第二章-流域产流-(2)PPT课件

1、1,第二章 流域产流,时间：2012-3-11 地点：榆中校区A310,2,三、蓄满产流模型,流域内各点包气带的蓄水容量是不同的，将各点包气带蓄水容量从小到大排列，以包气带达到田间持水量时的土壤含水量WM为纵坐标，以流域内小于等于该 WM的面积占全流域的面积比为横坐标，所绘的曲线称为流域蓄水容量曲线,3,流域蓄水容量曲线,流域平均蓄水容量WM（按y轴积分,4,三）降雨量产流量模型(蓄满,1、初始土湿分布与计算,2、降雨径流关系的建立,5,1、初始土湿分布与计算,一般情况下，降雨前的初始土壤含水量不为零，这时，初始土壤含水量在流域上的分布直接影响降雨产流量。假设： 流域的初始土壤含水量为W0，最

2、大田间蓄水量为A； 全流域有比例为a0的面积已经蓄满，降落在该面积的雨量形成径流，降在1-a0的面积上的降雨不能全部形成径流,A,A（a0）与W0的关系,6,代入蓄水容量曲线，可得a0,7,2、降雨径流关系的建立,当A+PEWMM时（局部产流,或,8,WM,a0,1.0,WMM,W0,a,A,PE,ap,R,当A+PEWMM时（全流域产流,W,9,当A+PEWMM时（局部产流,流域特征,初始土湿,当A+PEWMM时（ 全流域产流,10,第7节 超渗产流,超渗产流概念,干旱和半干旱地区的地下水埋藏很深，包气带可达几十米甚至上百米，降水不易使包气带蓄满，下渗的水量一般不会产生地下径流。只有降水强度

3、超过下渗率时才有地面径流产生，地下径流量RG很少。这种产流方式，称为超渗产流,11,一、超渗产流模型原理,式中：RS：时段地面径流量； PE：扣除蒸发量的时段降雨量； F： 时段下渗量。 单位：mm/t,一般，干旱地区，降雨强度大，历时短，E可忽略，PE可由P代替,F的确定是关键 -下渗速率fc,12,非饱和带土壤水分运移方程,式中：K为非饱和土壤水力传导度；D为土壤水力扩散度； 为土壤含水量,K与 有关，比较难以确定,在水文预报这一课程中，常用 下渗方程来代替K。不同的下渗 关系形成了不同的超渗产流计算,下渗关系,物理概念公式,经验下渗方程,经验相关关系图,加边界（上、下） 初始条件 求解（

4、数值,13,二、下渗曲线,下渗能力随时间的变化过程线，称为下渗能力曲线，简称下渗曲线。以fp(t)t表示。 渗的水量用累积下渗量Fp随时间的增长曲线来表示：Fp(t)t,14,一）物理概念公式(Green-Ampt公式,入渗速率 地面积水深度 湿润锋面的毛管压力 饱和带垂直厚度 饱和带的土壤导水率,简化,15,水量平衡方程,由下渗形成的包气带dZf内水分补充量,16,17,18,经验公式,Horton公式,Philip公式,二）经验公式,19,Horton公式,fc：稳定下渗率,fM：最大下渗能力,k：参数,Horton公式,f(t=0)=fM，每次降雨起始时刻下渗率不一定等于fM，起始时间不一定为0，设开始时刻下渗率为f0，相应t0,20,21,Philip公式,Philip累积下渗量公式,作业： 自己推导,22,Horton公式,Philip公式,将土壤含水量W代替Ft 即可获得ft,23,A=0.1; B=5.6,Philip公式,24,25,三）经验关系,26,三 超渗产流模型,是点下渗能力 是下渗率小于f的面积比 是流域平均下渗能力 为流域最大的点下渗能力,对t时段降雨量P，实际下渗量,27,思考题,散发能力(潜在蒸发量）与实际蒸发量的区别？及相关因素？计算公式有哪些? 土壤蒸发的3个阶段？ 试述蓄满产流的基本原理和产生的水文、地理条件 退水