第三章第二节流域产流汇流计算2资料
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2.前期影响雨量Pa的计算
定义式:
Pa,t
KPt1
K 2Pt2
K
P3 t 3
K15Pt15
由此可写出:
Pa,t 1
KPt
K
P 2 t 1
பைடு நூலகம்
K
P3 t 2
K15Pt14
于是有前期影响雨量的计算通式:
Pa,t1 K (Pa,t Pt )
式中土壤含水量的日消退系数(折减系数)K:
K 1 EM
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, 用于预报时,则由实际暴雨预报洪水。
二 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。本节介绍这些要素的分析计算方法。
地面径流终止点的确定方法
方法一:运用流域地下水退水曲线
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(如图4所示)。
方法二:经验公式
N 0.84F 0.2
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。
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。产流计算的方法有降雨径流相关图法、流域蓄水 容量曲线法和初损后损法等;汇流计算方法的重点是 时段单位线法和瞬时单位线法。
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。
2.1降雨资料的整理
关于测站的降雨分析计算,流域平均雨量、时段雨 量、降雨强度等,在第二章已经讲过(见第二章有关内 容)。
但必须注意的是,降雨场次的划分一定要与洪水场 次的划分相对应,如图1所示。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。
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。图2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。
图2 古田溪达才站退水曲线(图中数字为洪号)
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: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。
图1 次降雨径流分割及总径流量计算示意图
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,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。
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。
一 概述内容提要
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,它在数量上等于它 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。
WM
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。
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、地下径流深Rg。
2.3 流域蓄水量及前期影响雨量的计算
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。
②斜线分割法: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,即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。
图3 水平线分割法示意图
图4斜线分割法示意图
1.流域蓄水量W
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。
第二节 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,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、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,并经河网汇集形成流域出 口断面径流过程的计算方法。
研究目的: 研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概