第四章_流域产流与汇流计算.9

j
两者的转换： Pj ik t k 1
ij
wk.baidu.com
Pj
p j1 t
第二节 流域降雨径流要素计算
降雨强度～历时曲线
第二节 流域降雨径流要素计算
二、径流量
地面径流
表层流径流
本次洪水形成
流域出口流量过程 地下径流（浅层）
前期洪水未退完的部分水量
割除
非本次降雨补给的深层地下径流
第二节 流域降雨径流要素计算
23.9
56.0
105.4
54.9
10.6 255.2
Ave. Rainfall = 255.2/9.14 = 27.9 mm
第二节 流域降雨径流要素计算
2.雨量过程线
Incremental Rainfall (in per 5 min)
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
5
15
25
本章基本内容：
➢资料整理（如：流域面平均雨量、径流过程线的分
割等。）
➢产流计算（降雨径流关系图法、初损后损法） ➢地面径流汇流计算（等流时线、时段单位线） ➢地下径流汇流计算（线性水库法）
第一节 概 述
降雨P(t) 产流计算 净雨R(t)
数量上相等
汇流计算
流域出口断面 径流过程Q(t)
降雨过程推求径流过程流程图
第二节 流域降雨径流要素计算
Q(m3/s)
前期 洪水 未退 完的 部分
A E
G
B
本次降雨形成的径流过程
H
实测洪水过程线
C
I
D
F
深层地下径流（基流）
t(h)
第二节 流域降雨径流要素计算
P
1 A
J
Aj Pj
j 1
Thiessen Polygon Method 泰森多边形法
Station
Observed Rainfall
mm
Area km2
Weighted Rainfall
mm. km2
P1
10
0.22
2.2
P2
20
4.02
80.4
P3
30
1.35
40.5
P4
40
1.60
64.0
P5
Areal Precipitation Estimates: Isohyetal Method 等雨深线法
Isohyets
10 20 30 40 50
Area km2 0.88
1.59
2.24
3.01
1.22
0.20 9.14
Average Rainfall mm 5
15
25
35
45
53
Rainfall Volume mm 4.4
第四章 流域产汇流计算
第一节 概 述 第二节 流域降雨径流要素计算 第三节 蓄满产流计算 第四节 超渗产流计算 第五节 流域汇流计算 第六节 河道汇流计算
第一节 概 述
第二章对径流的形成过程作了定性的描述，本 章从定量的角度阐述降雨形成径流的原理和计算方 法，它是以后学习由暴雨资料推求设计洪水、降雨 径流预报等内容的基础。
②作每个三角形各边的垂直平分 线，这些垂直平分线将流域分成 n个以流域边界为界的多边形； ③假设每个多边形内雨量站的雨 量代表该多边形面积上的降雨量， 按面积加权法推求流域平均降雨 量。
P P1 f1 P2 f2
F
Pn f2
1 F
n
Pi fi
i1
pi, fi
第二节 流域降雨径流要素计算
Areal Precipitation Estimates:
采用相邻两条等雨线的平均值；
n——分块面积数。
第二节 流域降雨径流要素计算
等雨量线法的优点：
求流域平均降水量精度较高，适合于地形 变化显著的流域； 能反映出降雨量在空间的实际分布情况。
等雨量线的不足点：
绘制等雨量线需较多站点雨量资料；不同 时段的等值线图需重绘，工作量大。
第二节 流域降雨径流要素计算
35
45
55
65
75
85
95
105
115
125
135
145
Time (min)
降雨强度过程线
第二节 流域降雨径流要素计算
Cumulative Rainfall (in.)
10
9
8
7
6
5
4
3.07
8.2
3
30 min 5.56
2
1
1 hr
2 hr
0
0
30
60
90
120
150
降雨量累积曲线
Time (min.)
第二节 流域降雨径流要素计算
退水曲线可用下式表示：
Q(t) Q(0)et / Kg
Kg：地下水退水参数；Kg越大地下水退水越慢，反之则快。
Kg
t ln Q(t) ln Q(t
t)
流量 Q
基流的分割： 取历年最枯流量的平均
值或本年汛前最枯流量用 水平线分割（ED线）。
Qg～t 时间 t
图 7-3 地下径流标准退水曲线示意图
1.流量过程线的分割： 退水曲线：流域蓄水量的消退过程。不同次降
雨形成的流量过程线的分割常采用退水曲线。 降雨场次的划分一定要与洪水场次的划分相对应。
暴雨I对应洪水I 暴雨II对应洪水II
第二节 流域降雨径流要素计算
将多次无雨期的退水线绘在透明纸上； 将各退水段在水平方向上移动，使其尾部重合； 作出下包线，即得流域退水曲线。 使用 ：图4-6
Station
P2 P3 P4 P5
Observed Rainfall mm 20 30 40 50 140
Ave. Rainfall = 140/4 = 35 mm
第二节 流域降雨径流要素计算
2)泰森多边形法（垂直平分法）
地形起伏变化不大的流域
方法：
①尽量用直线连接相邻雨量站构
成n-2个锐角三角形；
第二节 流域降雨径流要素计算
一、流域降雨量 1、流域平均雨量计算
由测站观测的降雨量，称为点雨量 整个流域上的降雨量称为流域平均雨量（或称面雨量）
雨量站观测的降雨量只代表那一点的降雨，而形成 河川径流的则是整个流域上的降雨量，因此，可用流 域平均雨量（或称面雨量）来反映。下面介绍3种常 用的计算方法。
第二节 流域降雨径流要素计算
1)算术平均法
流域内雨量站分布较均匀、较密且地形起伏变化 不大。
P P1 P2
n
Pn
1 n
n i1
Pi
P——流域内某时段的平均降雨量；
Pi——第i个雨量站的降雨量； n——流域内雨量站的个数。
第二节 流域降雨径流要素计算
Areal Precipitation Estimates: Arithmetic Mean 算术平均法
50
1.95
97.5
9.14
284.6
Ave. Rainfall = 284.6/9.14 = 31.1 mm
第二节 流域降雨径流要素计算
3）等雨深线法
流域内雨量站分布较密时，可根据各站同时 段雨量绘制等雨量线，然后推算流域平均降雨量。
P
1 F
n
Pi fi
i 1
fi——相邻两条等雨量线的面积； Pi——相应面积上的平均雨深，一般