流域产汇流计算

件时，则可由设计暴雨推求设计洪水，用于预报时，则由
实际暴雨预报洪水。
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4.2 流域产汇流计算基本资料的整理与分析 内容提要：
流域产汇流计算一般需要先对实测暴雨、 径流和蒸发等资料做一定的整理分析，以便在定量 上研究它们之间的因果关系和规律。
学习要求：
掌握一次实测降雨洪水的总径流深、地面径
4.2.2 径流资料的 整理与计算
1、洪水场次划分及次洪水总径流深W的计算
洪水场次划分是指将非本次降雨所形成的径流分割出去 。多数情况下，与本次降雨所对应的径流过程，不仅包括本次降雨 形成的地面、地下径流，而且还包括前期降雨的地下径流。如图中 的虚线ag以下的水量，它表示如果没有降雨Ⅰ时，河中仍有持续的 径流，称其为“基流”。另外，该次洪水尚未退完又遇降雨时，还 会有后期洪水混入，如图中的第Ⅱ场洪水。
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2、流域地下径流标准退水曲线
流量过程线上的a点或a’点是否为流域地下退水流量，可由流域地下 径流标准退水曲线来确定。右图中的下包线Qg～t，即为流域地下径流标准退
水曲线，其绘制方法步骤是：
（1）以相同的比例尺，在方格纸上绘出各场洪水的退水流量过程线 （2）用一张透明纸描绘出最低的退水过程线 （3）将此曲线移到另一场洪水的次低的退水段，在保持时间坐标重合的条件 下左右移动透明纸，使方格纸上的退水过程线在后部与透明纸上的退水过程 线相重合，并把它也描绘在透明纸上 （4）如此逐一描绘各场洪水的退水流量过程线，就构成Qg～t线。
线上任一点的坡度为雨强，即
1、时段平均雨强过程线 2、累计雨量过程线
华南理工雨场次的划分一定要与洪水场次的划分相对
应。当把洪水划分为两次时，暴雨也要相应地划分为两次
，且两两对应，前次暴雨Ⅰ对应前面的洪水Ⅰ，后次暴雨 Ⅱ对应后面的洪水Ⅱ，切不可混淆。
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发量（mm），一般取E601型或80cm套盆式水面蒸发器的观测值；KW,t为
折算系数，对一定的蒸发器和一定的流域，将随季节而变化，可参考附近 地区的数值或通过优选求得。
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4.3
前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算
内容提要：
降雨开始时流域是干旱还是湿润，
对此次降雨产 生径流的多少影响极大，流域 的干湿程度常用流域蓄水量W或其前期影响雨
量Pa 表示，介绍W和Pa 的分析计算方法。
学习要求：
掌握降雨前期流域蓄水量或流域前期影
响雨量的计算方法。
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4.3.1 前期流域蓄水量W 的计算
流域蓄水量主要是指在流域降雨能够影响的土层内土壤含蓄的 吸着水、薄膜水和悬着毛管水，不包括重力水，是土壤能够保 持而不在重力作用下流走的水分。 在土壤蓄水量的计算中，往往取土壤蓄水量的最小值（相当于 凋萎系数）为计算零点，称田间持水量与最小蓄水量的差值为 土壤蓄水容量。土壤实际蓄水量在零与蓄水容量之间变化。流 域上各地点的蓄水容量是不同的，可从零变化到点最大蓄水容 量，其流域平均值以Wm表示，称流域蓄水容量。
口的径流过程，关于流域汇流过程的计算称之为汇流计算。
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4.1.2
流域产汇流计算的基本思路
流域产汇流计算方法的内容十分丰富，这里仅介绍目前使
用比较普遍和比较成熟的计算原理及其计算方法。产流计
算的方法主要有降雨径流相关图法和初损后损法等，汇流 计算方法的重点是时段单位线法和瞬时单位线法。 无论产流计算还是汇流计算，基本思路都是先从实际降雨 径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后用于设计条
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⑵
地面地下径流深的计算
地面、地下径流分割后，分割线上面的部分即地面径 流WS，下面的部分即地下径流Wg，分别除以流域面积F 即可得到其地面径流深RS和地下径流深Rg。
Ws Rs F
Rg
Wg F
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4.2.3 蒸发资料的整理与计算
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第四章
流域产汇流计算
研究对象：从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法，包括
流域的产流计算和汇流计算。的计算方法。
研究内容：产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、下渗、 填洼等损失，转化为净雨过程的计算方法。汇流计算主
要研究净雨沿地面和地下汇入河网，并经河网汇集形成
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4.1.1
流域产汇流计算基本内容与流程
由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体 上分为两个步骤：
① 产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、
蒸发等损失之后，剩下的部分称为净雨，在 数量上等于它所形成的径流深。在我国常称
净雨量为产流量，降雨转化为净雨的过程为
产流过程，关于净雨的计算称之为产流计算。 ② 汇流计算：净雨沿着地面和地下汇入河网，然后经河网汇流形成流域出
① P相同时，Pa 越大，损失愈小，R(Rs)愈大，
流域蒸散发是产流量计算中的重要环节，是影响流域土壤蓄水量的主要 因素。流域蒸散发一方面取决于蒸散发能力，另一方面取决于供水条件， 即流域蓄水量的大小。实用中一般假定流域蒸散发量E与流域蓄水量W成 正比，即：
Wt Et KW ,t EW ,t Wm
式中，Et 为第 t 日的流域蒸散发量（mm）；Wt为第 t 日开始时的流域蓄 水量（mm）；Wm 为流域蓄水容量（mm）；EW,t 为第t日的水面蒸发器蒸
用
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4.4.1 P～Pa ～R(Rs) 相关图法
随着各流域的条件不同，相关图中考 虑的影响因素的多少有很大差别。 ⑴ 降雨径流经验相关图法制作 以次降雨量P为纵坐标，以相应的 径流深R(Rs)为横坐标，可按对应的P 、R(Rs)在图上绘一个点，并把它的Pa 值注在点旁，然后按点群分布的趋势 ，照顾大多数点子，绘出以Pa为参数 的等值线，既为P～Pa ～R(Rs)三变量 相关图法。
流深和地下径流深以及流域蒸散发量的计算方法。
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4.2.1 降雨资料的整理
降雨时程变化的计算 雨强过程线：如右图中的1线，表
示各时段的降雨强度随时间的变化 。每个直方图代表该时段的雨量。
累积降雨过程线：如右图中的2
线，是各时段雨量沿时间的累积值 ，也是雨强过程线的积分。显然，
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3、地面地下径流分割及计算
（1） 地面地下径流分割
为了分别研究地面径流和地下径流的产汇流规律，需将总径流进 行地下径流（基流）分割。常用的有两种方法：
① 水平线分割法：如上图所示，从实测流量过程线的起涨点a作一
水平线交过程线的退水段于c点，则水平线ac就认为是该次洪水的地 面地下径流分割线。
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② 斜线分割法： 如上图所示，将绘在透明纸上的标准退水曲线蒙在要分 割的洪水过程线的退水段上（注意比例尺的一致），使横轴重合，然后左右 移动，当透明纸上的标准退水曲线与洪水退水段的尾部吻合后，则两线前方 的分叉点C就是地面径流终止点。从实测流量过程线的起涨点a到地面径流终 止点c连一斜线ac，既为地面地下径流分割线。 水平线分割法简便易行，对地下径流小，洪水历时短的流域较为适合；而对 地下径流比重大、洪水连续时间长的流域，则会造成比较大的误差，此时改 用斜线分割法较为合理。
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某流域经分析求得Wm=100mm ，5月份多年平均的流
域日蒸散发能力为5mm，6月份为6.2mm，由此算得：
5月份K5月=1-5/100=0.95， 6月份K6月=1-6.2/100=0.938
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例题：某流域经分析WM=100mm，6、7月份平均EM分别为 5.6mm/d和6.8mm/d。计算逐日Pa。 K6=1-5.6/100=0.944；K7=1-6.8/100=0.932
月 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 日 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 5 20.2 21.9 2.2 6.8 P(mm) 60.3 78.8 14.7 EM(mm/d) 5.6 K 0.944 0.944 0.944 0.944 0.944 0.944 0.932 0.932 0.932 0.932 0.932 100 100 94.4 89.1 83.0 77.4 90.9 100 95.3 Pa(mm)
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4.4
利用降雨径流相关图法推求净雨
内容提要：
由分析计算得到的降雨量、流域 蓄水量或前期影响雨量，按相关分析的方法， 建立它们与径流深之间的相关图，这些相关图 反映了流域的产流规律。应用此相关图可以由 降雨计算出相应的产流量。
学习要求：
掌握经验的降雨径流相关图的制作和应
Pa,t 1 Wm
式中，Pa.t 、Pa.t+1 分别为第t天和第t+1天开始时刻的前期影响雨 量（mm）；Pt为第t天的流域降雨量（mm）；K为流域蓄水的日 消退系数，每个月可近似取一个平均值，等于 (1 E m / Wm ) ，其中
E m 为流域月平均日蒸散发能力。
用上式计算可取连续大暴雨之后的Pa 等于Wm ，由此向后逐日 推算。
黑龙江140mm等等。流域的实际蓄水量W在0～Wm之间变化。
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2、流域蓄水量W的计算 实际上，一般都没有实测的流域土壤蓄水量资料，必须通过间接 计算来推求前期流域蓄水量W 。利用流域影响土层的水量平衡方程 来推求，其计算式为 Wt+1 = Wt + Pt - Rp.t - Et 式中，Wt+1、Wt分别为第t+1天、第t天开始时刻的流域蓄水量 (mm)；Pt为第t天的流域降雨量； RP,t为Pt产生的总径流深(mm)，或 由实测径流资料计算，或按后面讲述的降雨径流计算方法计算。Et 为第t天的流域蒸散发量(mm)，按蒸发公式计算。 由P、R和E资料，按上式逐日连续计算，便可求得各日的流域蓄 水量。该方法，概念明确，成果精度较高，但计算工作量大，多用 于水文预报。