第七章 产汇流计算

• 作图方法：
•
针对一场降雨某种历时的等雨量线图，从最大雨
深处（暴雨中心）向外量取不同等雨量线包围的面
积，并求出各面积上的平均降雨量，则各包围面积 与相应面平均雨量之间的关系称为相应历时的雨 深—面积关系。 • 对同一场降雨，可选取各种历时（如 1、3、6、
12、24、72h）的等雨量线图，分别作雨深—面积关
历时（1h)
1 5.72
1
2 43.74
2
3 12.46
3
4 0.92
4
最大平均雨强
43.74
28.1
20.64
21.56
一场降雨的雨强历时曲线
50 45 40 35
雨强(mm/h)
30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 历时(h) 3 4 5
• （二）流域降雨特性分析


流域平均降雨量（面雨量）
第二节 基本资料的整理与分析
• 内容提要
对实测暴雨、径流和蒸发等资料进行分析计算，以
便从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、地面径流深
和地下径流深以及流域蒸散发量的计算方法。
4.2.1 降雨资料的整理几个概念 降雨特征降雨量点降雨量
面降雨量
相关内容
点降雨特性分析、面降雨特性分析
• （一）单站降雨特性分析（点雨量）
降雨量随时间的 变化过程


降雨量过程线
降雨量累积曲线 降雨强度历时曲线
累积雨量随时间的变 化过程
时段最大平均雨强 随历时的变化过程
• 降雨量过程线表示降雨随时间的变化过程，一般 为直方图（柱状图）形式。
• 图 时段（时） 某站平均雨量 (mm) 13-14 5.72 14-15 43.74 15-16 12.46 16-17 0.92
算术平均法


垂直平分法
等雨量线法


时~面~深关系曲线
点~面关系曲线
• 算术平均法：流域内各站同一时段的雨量进行算术平 均。 • 计算公式：
n P P P 1 n P 1 2 P i n n i 1
• 符号含义： • 适用条件：
流域内雨量 站总数 地形变化不大，雨量站分布较均匀 情况。
提示： 手工作图
• 垂直平分法计算公式：
P f P f P f f 1 1 2 2 n n i P P i F i 1 F
n
• 符号含义： • 适用条件：
第n块多边形流 域内面积
第i雨量站 雨深
地形变化不大，雨量站分布不均匀 情况。
• 等雨量线法
• 依据——等雨量线图
关系?
雨强过程线
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 时段(1h)
累积雨量过程线
70 60
累积雨量(mm)
50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 时段（1h）
雨强(mm/h)
• 最大平均雨强与历时的关系即为降雨强度~历时曲线。
时段（1h） 雨强（mm/h）
• 垂直平分法（泰森多边形法）
假定 流域上各点的雨量以其最近的雨量站的雨量为 代表。 可采用一定的方法推求距各雨量站最近的点的面积 （流域内部分）。 作图 （1）连结相邻的雨量站，尽可能构成锐角三 角形；（2）作三角形三边的垂直平分线；（3）由垂 直平分线所围成的多边形（仅考虑流域内的面积）， 即为所求。
① 产流计算： 算称为产流计算。 ② 汇流计算：
降雨转化为净雨的过程为产流过程，关于净雨的计
流域汇流过程的计算称为汇流计算。
单位线汇流、 单位线转换、 分析推求单 位线
• 2. 流域产汇流计算的基本思路
（1）从实测降雨径流资料出发，分析产流或汇流的
规律；
（2）用于设计条件时，则可由设计暴雨推求设计洪水；
用于洪水预报时，则由实际暴雨预报洪水。
• 说明：
【实例1】已知某流域的设计频率为0.1%的面暴雨过
程；历史资料分析出Wm=110mm，设计标准时的前期影
响雨量Pa=90mm；流域暴雨径流关系；流域分析推求单 位线所需要的实测降雨径流资料。 要求： （1）推求设计净雨过程。 （2）推求设计洪水过程。
• 作图 根据流域及附近的雨量站观测的同一时段的雨 量值，参考地形影响，类似绘制地形等高线那样，画 出雨量等值线图。
20
400
60
等雨深线 数值
80
100
• 等雨量线法计算公式：
n P f P f P f 1 1 1 22 nn P P if i F F i 1
• 符号含义：
时段（1h） 雨强（mm/h） 累积雨量（mm）
1 5.72 5.72
2 43.74 49.46
3 12.46 61.92
4 0.92 62.84
• 柱状图
等时段？
（雨量）雨强过程线
50 45
雨量mm（雨强(mm/h)）
40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 时段(1h)
第四章 流域产汇流计算
研究内容
从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法。
研究目的
P~t
Q~t
为学习由暴雨资料推求设计洪水、进行降雨径 流预报、建立流域水文模型等奠定基础。
要求
能够推求一场降雨产生的洪水过程。
第一节
概述内容提要
降雨径流相关图法、 流域蓄水容量曲线 法和初损后损法
1. 流域产汇流计算基本内容
相邻两条等雨深线间 的流域面积
面平均雨深
• 适用条件：
雨量站分布较密，地形变化较 大。
• 时—面—深关系
降雨历时—面积—平均雨深之间的关系。
降雨过 程的某 种历时
某一闭合 等雨深线 包围的流 域面积
某一闭合等雨 深线包围的流 域面积上的平 均雨深
• 流域某场降雨闭合等雨量线图
20 40 60 80 暴雨 中心 (115 mm)
系曲线，并绘于同一张图上，即为时—面—深曲线。
• 时~面~深关系曲线
雨 深 (mm)
问题： 标出图中历时 （1h、3h、6h、 12h的等值线）？
历时 流域一场降雨各种 历时的面~深曲线
面积(km2)
点～面关系曲线
同一场降雨，流域上各处降雨量分布是不均匀的。
降雨量累积曲线纵坐标为自降雨开始到某时刻 的降雨量累积值。
累积雨量过程线
70 60
累积雨量(mm)
50 40 30 20 10 0 0 1 2 时段（1h） 3 4 5
时段（1h） 雨强（mm/h） 累积雨量（mm）
1 5.72 5.72
2 43.74 49.46
3 12.46 61.92
4 0.92 62.84