近的雨量站的降雨量代表( ) 。
12、流域汇流经过了坡地汇流和河网汇流两个阶段( ) 。
13、利用相应水位法作预报方案时，加入下游站同时水位作参数的目的主要是考虑水面比降和底水作用（）。
14、综合瞬时单位线，实质上就是一个地区平均的瞬时单位线（）。
15. 枯水预报中的退水曲线法与前后期径流量相关法，预报的流量值是有差别的，预见期越长其差别越明显（）。
16、施工截流期河道流量预报，可以采用天然河道情况下枯水预报模型（）。
17、水情信息系统建设应遵循统一规划，统一标准的原则，而水文情报预报工作实行分级管理的原则（）。
18、、根据洪水等级划分标准、水文要素重现期大于50年的洪水为特大洪水（）。
19、在一份信息编码中，最多可连续编列20个水情站的信息（）。
20、径流在流域上汇集到出口断面，经过了坡地汇流和河网汇流两个阶段，总称流域汇流。
瞬时单位线法进行流域汇流计算的改进
１ １０ ０ ０ Ｆ
（ 单位为 ｍ ｍ／ ｓ ） 。如果再换算成 Δ 时段内的地面净雨量则 ｔ 为 ３ ６ ｔ Δ （ 单位为 ｍ ｍ ） 。 Ｆ 如果在 Δ 时段内的地面净雨量为 ｈ ， 换算成时段平均流 ｔ 量则为 ｈ Ｆ ３ （ 单位为 ｍ ／ ｓ ） ， 那么， 再根据线性流域汇流系 ３ ６ ｔ Δ ｈ Ｆ 倍。也就是 ３ ６ ｔ Δ
参考文献： ［ １ ］范世香， 高雁， 宋丹丹 汇流曲线的定义与因次［ Ｊ ］ 水电能源 科学， ２ ０ １ ３ ， ３ １ （ ８ ） ： １－ ４ ［ ２ ］高雁， 程银才， 范世香 流域汇流瞬时单位线法中因次问题的商 榷［ Ｊ ］ 人民黄河， ２ ０ ０ ８ ， ３ ０ （ ８ ） ： ３ ０－ ３ １ ［ ３ ］梁忠民， 钟平安， 华家鹏 水文水利计算［ Ｍ］ ２版 北京： 中国 ２ ０ ０ ８ 水利水电出版社，
表１ 利用公式（ ４ ） 直接进行汇流计算 各时段净雨（ ｍｍ） 产生的部分径 时段数 （Δ ｔ＝３ｈ ） （ １ ） ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ ０ １ １ １ ２ １ ３ １ ４ １ ５ １ ６ １ ７ １ ８ 合计 ３ ５ ０ １ ０ ０ ０ 时段净雨 ／ 基本单位线 ／ ｍｍ （ ２ ） ２ ０ ０ １ ０ ０ ５ ０ （ ｍ ·ｓ ） ２ ０ ０ （ ３ ） ０ ０ ０ ０ ０ ２ ０ ９ ０ ２ ４ １ ０ １ ８ ４ ０ １ ２ ７ ０ ０ ８ ５ ０ ０ ５ ７ ０ ０ ３ ６ ０ ０ ２ ２ ０ ０ １ ４ ０ ０ ０ ９ ０ ０ ０ ６ ０ ０ ０ ４ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ０ ２ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ３ ５ ５ １ ５ ６ ２ １ １ ９ ３ ８ ２ ３ ５ ５ １ ３ ６ ９ ２ ３ ３ １ ４ ３ ９ １ ５ ８ ３ ９ ２ ６ １ ９ １ ３ ０ ６ ０ ０ ６ ７ ７ ７ ８ １ ５ ９ ６ ４ １ ２ ２ ７ ５ １ ８ ５ １ １ ７ ７ １ ４ ５ ２ ９ １ ９ １ ３ １ ０ ０ ６ ０ ３ ０ （ ４ ） １ ０ ０ （ ５ ） ５ ０ （ ６ ） （ ７ ） ０ １ ３ ５ ５ ０ ３ ３ ９ ３ ９ ２ ２ ９ ８ ２ ０ ６ １ ３ ８ ９ ２ ５ ８ ３ ６ ２ ３ １ ５ １ ０ ０ ６ ０ ５ ０ ３ ０ ２ ０ ２ ２ ３ ９ ２ ３ １ ３ １ ８ １ １ １ ２ ６ １ ８ ５ ０ ５ ５ ６ ３ ５ ２ ２ ２ ０ １ ３ ９ ９ １ ６ ０ ４ ２ ２ ９ １ ７ ０ ６ ０ ２ ０ １１ ３ ４ ２
瞬时单位线法求雨水管网系统入流流量过程线的数值计算方法
( 给水排水系统研究室) ( 给水排水教研室)
摘 要 用瞬时单位线法求 S 曲线, 时段单位过程线及雨水管网系统入流流量过程线
的计算方法, 并给出了计算实例。
关键词 入流流量过程线; 雨水管网系统; 数值计算方法; 瞬时单位线 分类号 TU 992 水文学常用等流时线法、 经验单位线法和瞬时单位线法推求流域地表径流流量过程 线。 其中, 瞬时单位线法具有理论性强、 数学推导严密、 参数可通过统计计算求得便于 推求综合公式向无资料地区推广等优点。 本文旨在介绍用瞬时单位线法求城市雨水管网 系统入流流量过程线的数值计算方法。
Q ( t) =
∫u (∃ t, Σ) i dΣ = ∫[S (Σ) - S (Σ 0
t- Σ
Σ m
Σ m
0
∃Σ) ]
i i-
∃t
Σ
dΣ
( 13)
则
m
Q K, j=
∑H
i= 1
j - i+ 1
u ( ∃ t , t i ) F K 60∃ t u ( ∃ t, t i )
=
60∃ t
FK
m
∑H
i= 1
21867 121412 291831 141960 51182 11829
41507 131351 291036 131430 41667 11649
51126 151211 271159 121064 41204 11568
41505 161798 241176 101843 31787 11489
[
(40- t i K ) U j 40+ t i K + ] 2 2
( 10)
式中: W j , U j 分别为高斯积分系数, 详见计算程序。 用以上方法计算的 S 曲线其精度均高于现有 S ( t) 数表的值, 而且计算程序简单, 计 算速度较快。
浙江省中型水库大坝安全鉴定及小型水库大坝安全技术认定大纲
浙江省中型水库大坝安全鉴定及小型水库大坝安全技术认定大纲（试行）（浙水管〔2003〕9号）一总则1为适应我省中小型水库大坝安全鉴定（技术认定）工作的需要，保证鉴定（技术认定）工作的质量，规范中小型水库大坝安全鉴定（技术认定）的技术工作内容、方法及标准并使其具有较强的可操作性，根据《水库大坝安全管理条例》、《水库大坝安全鉴定办法》、《水库大坝安全评价导则》和《浙江省小型水库大坝安全技术认定办法》（以下简称《管理条例》《鉴定办法》《评价导则》和《认定办法》），制定本大纲。
2本技术大纲适用于我省已建一般中型水库和特别重要小型水库3级坝的安全鉴定及小型水库4、5级坝的安全认定。
中型及特别重要小型水库3级坝的安全鉴定工作应符合《鉴定办法》、《评价导则》等规程规范的要求。
本大纲所称水库大坝包括永久性挡水建筑物以及与大坝安全有关的泄洪、输水建筑物和金属结构与电气设备等。
3本大纲对大坝防洪标准、结构安全、渗流安全、金属结构及电气设备安全以及工程质量和运行管理等的复核或评价的要求和方法作了规定。
4大坝安全评价应根据国家现行有关规范，按水库大坝目前的工作条件、荷载及运行工况进行复核与评价。
基本查明大坝建筑物质量，所选取的计算参数应能代表大坝目前性状，必要时可通过钻探（挖坑）试验获得。
水库管理单位应按《评价导则》的规定，编写水库大坝安全现场自查和运行管理报告。
水库管理单位应委托有相应水利水电资质的单位按《评价导则》的规定编写防洪标准复核、结构安全评价和渗流安全评价等专题报告。
7一般中型水库和重要小型水库大坝安全综合评价分类按《评价导则》的规定执行。
一般小型水库按《浙江省小型水库大坝安全技术认定办法》及本大纲方法对大坝进行技术认定分类。
8水库大坝安全评价，除应符合本技术大纲外，尚应符合国家现行有关法规和技术标准的规定。
（详见附录4）9本技术大纲分为通用部份和专用部份两章。
对中型、重要小型水库大坝安全鉴定和小型水库大坝安全技术认定的共同内容列为通用部份，其不同内容列为专用部份。
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初始分析时， 曾试图建立 n 与地理参数之间的关 系，从点据上看，存在着一定的关系，即 n随流域面积增 大而增加，这与实际情况吻合，因为流域面积增大，调 蓄性能就好一些，单位线偏态程度减小。 但关系并不明 显、点据较散乱，无法确定一条 n～F 的关系线（见图 1）。
在集中分析时， 选用 30 个站， 挑选了 114 次洪 水，对 n 进行分析。 所选资料，要求降雨时空分布均 匀、雨洪较大、能全面汇流、单峰、峰后无雨的洪水过 程， 总之能基本反映流域汇流的特性。 用求矩法的 n 作初始值，用步长加速法对洪水进行优选拟合，求出 最佳 n 值，从定量的综合上说，n与流域面积大小相适 应。按流域面积大小制成分级取用 n值得关系表（见表 1），显得较为合理。 3.2 临界雨强 i 临取值
在一定的雨强范围内,单位线汇流参数 m1 随雨强
5
4
3
2
1
0
0
200
400
600 800
100 1200
F/km2
图 1 n~F 关系图 Fig.1 The relationship between n and F
改变趋势较明显,当雨强达到某一量级后, m1 的改变趋 缓,因此对单位线汇流参数 m1 应该进行非线性处理,但 同时外延也应当受到控制。 所谓控制,即确定一个临界 雨强 i 临,当雨强超过 i 临,此时 m1 不变,单位线不变[11]。 从 汇流特性可知，当雨强大到一定程度后，坡地的积水深 增加，流速趋于稳定，河槽的调蓄性能随水深的加大亦 渐趋一致，单位线的变化不大，这时的雨强称之为临 界雨强 i 临， 它的定量起着对单位线非线性外延范围 的控制，事实上它与河谷及出口断面的形态和糙率的 突变有关。 设计条件系采用稀遇洪水，强度大、历时 长，单位线的非线性不能无限制外延，考虑用 i 临控制 是合理的。
n
第3期
傅联森等：瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究
45
表2 非线性外延控制与不控制成果比较表 Table2 The comparison between nonlinearly extension controlling and non controlling
站名
流 域 面 积 /km2
计算方法 \ 峰值流量/m3·s-1
关键词：纳希瞬时单位线；模型参数；非线性外延控制；临界雨强；浙江省地区
中图分类号：P334.92
文献标识码： A
文章编号：1000-0852(2012)03-0043-04
瞬时单位线的理论模式，在 1960 年底由纳希[1]首 先发表，之后便介绍到我国。 1980 年后国内不少单位 应用中小河流的降雨和流量资料，采用矩法作了瞬时 单位线的分析研究，为中小型水利水电工程的规划设 计分析提供了新的途径[2]。 其中浙江省也引入该理论 方法进行汇流计算，因此需要对其中几个问题进行研 究分析，使该方法适用于浙江地区。 本文对瞬时单位 线法中的模型参数和非线性外延控制两个问题进行 了研究。
然而 m1=ai-b 毕竟是数学模式，不可能完整地反映 流域汇流特性，曲线的两端就存在着这样的问题，当雨 强趋于零时，单位线滞时 m1 则趋于无穷大；当雨强取 很大值时，m1 则趋于无穷小。 应用数学模式仅仅是一 种手段而不是目的，能否如实反映物理现象，还必须由 水文自身的客观规律予以检验和处理。 前者，即雨强 小于 5mm 时，由于对成果影响不大，可以作为线性处 理，统一用 5mm 所对应的单位线。 对于后者，在实际应 用中牵涉到两个问题：①外延要不要控制；②临界雨强 控制在多少。 在大中洪水的预报，特别是设计洪水中， 这两点尤为重要，必须慎重对待，但由于目前尚无法从 理论上进行论证，只能针对浙江地区实情经验性地做 些研究。
（1）对单位线峰值的影响，n、K 都起作用，但 K 比 n 的作用明显，显得更敏感一些；
（2） 对单位线的峰线时间的影响，n、K 也都起作 用，相比之下 n 的作用大一些；
（3） 对单位线的 偏 态 程 度 而 言 ，n 的 作 用 远 比 K 大，n 越大，单位线越对称，n 越小，单位线越偏态。 2.2 非线性外延控制
点绘上述洪水的 m1～i 关系，为了能更直观地看出 单位线滞时 m1 随雨强 i 的变化率， 求其微分表达式 为：dm1/di=-abi-(1+b)，并点绘 dm1/di～i 关系。 由图 2 可以
较明显看出，当 i<20mm/h，dm1/di 递减很快，说明单位 线非线性明显； 当 i=20～30mm/h，dm1/di 的变化缓慢， 非 线 性 逐 步 减 少 ； 当 i=30～40mm/h，dm1/di 的 变 化 很 小 ，趋 近 于 零 ，故 i>30mm/h 非 线 性 的 影 响 已 很 微 弱 。 综上所述，对于浙江省地区，我们在设计条件下经验性 地确定 i 临大致在 30～40mm/h。
0.01 2 804 3 122 5 045 38.1 10 864 9 233 14 514 57.2 10 169 10 997 15 153 37.8 9 524 8 969 11 521 28.5
频 率 /%
0.1
1
1 992
1 215
2 513
1 742
3 609
2 326
43.6
33.5
1 KΓ !n
"
t K
e n-1
-
t k
式中： u（Biblioteka ，t）为单位线的纵高[5]；t 为时间；Γ 为伽玛函
数。
2 瞬时单位线中参数 n 和 K 及非线性外延控 制的研究
2.1 模型参数 n 和 K J.E.Nash 教授发展的瞬时单位线只含两个模型参
数 n 和 K 的数学函数式,它与净雨历时无关,集中反映 了流域的汇流特性, 有利于流域降雨径流关系的理论 研究和地区综合, 因此已在中国许多地区得到广泛应 用 。 [6-8] n、K 实际上都是反映单位线形状特征的参数。 其中 K 相当于流域汇流时间的参数， 具有时间因次， 参数 n 反映流域调蓄能力的参数。
第32卷 第 3期 2012年6月
水文 JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY
Vol．32 No．3 Jun．, 2012
瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究
傅联森，陈 润，周 焕
（浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002）
摘 要：纳希瞬时单位线在浙江省地区得到应用，为了使该方法适用于该地区, 需要对其中的模型参数
用变雨强瞬时单位线法对浙江省地区进行汇流 计算，对于一个固定流域，由于净雨强度 i 的不同，单 位线的峰、形状及峰时亦随之变化，即雨强越大、洪水 陡涨陡落，单位线洪峰就越高，峰现时间也提前，形状 呈尖瘦，反之亦然[10]。 因此，有必要对瞬时单位线进行 非线性外延控制，以适应浙江地区实际情况。 一般用
1 瞬时单位线法
1945 年， 克拉克首次提出了瞬时单位线的概念。
1957～1960 年，纳希发展了克拉克瞬时单位线的概念，
建立了纳希梯级水库模型[3]。
瞬时单位线是指流域上分布均匀、历时趋于无穷
小、强度趋于无穷大、总量为一个单位的地面净雨在
流域出口断面形成的地面径流过程线[4]。 其方程式为：
! " u（0，t）=
3 参数 n 和临界雨强 i 临的取值
3.1 参数 n 的取值 对于一个固定流域， 令 n 不变， 对成果的影响不
大。 而各个流域的下垫面情况不同， 河道调蓄性能差 异，山区、平原汇流特性不一，势必造成单位线偏态程 度不一样，如果在全省范围内采用固定一个 n 值，这就 等于未考虑 n 这一要素对单位线所起的作用， 显得与 实际情况不符。
严村
180
埭头
346
岩下（天台）
793
直接法
瞬时单位 线法
i 临=35 不控制 相 对 差 /%
直接法
瞬时单位 线法
i 临=35 不控制 相 对 差 /%
直接法
瞬时单位 线法
i 临=35 不控制 相 对 差 /%
密赛
797
直接法
瞬时单位 线法
i 临=35 不控制 相 对 差 /%
备注：相对差系指不控制的成果相对于 i 临=35mm/h 的成果。
8 148
5 461
7 533
5 630
11 064
8 175
46.9
45.2
7 558
4 986
8 819
6 421
11 550
7 827
31.0
21.9
7 168
4 853
7 239
5 196
8 895
6 018
22.9
15.8
5 716 1 277 1 646 28.9 3 607 4 139 5 677 37.2 3 213 4 439 5 165 16.4 3 245 3 560 3 999 12.3
收 稿 日 期 ：2011-12-29 作者简介：傅联森（1953-），男，浙江龙游人，高级工程师，主要研究方向为水文水资源。 E-mail:Lantianshi1008@