工程水文学4、产流及汇流计算

1、第四章 流域的产汇流计算 在一次降雨中，扣除植物截留、蒸发、下渗损失后剩余部分称为净雨量净雨量，净雨量的计算称为产流计算产流计算。降雨产生的径流，汇集到河网后，自上游向下游流动，最后流经出口断面，其计算称为汇流计算汇流计算。 产流产流方案是根据流域实测降雨、蒸发方案是根据流域实测降雨、蒸发和径流资料，分析确定降雨量、蒸发量、和径流资料，分析确定降雨量、蒸发量、土壤含水量和径流量之间的关系。土壤含水量和径流量之间的关系。 汇流汇流方案是根据流域降雨和流量资料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。，推求净雨和流量过程线之间的关系。 根据产流方案，由降雨量和雨前土壤根据产流方

2、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。案，推求出流过程线。 本节专门讨论降雨量、径流量和流域本节专门讨论降雨量、径流量和流域土壤含水量等的计算方法。土壤含水量等的计算方法。4.2 4.2 流域降雨径流要素计算流域降雨径流要素计算算术平均法：当流域内雨量站分布较均匀，地形起伏变算术平均法：当流域内雨量站分布较均匀，地形起伏变化不大时，可用算术平均法求得流域上的平均降水量：化不大时，可用算术平均法求得流域上的平均降水量：4.2.1.1 4.2.1.1 流域平均降雨量流域平均降雨量niinPnnPPPP1211.式中：式中：

3、P P 流域平均降水量，流域平均降水量，mm;mm; P P1 1P Pn n 各雨量站同时期内的降水量，各雨量站同时期内的降水量，mm;mm; n n 测站数。测站数。 泰森多边形法：泰森多边形法： 当流域内雨量站分布不太均匀时，当流域内雨量站分布不太均匀时，假定流域各处的降水量由距离最近的雨量站代表。设假定流域各处的降水量由距离最近的雨量站代表。设P P1 1，P P2 2，P Pn n为各站雨量，为各站雨量，f f1 1, f, f2 2, , f, fn n为各站所为各站所在的部分面积，在的部分面积，F F为流域面积，则流域平均降水量为流域面积，则流域平均降水量P P可由可由下式计算：

4、下式计算：FfPFfPfPfPPiniinn12211. 式中式中f fi i / F/ F表示第表示第i i雨量站所代表面积占整个流域面雨量站所代表面积占整个流域面积的份额，通常称为权重。求得的流域平均雨深又称为积的份额，通常称为权重。求得的流域平均雨深又称为加权平均雨深。加权平均雨深。 P1P3P2P4某一流域某一流域 n n个雨量站个雨量站 P P1 1, , P P 2 2, , P P n n要求划分各雨量站权重面积要求划分各雨量站权重面积泰森泰森法划法划分雨分雨量站量站控制控制面积面积示意示意 图图 (1) (1) 勾绘勾绘n n - -个锐角三角形个锐角三角形 (2) (2) 绘

5、制三角形各边的垂直平分线绘制三角形各边的垂直平分线 (3) (3) 量算量算n n个雨量站的权重面积个雨量站的权重面积 f f1 1, , f f2 2, , f fn n等雨量线法等雨量线法 ：当流域上雨量站分布较密时，：当流域上雨量站分布较密时，可用等雨量线来计算流可用等雨量线来计算流域平均雨量。域平均雨量。 式中式中, , f fi i 两条等雨量线间的面积；两条等雨量线间的面积； Pi Pi fi fi 上的平均雨量。上的平均雨量。iniifPFP11 降雨量在时间上分配是不均匀的，实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。际工作中采用时段雨量说明降雨过程。

6、以时段雨量为纵坐标，时段的时序为以时段雨量为纵坐标，时段的时序为横坐标绘成时段雨量直方图，也称雨量过横坐标绘成时段雨量直方图，也称雨量过程线。用雨量筒人工观测的结果可以直接程线。用雨量筒人工观测的结果可以直接点绘这种过程线。点绘这种过程线。4.2.1.2 4.2.1.2 雨量过程线雨量过程线 单位时段的雨量称降雨强度。降雨量单位时段的雨量称降雨强度。降雨量过程线可以转换成雨强过程线，其纵坐标过程线可以转换成雨强过程线，其纵坐标值为值为i i = = P P / /tt。 以降雨开始后雨量累积值为纵坐标，以降雨开始后雨量累积值为纵坐标，相应时间为横坐标点绘的曲线称累积雨量相应时间为横坐标点绘的曲

7、线称累积雨量曲线。累积雨量曲线错开曲线。累积雨量曲线错开t t 相减即可得相减即可得出雨量过程线。出雨量过程线。 9012345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2105010015020025030035040045001020304050607080时段雨量直方图与累积雨量过程线时段雨量直方图与累积雨量过程线 4.2.2 径流量径流量 Q(m(m3 3/s)/s)t (h)W径流深计算径流深计算FtQFtQQRniiniii1016 . 326 . 3QiQi+1t Q(m(m3 3/s)/s)t (h) 流量(m3s) 径流深(mm)t 计算时段(

8、h) F 流域面积(km2)QnQ1 地面径流退水较快，而地下径流退水历时地面径流退水较快，而地下径流退水历时较长。实测流量过程线往往是由若干次暴雨所较长。实测流量过程线往往是由若干次暴雨所形成的洪水径流组成。为了研究暴雨与洪水之形成的洪水径流组成。为了研究暴雨与洪水之间的关系，必须流量过程线加以分割，可采用间的关系，必须流量过程线加以分割，可采用退水曲线方法。退水曲线方法。 退水曲线退水曲线是流域蓄水消退曲线，对同一流是流域蓄水消退曲线，对同一流域的各次洪水，将若干条流量过程线的退水部域的各次洪水，将若干条流量过程线的退水部分绘于透明纸上，然后沿时间轴左右移动，使分绘于透明纸上，然后沿时间轴

9、左右移动，使退水线尾部重合，其退水线尾部重合，其下包线下包线可作为标准的可作为标准的地下地下水退水曲线。水退水曲线。 Q图图45 退水曲线退水曲线图图46 次洪水过程线划分次洪水过程线划分ttR实测流量过程示意图（曲线下方数字为洪号）实测流量过程示意图（曲线下方数字为洪号） 流域退水曲线用数学公式表示如下：)()()()0()()0()(/ )(/ttInQtInQtKgetQeQttQeQtQKgtKgttKgt（4-6）式中：Kg为地下退水参数，可根据式（4-7）用退水曲线来 计算。（4-7） 地表径流和地下径流汇流特性不同，地表径流和地下径流汇流特性不同，一般还要用斜线分割法分割开地面径

10、流和一般还要用斜线分割法分割开地面径流和地下径流。地下径流。 斜线分割法：斜线分割法：从起涨点到地面径流从起涨点到地面径流终止点绘制直线终止点绘制直线AB AB ，ABAB线以上为地面线以上为地面径流，以下为地下径流径流，以下为地下径流。 地下径流分割示意图地下径流分割示意图 A起涨点起涨点B地表径流终地表径流终止点止点地表径流地表径流地下径流地下径流NN = 0.84F 0.2 Q0 地下水面以上土壤空隙不饱和，包含有部分地下水面以上土壤空隙不饱和，包含有部分空气的土壤层称包气带或通气层，它是土壤含空气的土壤层称包气带或通气层，它是土壤含水量经常发生变化的土层，由于分子力和毛管水量经常发生变

11、化的土层，由于分子力和毛管力的作用，土壤会吸附一部分下渗水量。土壤力的作用，土壤会吸附一部分下渗水量。土壤含水量是表示包气带土壤湿润程度的物理量。含水量是表示包气带土壤湿润程度的物理量。土壤保持水分的最大量称为田间持水量。土壤保持水分的最大量称为田间持水量。4.2.3 土壤水土壤水通气层通气层通气层通气层浅层地下水层浅层地下水层浅层地下水层浅层地下水层深层地下水层深层地下水层深层地下水层深层地下水层河流河流不透水层不透水层不透水层不透水层不透水层不透水层 土壤中的水分，由于蒸发而逐渐减少，降雨土壤中的水分，由于蒸发而逐渐减少，降雨则是其补充来源。土壤湿度是影响径流的一个重则是其补充来源。土壤湿

12、度是影响径流的一个重要因素。水文学上一般根据实测降雨，蒸发和径要因素。水文学上一般根据实测降雨，蒸发和径流资料，根据水量平衡原理推求土壤含水量。流资料，根据水量平衡原理推求土壤含水量。 Wt+1 =Wt+ Pt - Rt - Et （49） 在实际工作中，在实际工作中，W Wm m是指流域十分干旱情况下，是指流域十分干旱情况下，降雨产流过程的最大损失量，也常称之土壤最大降雨产流过程的最大损失量，也常称之土壤最大含水量。它包括植物截留、地表填洼，以及渗入含水量。它包括植物截留、地表填洼，以及渗入包气带不能成为径流的水量。包气带不能成为径流的水量。 对于包气带不厚且雨量充沛地区，对于包气带不厚且雨

13、量充沛地区，W Wm m值在实用值在实用上可由实测雨洪资料推求。其方法是选取久旱不雨上可由实测雨洪资料推求。其方法是选取久旱不雨后一次降雨量较大且全流域产流的资料，计算出流后一次降雨量较大且全流域产流的资料，计算出流域平均雨量域平均雨量P P及所产生的径流量及所产生的径流量R R。由于久旱不雨，。由于久旱不雨，可以认为可以认为Wt = 0 = 0，故，故W Wm m = P - R - E = P - R - E雨雨 （2 25 5） 4.2.3.2 4.2.3.2 流域蒸发量流域蒸发量 流域蒸发量计算模式：流域蒸发量计算模式：1.1.一层蒸发模式一层蒸发模式当WUEm时，E=EU=Em (4

14、-13)当WU 100 ,100 ,取为取为100mm100mm6 6月月2929日日 P Pa a0.9440.94410010094.4mm94.4mm 月日P(mm)Em(mm/d)KPa(mm)62560.35.60.94462678.80.94462714.70.9441006280.9441006290.94494.46300.94489.1716.80.93283.27220.20.93277.47321.90.93290.9742.20.932100750.93295.3K6=1-5.6/100=0.944 K7=1-6.8/100=0.9324.3 蓄满产流计算 4.3.1

15、4.3.1 包气带对降雨的再分配作用包气带对降雨的再分配作用 包气带地面对降雨的再分配作用：包气带地面对降雨的再分配作用：ppfifipidtdtfIdtfiRpfips)(sRIP（1）包气带地面对降雨的再分配作用包气带地面对降雨的再分配作用 包气带土层对下渗水量的再分配作用：包气带土层对下渗水量的再分配作用：n 当降雨结束时包气带达到田间持水量：当降雨结束时包气带达到田间持水量：n 当降雨结束时包气带未达到田间持水量：当降雨结束时包气带未达到田间持水量：gmRWWEI)(0)(0WWEIe（2）（3）二、自然界中两种基本的产流模式二、自然界中两种基本的产流模式 （1）+（2）：RsRgWW

16、EPm)(0（1）+（3）：RsWWEPe)(0蓄满产流蓄满产流超渗产流超渗产流蓄满产流蓄满产流和超渗产流超渗产流是两种基本产流方式。 论证一个流域的产流方式，可以从以下几方面入手： （1）分析流域出口的流量过程线形状；（2）分析流域的气候、地理及下垫面特征； （3）分析影响次洪产流量的因素。 在降雨过程中，流域上产生径流的区域称为产流区，其面积称为产流面积，一般以占全流域面积的百分比表示。三、产流面积 蓄满产流条件下，流域某处是否产流取决于该处的包气带是否达到了田间持水量。若流域某处包气带达到田间持水量，该处就产流，否则不产流。 1、蓄满产流情况下产流面积的变化 流域蓄水容量曲线：纵坐标是全

17、流域各点的Wm从小到大排列，横坐标是计算小于或等于某一Wm值各点的面积之和FR占全流域面积的比重。4.3.2 4.3.2 蓄满产流蓄满产流 在湿润地区，由于雨量充沛，地下水位较高，包在湿润地区，由于雨量充沛，地下水位较高，包气带通常不到几米，其下部经常保持在田间持水量，气带通常不到几米，其下部经常保持在田间持水量，上部则因蒸发而缺水。汛期包气带上部缺水极易为一上部则因蒸发而缺水。汛期包气带上部缺水极易为一次降雨所蓄满。如果每次大雨后，流域平均蓄水量都次降雨所蓄满。如果每次大雨后，流域平均蓄水量都能达能达WmWm，则产流量可由降雨量，则产流量可由降雨量P P减去降雨开始时的土减去降雨开始时的土壤

18、缺水量壤缺水量(Pa)(Pa)求得。即雨量补足包气带缺水量后，全求得。即雨量补足包气带缺水量后，全部形成径流，这种产流方式叫做蓄满产流，并可以概部形成径流，这种产流方式叫做蓄满产流，并可以概括成一个简单的数学模型：括成一个简单的数学模型：R = P (Wm W0) 带带包包气气潜潜水水PaWm-PaR R = = P Pe e-(-(W Wm m- - P Pa a) )水水降降RP Pe e当流域蓄水量达当流域蓄水量达Wm时的产流状态为全流域产时的产流状态为全流域产流或称全面产流，产流量由上式求得。但有时流或称全面产流，产流量由上式求得。但有时降雨量并不能使流域蓄水量达降雨量并不能使流域蓄水

19、量达Wm值。此时，值。此时，由于包气带各处厚度不一致，各处土壤持水量由于包气带各处厚度不一致，各处土壤持水量大小不同，因而在局部地区也会产生径流，这大小不同，因而在局部地区也会产生径流，这种产流状态称之部分产流，然后逐步过渡到全种产流状态称之部分产流，然后逐步过渡到全面产流。面产流。 PaWm-Pa潜水潜水部分面积产流部分面积产流Pa=Wm全面产流全面产流4.3.3.1 4.3.3.1 建立建立降雨径流降雨径流相关图（主要的影响因相关图（主要的影响因素？）素？） 降雨径流相关是在成因分析与统计相关相结合的基础上，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的

20、一种定量的经验关系。 4.3.3 4.3.3 降雨径流关系图降雨径流关系图Pa=0 20 40 60 80 100 地面径流和地下径流汇流的规律是不地面径流和地下径流汇流的规律是不相同的。如果由已知雨量相同的。如果由已知雨量 P P 从降雨径流相从降雨径流相关图上查得径流量关图上查得径流量 R R 后，还需再分成地面后，还需再分成地面和地下两部分，以便进行汇流计算。和地下两部分，以便进行汇流计算。 4.3.5 4.3.5 总径流量的划分总径流量的划分 当流域包气带缺水量满足后，产流当流域包气带缺水量满足后，产流 R R 中有一中有一部分按稳定下渗率部分按稳定下渗率fcfc下渗，下渗的水量全部形

21、成地下渗，下渗的水量全部形成地下径流下径流 RgRg，超过稳定下渗率的部分形成地面径流，超过稳定下渗率的部分形成地面径流 Rs Rs （包括壤中流）（包括壤中流） 。因此一次降雨的总径量。因此一次降雨的总径量 R RR Rg g+ +R Rs sRgRsPR=Rs+Rgfc、fc 的分析推求的分析推求 (见书上例题）、fc 的应用的应用 4.4 超渗产流计算4.4.1 4.4.1 超渗产流模式超渗产流模式 干旱地区的地下水埋藏很深，包气带可达几十米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，降水不易使这样厚的包气带蓄满，下渗甚至上百米，降水不易使这样厚的包气带蓄满，下渗的水量一般不会

22、产生地下径流。只有降水强度超过下的水量一般不会产生地下径流。只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生。这种产流方式，称为渗率时才有地面径流产生。这种产流方式，称为超渗超渗产流。产流。 超渗产流条件下，流域某处是否产流取决于该处的降雨强度是否大于土壤下渗能力。若流域某处雨强大于下渗能力，该处就产流，否则不产流。 流域上某点每次降雨的实际下渗曲线是不同的。原因流域上某点每次降雨的实际下渗曲线是不同的。原因是降雨强度并非在整个下渗过程中均大于下渗率，不能保是降雨强度并非在整个下渗过程中均大于下渗率，不能保证充分供水条件；其次是初始土壤含水量不等于证充分供水条件；其次是初始土壤含水量不等于0 0。 解

23、决方法是将下渗率随历时变化的曲线解决方法是将下渗率随历时变化的曲线f(t)f(t)转换成随转换成随土壤含水量变化的曲线土壤含水量变化的曲线f f( (W W) )。因为。因为W W与与f f( (t t) )之间满足之间满足 故解此积分可得出故解此积分可得出f f（W W），据此，可逐时段地由），据此，可逐时段地由土壤水量土壤水量W W求得相应的下渗率求得相应的下渗率f f，进而求得净雨量，进而求得净雨量h h。 dttfWt)(04.4.2 下渗曲线法下渗曲线法ff(W)WfcfW关系曲线关系曲线4.4.2 下渗曲线法下渗曲线法二、初损后损法二、初损后损法 下渗曲线法概念比较清楚，但由于降雨

24、和下渗强度的下渗曲线法概念比较清楚，但由于降雨和下渗强度的资料很少，实际应用不广，常用简化方法资料很少，实际应用不广，常用简化方法- -初损后损法。初损后损法。方法是把实际下渗过程简化为初损后损两阶段。初损水量方法是把实际下渗过程简化为初损后损两阶段。初损水量是大量产流以前的总损失量，包括植物截留，填洼和下渗是大量产流以前的总损失量，包括植物截留，填洼和下渗水量。后损是流域产流以后的下渗水量，以平均下渗率表水量。后损是流域产流以后的下渗水量，以平均下渗率表示。一次降雨所形成的径流深示。一次降雨所形成的径流深可用下式表示：可用下式表示： R R P - IP - Io o ft ftR R -

25、P - P0 0 式中式中, ,P P次降雨量；次降雨量；I Io o初损量；初损量；f f平均后渗率；平均后渗率；t tR R后损历时；后损历时； P Po o 后期不产流的雨量。后期不产流的雨量。 P,fP,ftRR下渗曲线法下渗曲线法初损后损法初损后损法R P - Io ftR PoIot0t,tRf1、初损量、初损量0 的确定的确定 小流域：汇流时间短，出口断面的起涨点大体可作为小流域：汇流时间短，出口断面的起涨点大体可作为产流开始时刻，因而起涨点以前雨量的累积值可作为初损产流开始时刻，因而起涨点以前雨量的累积值可作为初损近似值。近似值。 较大流域：考虑到流域内各雨量站至出口断面汇流较

26、大流域：考虑到流域内各雨量站至出口断面汇流时间不等，可分站按不同汇流时间，定出流量起涨以前的时间不等，可分站按不同汇流时间，定出流量起涨以前的时刻，并取该时刻以前各站的累积雨量的平均值或其中的时刻，并取该时刻以前各站的累积雨量的平均值或其中的最大值作为流域的初损量最大值作为流域的初损量o o。 由历史雨洪资料，把由历史雨洪资料，把o o与流域相应的与流域相应的a a，降雨强度，降雨强度及月份（考虑土地利用的季节变化等）制成相关图备用。及月份（考虑土地利用的季节变化等）制成相关图备用。 Pa 月份月份 I0相关图相关图 Pa （mm）I0（mm） 7月月 6月月 5月月 4月月 、平均下渗率、平

27、均下渗率f f 的计算的计算 因为：因为： R RP-IP-I0 0-ft-ftR R-P-P0 0 所以所以o o确定后，平均下渗率确定后，平均下渗率式中，式中，t t降雨总历时；降雨总历时； t to o 为初损历时；为初损历时； t t降雨后期不产流的降雨历时。降雨后期不产流的降雨历时。,00000tttPRIPtPRIPfR 流域上各点的净雨，经过坡面汇入河网，再由河网流达出流域上各点的净雨，经过坡面汇入河网，再由河网流达出口断面，总称汇流。从坡面和土壤表层汇入河网的，称为坡面口断面，总称汇流。从坡面和土壤表层汇入河网的，称为坡面汇流，其历时较短，一般只有几十分钟至几小时；另一部分渗汇

28、流，其历时较短，一般只有几十分钟至几小时；另一部分渗入地下，经由地下途径注入河网的，称为地下汇流，历时可长入地下，经由地下途径注入河网的，称为地下汇流，历时可长达几天或几十天。达几天或几十天。 等流时线法适用于地表径流（包括壤中流）的坡面汇流和等流时线法适用于地表径流（包括壤中流）的坡面汇流和河网汇流。河网汇流。 4.5 流域汇流计算流域汇流计算4.5.1 4.5.1 等流时线等流时线 等流时线是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上等流时线是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流

29、时面积，按顺序用积称为等流时面积，按顺序用、 表示，表示，其汇流时间分别等于其汇流时间分别等于t t1 1tt、t t2 22 2tt、t t3 33 3tt。 2345t2t3t4t5t流域出口断面流量的计算流域出口断面流量的计算 出流断面在第出流断面在第i i 时段出流量是由第一块面积时段出流量是由第一块面积上的本时段净雨，第二块面积上的本时段净雨，第二块面积上一时段净雨上一时段净雨等所合成的等所合成的: : 式中，式中，r ri i第第i i 时段地面净雨强度。时段地面净雨强度。 .211211ththrrQiiiii时段时段(h)(h)地面净雨地面净雨h hs s(mm)(mm)等流时

30、面等流时面积积 (km(km2 2) )部分流量部分流量Q(mQ(m3 3/s)/s)h h1 1=5mm=5mmh h2 2=28mm=28mmh h3 3=44mm=44mm h h4 4=3mm=3mmQ Q (m(m3 3/s)/s)(1)(1)(2)(2)(3)(3)(8)(8)(7)(7)(6)(6)(4)(4)(5)(5)03362191812152469528443581201301158260240000002756605338111503113372982131566223648953046933424498163336322317727206608895899745533

31、3291147r0 3 6 9 12 t528443369181215Q0=0Q1=r1w1=h1w1/t=558(36060) 1000=26.8mmQ2=r2w1+r1w2=h2w1/t+h1w2/t =(5120+2858) 1000 (36060)=56+150=206mm讨论讨论1 1、 降雨分布不均匀问题降雨分布不均匀问题 实际降雨在流域面上分布可能是不均匀的。如果能求出实际降雨在流域面上分布可能是不均匀的。如果能求出各等流时面积上的时段平均雨量，计算精度可提高。各等流时面积上的时段平均雨量，计算精度可提高。2 2、 流速变化问题流速变化问题 若流速大小随流量而变，等流时面积就不是

32、恒定数值，若流速大小随流量而变，等流时面积就不是恒定数值，使计算结果与实际情况存在差别，一般情况是以峰为准，采使计算结果与实际情况存在差别，一般情况是以峰为准，采用使洪峰流量误差最小的流速数值作为绘制等流时曲线的依用使洪峰流量误差最小的流速数值作为绘制等流时曲线的依据。据。 3 3、河槽调蓄问题、河槽调蓄问题 按照等流时线的假定，同一等流时线上水量同时到达出流按照等流时线的假定，同一等流时线上水量同时到达出流断面，但由于各干、支流之间的干扰，漫滩影响，断面流速分断面，但由于各干、支流之间的干扰，漫滩影响，断面流速分布不均等原因，使这种假定不符合实际，而是高速质点先到，布不均等原因，使这种假定不

33、符合实际，而是高速质点先到，低速质点后到，又按假定，各等流时面积之间没有水流交换，低速质点后到，又按假定，各等流时面积之间没有水流交换，只有先后次序之别，实际上是快速和慢速质质点互相混杂，严只有先后次序之别，实际上是快速和慢速质质点互相混杂，严格的面积出流次序是没有的。这就是等流时线未考虑河槽的调格的面积出流次序是没有的。这就是等流时线未考虑河槽的调蓄问题。因此，等流时线方法只宜用于小流域，因为河槽调蓄蓄问题。因此，等流时线方法只宜用于小流域，因为河槽调蓄作用小。作用小。 4.5.2.1 4.5.2.1 基本概念基本概念 单位线是流域上单位时段内均匀分布的单位净雨所形成单位线是流域上单位时段内

34、均匀分布的单位净雨所形成的流域出口断面流量过程线。的流域出口断面流量过程线。 单位线的净雨深（径流深）一般取单位线的净雨深（径流深）一般取mmmm；单位时段长；单位时段长度则依据流域性质而定。根据单位线定义有度则依据流域性质而定。根据单位线定义有式中，式中，q q 单位线纵高，单位线纵高，m m3 3s s； 流域面积，流域面积，kmkm2 2; ; t t 时段，时段，h h。 mmFtq106 . 3 4.5.2 时段单位线法时段单位线法q(m3/s)t(6h)某河某站某河某站6h6h单位线单位线(F=341km(F=341km2 2) ) 流域面积为流域面积为kmkm2 2，单位线时段长

35、，单位线时段长t t6h6h。单位。单位线包围的面积即线包围的面积即mmmm净雨所形成的径流量，因此有净雨所形成的径流量，因此有: : 某河某站某河某站6h6h单位线单位线(F=341km(F=341km2 2) )mmFtq1034161586 . 36 . 3单位线使用时的单位线使用时的两个假定两个假定: : （1 1）倍比假定倍比假定：如单位时段的净雨量是：如单位时段的净雨量是n n个单位，则所形成个单位，则所形成地面径流过程线的流量为单位线流量的地面径流过程线的流量为单位线流量的n n倍，其历时仍与单位线倍，其历时仍与单位线的历时相同。的历时相同。 （2 2）迭加假定迭加假定：如净雨历

36、时是：如净雨历时是m m个时段，则各时段净雨所个时段，则各时段净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净雨量所形成的流量之和。净雨量所形成的流量之和。 单位线推流单位线推流 根据单位线的定义，只要流域上净雨分根据单位线的定义，只要流域上净雨分布均匀，不论强度如何变化，均可用单位线布均匀，不论强度如何变化，均可用单位线推求地面径流过程线。推求地面径流过程线。 单位线推流单位线推流4.5.2.2 4.5.2.2 单位线的推求单位线的推求 推求单位线必须根据出流断面实测流量过程推求单位线必须根据出流断面实测流量过程线来分析。由

37、于地面径流与地下径流汇流特性不线来分析。由于地面径流与地下径流汇流特性不同，应分离后分别分析各自的单位线。一般，地同，应分离后分别分析各自的单位线。一般，地下径流过程比较平缓下径流过程比较平缓, ,对洪水主体部分影响不大，对洪水主体部分影响不大，常采用一些更为简化的处理方法，而着重分析地常采用一些更为简化的处理方法，而着重分析地面径流的单位线。面径流的单位线。 流域上如恰有一个时段地表净雨所形成的流域上如恰有一个时段地表净雨所形成的流量过程线，只要将流量过程线去除地下水以流量过程线，只要将流量过程线去除地下水以后得到的地面径流过程线纵标值，除以净雨量后得到的地面径流过程线纵标值，除以净雨量的单位数就可得出单位线。的单位数就可得出单位线。 实际水文资料中，恰有一个时段净雨所形实际水文资料中，恰有一个时段净雨所形成的流量过程线一般不多见，需要从多时段净成的流量过程线一般不多见，需要从多时段净雨的洪水资料分析出单位线。常用的方法有分雨的洪水资料分析出单位线。常用的方法有分析法与试错法。析法与试错法。 分析法的原理是递推求解。如地面径流过程为分析法的原理是递推求解。如地面径流过程为Q Q1 1, ,Q