降雨径流预报瞬时单位线推求分析

降雨径流预报瞬时单位线推求分析

作者：田长涛

来源：《水能经济》2017年第03期

【摘要】降雨-径流型洪水预报目前普遍适用于中小流域，该预报方法主要是利用降雨径流汇流单位线法来预报流域出口断面洪水过程，是目前常用的较成熟预报方法之一。该方法依据历史洪水数据分析，总结归纳出各种类型的洪水单位线，鉴于目前存在的多种推求流域汇流单位线的方法，针对某次历史洪水并非所有方法都可以求出单位线，本文以瞬时单位线法为例，对实例洪水进行单位线推求分析，求得单位线满足使用条件，并对推求方法和注意事项提出了建议。中小流域洪水预报方法较多，本文仅对瞬时单位线推求作了简要论述，重点针对实践环节，文中结论仅供参考。

【关键词】降雨径流型洪水预报；河网汇流；瞬时单位过程线；径流过程；净雨量

1、流域汇流单位线法洪水预报简介

水文预报常用的方法有上下游相应水位（流量）法和降雨径流預报法。降雨径流预报法主要应用在流域预报断面上游无控制站，只能依靠上游降雨来预报断面洪水过程。这类预报步骤有产流和汇流两部分，产流指分析降雨在经过蒸发、下渗、截留损失后有多少净雨能够形成径流并进入河网；汇流指由降雨形成的径流在断面形成何种径流过程，该过程主要由径流历时、各时段流量和洪峰流量来表示。产流分析由事先根据各场次历史洪水计算的降雨和相应径流深相关点据图查得。汇流分析则需要利用流域汇流单位线来完成。

2、流域汇流单位线简介

我们将一次降雨过程形成的洪水按时间-流量关系画在图上，该线称为洪水过程线，只是该过程线由不同量级降雨形成。为了方便应用，将规定量级降雨（10mm单位）形成的径流过程线称为汇流单位线。单位线指标有峰值、洪峰滞时（指降雨历时中间点至洪峰的时距）、径流总历时、降雨（径流）时段。单位线时段取决于降雨资料时段，根据资料观测精度一般有6、12、24h等。应用单位线预报洪水时将实际降雨按与10mm净雨的倍比来计算径流过程。

3、瞬时单位线推求方法介绍

瞬时单位线洪水时段都是瞬时的，可以转换为任意时段，其对降雨时段没有要求，实用性强，主要参数为反应流域调节能力的n、k。计算公式为，实际应用时由实例洪水通过矩法算出。

4、实例应用分析

选择2013年依吉密河北关站一次洪水过程，测站集水面积F=939km2，计算时段

△t=24h，计算结果U1/=165.7；U2=4474.4；n=6.14；k=27，分析计算过程见表1，利用n、k 值即可推求瞬时流域汇流单位线，S（t）值由专用表查出，应用时单位线时段和降雨摘录时段必须一致。

5、结语

由表中可见，推求单位线径修匀后各时段流量合计约等于1.0，说明该单位线满足使用要求。利用瞬时单位线时必须将其转换为10mm净雨单位才可使用，理论上每一次洪水过程均可以推求出瞬时单位线，其精度取决于降雨过程的划分和流量资料摘取时段及径流分割的准确性。该方法使用条件低，但准确度不一定高于其他经验方法。瞬时单位线可利用s（t）曲线表，可任意转换时段，转换后概化程度高，精度也随之降低，仅适用简易降雨径流预报。

流域汇流单位线推求在很大程度上受雨洪资料精度和实际洪水过程限制，单一的理论条件下的雨洪过程实际很少出现，因此任何单位线都有使用局限性，实际工作建议及时分析总结单位线精度变化，并对其进行补充修正处理。

参考文献：

[1]邓先俊.陆地水文学[M].北京：水利电力出版社，1984.

[2]李慧珑.水文预报[M].北京：水利电力出版社，1979.

[3]宋少忠.Excel公式、函数和图表应用与实例分析[M].北京：中国水利水电出版社，2008.