产汇流计算
水文学原理第八章产汇流
3．地面地下径流分割及计算
⑴地面地下径流分割 为分别研究地面径流和地下径流的产汇流规律，需将总 径流中把地下径流（基流）分割。常用的两种方法： ①水平线分割法：如图12-2-3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。
②斜线分割法：如图12-2-4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 前方的分又点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。
它们之间的联系可简明地表示成图12-1-1所示的流程图。
2. 流域产汇流计算的基本思路
产流计算的方法有降雨径流相关图法和初损后损法等； 汇流计算的重点是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
于设计条件时，则可由设计暴雨推求设计洪水，用于预
Wt Et k w,t E w,t Wm
（12-2-4）
E t 为第t日的流域蒸散发量（mm）； 式中，
W t 为第t日开始时的流域蓄水量（mm）；
W m为流域蓄水容量（mm）；
E w , t为第t日的水面蒸发器蒸发量（mm），一般取E601型或80cm
套盆式水面蒸发器的观测值； k w , 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。
12.2.2 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，将非本次降雨产生形成的径流分割 出去。如图12-2-1。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，
第七章流域产流汇流
第七章流域产流汇流第七章流域产流汇流计算1径流形成过程分为两个阶段:一是产流过程：降雨经植物截留、下渗、填洼等损失过程，并扣除这些损失后，剩余的部分称为净雨。
降雨转化为净雨的过程称为产流过程，净雨在数量上等于它形成的径流量。
产流计算：净雨量的计算称为产流计算。
二是汇流过程：雨水沿地面和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面的径流过程，称为流域汇流过程。
汇流计算：地面、地下汇流过程的计算称为汇流计算。
计算方法：产流计算的方法因产流方式不同而异，分为蓄满产流方式和超渗产流方式的产流计算方法；汇流计算方法重点是时段单位线法和瞬时单位线法。
流域产汇流计算一般需要先对实测降雨、径流、土壤含水量以及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。
等流时面积：是指等流时线间的部分面积（f1、f2、f3）。
全流域面积F=f1+f2+f3。
2降雨特性分析降雨资料是产流计算的输入。
降雨包括降雨量、降雨强度、降雨历时、降雨过程、降雨分布、降雨面积及暴雨中心位置等流域平均降水量的计算方法：（1）算术平均法（2）泰森多边形法（3）等雨量线图法。
（2）动点～动面关系：3点假定：（i）设计暴雨中心与流域中心重合；（ii）设计暴雨的点～面关系符合本地区暴雨平均的点～面关系；（iii）流域边界线与某条等雨量线重合。
3流量过程的分割有两项工作：一是将非本次降雨形成的径流分割出去，求出本次洪水的径流总量。
二是由于不同水源的水流运动规律不同，所以还需将本次洪水径流总量划分为不同的水源，包括地面径流、壤中流和地下径流次洪分割的目的是把几次暴雨所形成的、混在一起的径流过程线独立分割开来。
分割方法：退水曲线法。
4前期影响雨量的计算描述前期土壤含水量大小的指标：（1）前期影响雨量Pa；前期降雨滞留在土壤中的雨量。
Pa有一个上限值Im，Im称为流域最大蓄水容量，等于流域在十分干旱情况下，大暴雨产流过程中的最大损失量，其中包括植物截留、填洼及渗入包气带被土壤滞留下的雨量。
第四章 产汇流计算(评估)
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)
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)
F(km 2)
4.2.2 径流资料的整理与计算(一次洪水)
后续 洪水 前期 洪水
流域出口断面实测洪水过程
• （一）径流过程分析 一次洪水流量过程可能包括以下成份：
本次洪水所形成的地面径流、表层流径流 和地下径流；
前期洪水尚未退完的部分水量；
非本次降雨补给的深层地下径流；
后续降水产生的洪水。
（二）流量过程分割及径流量计算
地下水退水 曲线
次降雨径流分割示意图
• 径流量计算
3.6 Qt R F
计算时 段(h)
次洪径 流深 (mm)
每隔一个时 段的流量值 (m3/s)
（三）水源划分
（1）地面、地下径流的划分
①水平线分割法 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
前期影响雨量的计算通式：
•
P ,t 1 K (P ,t P ) a a t
EM K 1 WM
式中土壤含水量的日消退系数（折减系数）K： •
几个应注意的问题：
(1)最大值限制问题
当计算出的Pa值大于WM时,取WM作为该日的Pa值。
（2）Pa起始值的确定 一般前期较长一段时间无雨，令Pa=0； 一场大雨或连续几次大雨之后，取Pa=WM。 （3）流域日蒸发能力EM 取E601型蒸发器观测的水面蒸发值作为近似值。一 般按晴天和雨天或按月份分别选取。
流域产汇流计算概论1
Emt为第t日的蒸散发能力； Et——第t日的流域蒸发量：
Em,t Em ,t kw,t
Em ,t ——水面蒸发器观测值，kwt ——流域蒸发折算系数
§8-2 前期流域蓄水量及前期影响雨 量计算
二者都反映流域的干湿程度，前者由水量平衡推求，物 理概念明确，常用于水文预报；后者由经验的蓄水消退系 数估算，计算简便，规划设计中常常应用
3.6 4.7 6.5 10.3 7.1 4.2 3.8 3.6 1.9 45.7
I0 （3）
0.0 3.6 4.7 6.5
14.8
ft
（4）
3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 1.9 19.4
Rs,i （5）
6.8 3.6 0.7 0.3 0.1 0 11.5
备注
（6）
W=7.3mm; i0=4.9mm/h; I0=14.8mm; Pt,s=29.0mm
三、平均后损率 f 的确定
1．由实测降雨洪水资料分析确定：由式（8-23）得
f P RS I0 P' （8-24） tS
实测降雨洪水的P、RS、I0已知，结合其降雨过程，即
可试算得相应的 f
2. 建立 f 的相关图 如图8-12，即是根据其影响因素建立的相关图
3. 应用
四、推求地面净雨过程
一、基本原理——超渗产流（主要用于干旱、半干旱地区） 超渗产流：产流量大小决定于i与f的对比，i>f即产生地 面径流 如图8-8，将降雨产流概化为二个阶段：
初损阶段 i≦f,历时为t0, is=0, Rs=0，I0= t0间的雨量 后损阶段 ①产流历时 ts内i﹥f，取f= f ，地面净雨强度为
2
3
4
Qi
0
第四章-流域产流与汇流计算
泰森多边形法算例
Ax11
Ax22
Ax33
Ax66
Ax55
Ax44
单元面积权重计算公式：
第i 块单元面积的权重i =Ai /ΣA
总面积ΣA=(A1+A2+A3+A4+A5+A6)
三、蓄满产流模型
1.产流机理
任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水 量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土 壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。由此形成蓄 满产流概念
蓄满产流机制比较接近或符合土壤缺水量不大的 湿润地区。这些地区，一场较大的降雨常易使全流域 土壤含水量蓄满。
2、蓄满产流概念形成
4.3 蓄满产流计算 一、蓄满产流模式
包气带土壤含水量达到田间持水量前(即未蓄满)不产 流，降雨全部被土壤吸收，补充包气带缺水量；包气带 土壤含水量达到田间持水量后(即蓄满)开始产流，之后 的降雨扣除蒸发后全部形成净雨。这种产流方式称为 “蓄满产流”。计算表达式为：
RP(W mW 0)
二、降雨径流相关图 主要影响因素：W0,T(降雨历时),M(季节), 暴雨类型(Type),暴雨中心(Center)
流域平均雨量计算公式： x 1 x 1 2 x 2 6 x 6
等雨量线法
90
110
70
A2
50
A4 A3
A1
40 A5
A6
总面积ΣA=(A1+A2+A3+A4+A5+A6) 各子块权重i =A i /ΣA x= Σ i x i
《产汇流计算》
71
6.8 0.932 83.2
7 2 20.2
0.932 77.4
7 3 21.9
0.932 90.9
7 4 2.2
0.932 100
75
0.932 95.3
某流域属湿润地区， wm=100mm，Em在5月份均值 5.6mm/d,6月份为6.8mm/d。 推求逐日Pa值。
K6=1-5.6/100=0.944
K7=1-6.8/100=0.932
6月25日－27日三天雨量很大，产 生较大径流，土壤达最大含水量
WM，直接取
6月27日 Pa＝100mm 6月28日
Pa＝0.944×(100＋14.7) = 108.3 >100 ,取为100mm 6月29日
Pa＝0.944×100＋1.2＝94.4mm ……
精选ppt
第二节 流域产流分析
一、包气带对降雨的再分配作用
①包气带地面对降雨的再分配作用：
I fpdt idt
ifp
ifp
RS (i fp) i f p
PIRS （1）
精选ppt
②包气带土层对下渗水量的再分配作用： 当降雨结束时包气带达到田间持水量：
IE(W m, W 0,)RG（2）
当降雨结束时包气带未达到田间持水量：
汇流方案是根据流域降雨和流量资料，推求 净雨和流量过程线之间的关系。
精选ppt
根据产流方案，由降雨量和雨前土壤含水 量推出相应径流量，然后根据汇流方案，推求 出流过程线。
本节专门讨论降雨量、径流量和流域土壤含 水量的计算方法。
精选ppt
一、流域降雨分析
降雨量在时间上分配是不均匀的，实际工 作中采用时段雨量说明降雨过程。
4 流域产汇流计算
例题：某流域经分析求得 ，5月份多年平 均的流域日蒸散发能力为5mm，6月份为6.2mm， Pa计算示例 由此算得：
月.日 (1) 5.18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Pt(mm) (2) 78.2 35.6 10.1 1.2 K (3) Pa(mm) (4) 月.日 (1) 28 29 30 31 6.1 2 3 4 5 7.6 32.6 16.0 11.3 0.5 Wm=10 0mm Pa为一 日开始 时的前 期影响 雨量 (mm) Pt(mm) (2) K (3) Pa(mm) (4) 备注 (5)
R = ( P − E ) − (WM − W0 )
1.蓄满产流模型认为，在湿润地区，降雨使包气带未 达到田间持水量之前不产流。 2.按蓄满产流的概念，仅在蓄满的面积上产生净雨。 3.按蓄满产流的概念，当流域蓄满后，超渗的部分形 成径流，该部分径流包括地面径流和地下径流。 4.对流域中某点而言，按蓄满产流概念，蓄满前的降 雨不产流，净雨量为零。 5.净雨强度大于下渗强度的部分形成地下径流，小于 的部分形成地面径流。 7.在湿润地区，当流域蓄满后，若雨强i大于稳渗率fc， 则此时下渗率f为[____] a、f > i b、 f = i c、f = fc d、f < fc
4 流域产汇流计算
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口的径流过程，关于流域汇流 过程的计算称之为汇流计算。 它们之间的联系可简明地表示成图7-1-1所示的流程 图。
产汇流计算-图文
产汇流计算-图文第七章流域产流、汇流计算研究内容：流域产流机制及产流计算方法；流域汇流原理及汇流计算方法。
研究目的：通过产流计算，由设计暴雨过程推求设计净雨过程；通过汇流计算，由设计净雨过程推求设计洪水过程。
如第二章所述，流域降雨形成径流的过程可分为产流阶段和汇流阶段。
本章讲述流域产流计算和汇流计算。
产流计算是扣除降雨的各种损失，推求净雨过程的计算；汇流计算是利用净雨过程推求径流过程的计算。
第一节降雨径流要素的分析计算一、降雨特性分析降雨特性通常包括降雨量、降雨历时、降雨强度、降雨面积、降雨中心、降雨分布等要素，已如前述。
天然降雨在空间上的分布往往是不均匀的，流域上如有若干个雨量站，对于一场实际降雨，各站的降雨量、降雨历时、降雨强度等会有所不同。
（一）单站降雨特性分析1．降雨强度过程线时雨强为纵坐标，相应时间为横坐标的曲线图（图7-1，2线），称为瞬时雨强过程线。
2．降雨量累积曲线降雨过程也可用降雨量累积曲线表示。
降雨量累积曲线横坐标为时间，纵坐标是自降雨开始时起到各时刻的累积雨量（图7-1，3线）。
该曲线上任意一点的坡度即是该时刻的瞬时雨强，而某一时段的平均坡度就是该时段内的平均雨强。
3．降雨强度～历时曲线用降雨强度过程线可以分析绘制降雨强度～历时曲线。
统图7-1某雨量站一次降雨过程线及累积雨量曲线计降雨强度过程线中各种历时1—时段平均雨强过程线；2—瞬时雨强过程线；3—累积雨量过程线的最大平均雨强（图7-2，a），以最大平均雨强为纵坐标，相应历时为横坐标即可点绘出降雨强度～历时曲线（图7-2，b）。
由图7-2（b）可以看出，降雨强度～历时曲线是一条下降曲线，说明最大平均降雨强度随历时增长而减小。
时间（h）历时（h）图7-2（a）不同历时平均雨强统计示意图图7-2（b）雨强～历时曲线（二）流域降雨特性分析1．流域平均降雨量计算水文计算往往需要推求流域平均雨量，计算流域平均雨量常用的方法有算术平均法、泰森多边形法和等雨量线图法。
产汇流计算
图7-1 某雨量站一次降雨过程线及累积雨量曲线1—时段平均雨强过程线；2—瞬时雨强过程线；3—累积雨量过程线第七章 流域产流、汇流计算研究内容：流域产流机制及产流计算方法；流域汇流原理及汇流计算方法。
研究目的：通过产流计算，由设计暴雨过程推求设计净雨过程；通过汇流计算，由设计净雨过程推求设计洪水过程。
如第二章所述，流域降雨形成径流的过程可分为产流阶段和汇流阶段。
本章讲述流域产流计算和汇流计算。
产流计算是扣除降雨的各种损失，推求净雨过程的计算；汇流计算是利用净雨过程推求径流过程的计算。
第一节 降雨径流要素的分析计算一、降雨特性分析降雨特性通常包括降雨量、降雨历时、降雨强度、降雨面积、降雨中心、降雨分布等要素，已如前述。
天然降雨在空间上的分布往往是不均匀的，流域上如有若干个雨量站，对于一场实际降雨，各站的降雨量、降雨历时、降雨强度等会有所不同。
（一）单站降雨特性分析1．降雨强度过程线降雨过程可用降雨强度过程线表示。
降雨强度过程线是指降雨强度随时间的变化过程线。
常以时段平均雨强为纵坐标，时段次序为横坐标绘制成直方图表示（图7-1，1线），平均雨强过程线也称为降雨量过程线。
若有自记雨量计观测的降雨资料，也可绘制以瞬时雨强为纵坐标，相应时间为横坐标的曲线图（图7-1，2线），称为瞬时雨强过程线。
2．降雨量累积曲线降雨过程也可用降雨量累积曲线表示。
降雨量累积曲线横坐标为时间，纵坐标是自降雨开始时起到各时刻的累积雨量（图7-1，3线）。
该曲线上任意一点的坡度即是该时刻的瞬时雨强，而某一时段的平均坡度就是该时段内的平均雨强。
3．降雨强度～历时曲线 用降雨强度过程线可以分析绘制降雨强度～历时曲线。
统计降雨强度过程线中各种历时的最大平均雨强（图7-2，a ），以最大平均雨强为纵坐标，相应历时为横坐标即可点绘出降雨强度～历时曲线（图7-2，b ）。
由图7-2（b ）可以看出，降雨强度～历时曲线是一条下降曲线，说明最大平均降雨强度随历时增长而减小。
流域产汇流的计算过程
水质预测
水质监测
定期对流域内的水质进行监测，包括 化学需氧量、氨氮、总磷等指标。
水质变化预测
根据历史水质数据和未来气象预测， 预测流域内水质的变化趋势。
06
流域产汇流的实践应用
水资源管理
01
02
03
预测洪水
通过计算流域产汇流，可 以预测洪水发生的时间和 流量，为防洪减灾提供科 学依据。
水资源规划
THANKS
感谢观看
水力学模型法
概念
水力学模型法是一种基于水力学原理，通过建立水力学模 型来模拟水流运动的方法。
优点
水力学模型法的计算过程相对简单，能够较为快速地得出 结果，同时也能够考虑流域内的水流运动规律。
计算过程
水力学模型法通常包括水流运动方程的建立、求解和验证 等环节，通过输入流域的水位、流速等数据，模型可以计 算出流域的产流量和汇流量。
植被类型
不同植被类型对土壤湿度、降雨截留和地表径流的影响不同。例如， 森林能够有效地截留降雨、减缓地表径流的形成。
土地利用方式
土地利用方式的变化也会影响流域产汇流。例如，农业用地的大量 开垦可能会导致土壤侵蚀和地表径流的增加。
05
流域产汇流的模拟与预测
水文循环模拟
降水模拟
根据气象数据和地理信息，模拟流域内的降水分 布和过程，为产流计算提供输入。
土地利用规划
流域产汇流计算有助于合理规划土地利用，避免过度开发导致的 土壤侵蚀和水土流失。
水环境治理
水质监测
通过流域产汇流计算，可以监测 水质变化情况，为水环境治理提 供依据。
水生态修复
根据流域产汇流计算ห้องสมุดไป่ตู้果，可以 制定水生态修复方案，恢复水域 生态平衡。
工程水文学-第7章习题_流域产汇流计算附答案
第七章流域产汇流计算本章学习的内容和意义：本章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。
产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。
汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。
本章研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一，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。
本章习题内容主要涉及：流域产汇流计算基本资料的整理与分析；前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算；降雨径流相关图法推求净雨；初损后损法计算地面净雨过程；流域汇流分析；单位线法推求流域出口洪水过程；瞬时单位线法推求流域出口洪水过程；综合单位线法计算流域出口洪水过程。
一、概念题（一）填空题1. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________, 三大套资料。
2. 图1-7-1是一次实测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,请指出下列各面积的含义:abca代表_______________; acdefa代表__________________; abcdefa代表___________________。
图1-7-1 一次实测洪水过程3.常用的地面地下径流分割方法有_________________和_________________。
4.蒸发能力E m,它反映了_______________________________________等气象因素的作用。
5.蓄满产流是以________________________________为产流的控制条件。
6.按蓄满产流模式，当降雨使土壤未达到田间持水量时，降雨全部用以补充__________________。
7.按蓄满产流模式,当流域蓄满时,以后的降雨减去雨期蒸发后，剩余的雨水全部转化为__________。
(7)第四章 流域产汇流计算(15~18)
' Wm 包气带达到田间持水量时的蓄水量为包气带蓄水容量
We' 包气带的蓄水量
• 3、蓄满产流和超渗产流
• 当雨末包气带达到田间持水量，则包气带水量平衡方程为：
P I RS
I E RG (W W ) RG
' m ' 0
' P E (Wm W0' ) RS RG
• 三、超渗产流的产流量计算
• 在干旱和半干旱地区，地下水埋藏很深，流域的包气带很厚，缺 水量很大，只有当降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流 。 • 关键要绘制雨强过程线和下渗过程线 • 1、由损失累积曲线推求下渗曲线 下渗曲线fP(t)~t用用霍顿公 式，从 0~t积分得
Fp (t ) f ct 1
4.3 35.1 25.9 2.8 7.5 75.6
1.3 6.0 6.0 6.0 6.0 25.3
3.3 5.9 4.3 0.5 1.3
1.36 1.36 1.36
1.7 8.2 8.2 2.8 7.5 28.4
2.6 26.9 17.7
47.2
• 推算时，先试算各时段的平均雨强 i，然后求总历时平均雨强，直 fc i 到 时，停止试算。
• 一、降雨径流相关法
•
降雨径流相关是在成因分析与统计相关结合的基础上，用每场降雨
过程流域的面平均雨量和相应产生的径流量，以及影响径流形成的主要 因素建立起来的一种定量的经验关系。
第八章流域产汇流计算
（2）地面、地下净雨的划分
（1）计算各时段 t i f c ，与时段有效降雨 Pi Ei 对照， 判定哪些属超渗雨时段和非超渗雨时段 （2）对非超渗雨时段，净雨全部为地下净雨 地下净雨： R g ,i Ri 地面净雨： RS ,i 0
（3）算例
fc
（8-20） fc 1 m m Ri R t i i t i Pi E i 1 Pi E i 1
三、平均后损率 f的确定
1．由实测降雨洪水资料分析确定
Rs P I 0 f t s P'
P RS I 0 P ' f tS
实测降雨洪水的P、RS、I0已知，结合其降雨
过程，即可试算得相应的 f 。
2. 综合分析 f的变化规律
W 0 影响因素 t s Pts f f f
2、前期影响雨量Pa算例
提问：某流域最大土壤蓄水量Wm=120mm，流域蓄水
的日消退系数 K=0.9，8月17、18日的降雨量分别为
130mm、90mm，17日前期影响雨量为10.4 mm，则8月
120 18日的前期影响雨量为________mm。
第三节 降雨径流相关图法计算净雨
思路：根据实测降雨、径流资料建立降雨径流关系 相关图（经验的、蓄满产流理论的）→预报
蓄满产流模型的计算原理
蓄满产流以满足包气带缺水量为产流控制条件。
流域中某点的蓄满产流量（总净雨量）：
R P E (W m W )
' '
流域各点蓄水容量不同，因此必须结合流域的 蓄水分布情况（用流域蓄水容量曲线表示），与点 产流方程联解，才能求得流域的产流量。
2、流域蓄水容量曲线与相关图
chap8流域产汇流计算-第13讲
8-1 降雨径流要素的分析计算
1、降雨特性分析
流域降雨特性分析
点～面关系 （2）动点～动面关系： 因暴雨中心点和等雨量线包 围的面是变动的，所以称为 动点～动面关系。
8-1 降雨径流要素的分析计算
1、降雨特性分析
流域降雨特性分析
点～面关系 （2）动点～动面关系： 3点假定： （i）设计暴雨中心与流域中心重合； （ii）设计暴雨的点～面关系符合本地区暴雨平均的 点～面关系； （iii）流域边界线与某条等雨量线重合。
8-1 降雨径流要素的分析计算
1、降雨特性分析
单站降雨特性分析
降雨强度～历时曲线 某场降雨最大平均雨强与历 时的关系曲线。
8-1 雨径流要素的分析计算
1、降雨特性分析
流域降雨特性分析
流域平均降雨量的计算方法 算术平均法：适用于面积不大，地形起伏不大，站点 较多且布设较均匀的流域。计算简便。
土壤十分干燥，规定蓄水量为零 ' 充分湿润，蓄水量达到最大，蓄水容量Wm
8-2 前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算
1、前期流域蓄水量W的计算
' 蓄水容量Wm 田间持水量 最小蓄水量
前期影响雨量Pa反映本次降雨发生时，前期降雨滞留在土壤中 的雨量。 Pa有一个上限值Wm，Wm称为流域最大蓄水容量，等于流域在 十分干旱情况下，大暴雨产流过程中的最大损失量，其中包括 植物截留、填洼及渗入包气带被土壤滞留下的雨量。
工程水文及水利计算
提
纲
第一章 绪论 第二章 气象与水文 第三章 水文观测及其资料收集 第四章 水文统计基本原理与方法 第五章 年径流分析与计算 第六章 水文过程随机模拟 第七章 由流量资料推求洪水 第八章 流域产汇流计算 第九章 由暴雨资料推求设计洪水 第十章 河流泥沙计算 第十一章 水文预报 第十二章 水库兴利调节计算 第十三章 水库防洪计算 第十四章 水库调度
4工程水文 第四章 产汇流计算
0
Δt
t
不稳定流量、稳定流、槽蓄量
Z下 落洪 稳定流
S~Z下绳套型 S~Q非线性多值函数
多采用单值： 非线性：S=KQm 线性：S=KQ
涨洪
S
柱蓄与楔蓄
Z上 楔蓄
x(SQ上- SQ下) SQ上
Z下
柱蓄SQ下
S=SQ下+x(SQ上- SQ下)= xSQ上+ (1-x)SQ下)
槽蓄量
Z上 楔蓄
x(SQ下- SQ上)
60 100 Pa
P1
P1=49mm P2=81mm Pa=60mm 先P1~>求R1 再(P1+P2)~> (R1+R2) R2= (R1+R2)R1
R1 R1+R2 R
0
划分地下径流
总净雨量分割为地面净雨和地下净雨 影响因素： 土壤是否饱和 产流面积 稳定下渗率fc 蒸发量 雨强
Q上+q ΔS S 区-Q下
Q’ Q’ X=0.2 X=0.3
0 327 1253 640 213 -413 -460 -440 -270
164 790 947 427
-100 -437 -450 -355 -235
0 164 954 1901 2328 2228 1791 1341 986
75 145 691 1810 2190 2200 1590 1180 826
Q
径流深计算：R=(ΣqiΔti)/F
地面 地下
t
土壤含水量：前期影响雨量Pa
t日无雨：Pa,t+1=KPa,t，消退系数 日无雨： 消退系数K<1 日无雨 有雨： Pa,t+1=K(Pa,t+Pt-Rt) 有雨： 简化为： 简化为： Pa,t+1=K(Pa,t+Pt) 当Pa>WM时，令Pa=WM 时 WM~流域最大蓄水量 流域最大蓄水量 Pa初始值：日期向前推至很久无雨 初始值： 初始值 日期向前推至很久无雨Pa=0 或大雨过后Pa=WM 或大雨过后
流域产汇流计算
流域产汇流计算第七章流域产汇流计算本章学习的内容和意义：本章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。
产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。
汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。
本章研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一，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。
本章习题内容主要牵涉：流域产汇流排序基本资料的整理与分析；前期流域蓄水量及前期影响雨量的排序；降雨径流有关图法所云净雨；初损后损法排序地面净雨过程；流域汇流分析；单位线法所云流域出口洪水过程；瞬时单位线法所云流域出口洪水过程；综合单位线法排序流域出口洪水过程。
一、概念题（一）填空题1.流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________,三大套资料。
2.图1-7-1就是一次量测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,恳请表示以下各面积的含义:abca代表_______________;acdefa代表__________________;abcdefa代表___________________。
图1-7-1一次实测洪水过程3.常用的地面地下径流划分方法存有_________________和_________________。
4.蒸发能力em,它反映了_______________________________________等气象因素的作用。
5.蓄满产流是以________________________________为产流的控制条件。
6.按七色产流模式，当降雨并使土壤未达至田间抱持水量时，降雨全部用来补足__________________。
7.按七色产流模式,当流域七色时,以后的降雨乘以雨期冷却后，余下的雨水全部转变为1__________。