工程水文学第四章刘三

第五节流域汇流分析与计算降落在流域上的雨水，从流域各处向流域出口断面汇集的过程，称为流域汇流流域汇流坡地汇流河网汇流地面径流壤中流地下径流直接径流汇流（地面径流）一、流域出口断面流量的组成（1）汇流时间：流域各点的地面净雨流达出口断面所经历的时间，称为汇流时间（τ）。（2）等流时面积：将流域上汇流时间相等的点子连成一条曲线，就是等流时线。两条相邻等流时线间的面积称为等流时面积（F1、F2、F3、...）。1τ2τ3τdF1dF2dF31τ2τ3τdF1dF2dF3净雨i(t-τ)设等流时面积dF1上t-τ时刻形成净雨i(t-τ)正好在t时刻到达流域出口断面，所形成的出口断面流量为:而流域出口断面t时刻的流量Q(t)，是所有等流时面积上在t时刻到达出口断面的流量之和：dF(τ)对τ求偏导，有：流量成因公式流域汇流曲线流域净雨过程

流域汇流曲线u(t)：等流时线、单位线、瞬时单位线、地貌单位线等。一个时段净雨

二、等流时线法

F1上一个时段Δτ时间内的地面净雨h1会在Δτ间汇合成流量该流量于Δτ时流到流域出口一个时段D

t（Δτ）时间内的地面净雨h1在流域出口的径流过程t（Dt）01234Qi0i1F1i1F2i1F30两个时段净雨

2个时段地面净雨h1、h2在流域出口的地面径流过程t012345Q1i0i1F1i1F2i1F30Q2i0i2F1i2F2i2F30Qii1F1i1F2+i2F1i1F3+i2F2i2F3在流域出口的地面径流过程=h1、h2各自的流量过程相叠加三个时段净雨

具体计算方法见下表：时间净雨出流出流出流。。。出口处地面径流过程Q

1

。。。2

。。。3。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

@COPYRIGHT扬大陈平1、计算公式j=1,2,…,nri：第i时段净雨强度（h/Δt），mm/hfi：汇流时间（j-1）Δt和jΔt两条等流时线之间的面积，km2qi，i+j-1：在fj上的ri形成的i+j-1时段末出口断面流量，m3/sQk：第k时段末出口断面的流量，m3/s时间地面净雨（mm）等流面积（km2）部分径流（m3/s）总径流（m3/s）=5=8=1085500118102.302.3141054.63.708.3172.37.44.614.32003.79.212.904.64.600等流时线法汇流计算算例：2、净雨历时与流域汇流时间对Q（t）（1）当>时，全部流域面积与部分净雨造峰。

（2）当=时，全部流域面上的全部净雨造峰。

（3）当<时，部分面积上的全部净雨造峰。

3、等流时线法缺点

（1）降雨分布不均匀问题未考虑；（2）流速变化问题；（3）河槽调蓄问题。@COPYRIGHT扬大陈平三、时段单位线法（一）单位线基本概念在给定的流域下，单位时段内均匀分布的单位地面（直接）净雨量，在流域出口断面形成的地面（直接）径流过程线，称为单位线。单位净雨量（径流深）一般取为10mm。单位时段△t可取1、3、6、12、24h等等，依流域大小而定。

时间h10mm流量m3/s△t

（二）单位线法计算流域出口洪水过程

h3q1/1五0h3q2/1骄0h3q3/1环0h3q4/1境0通用戴计算狗公式亚：Qi——休i时段券末流领量值激；i=配1，2，3，…l流量违过程沫线时茄段数qi-吉j+鸦1——倒i-恰j+谱1时段魔末的荷单位识线纵独坐标除；i-坐j+披1=狼1，2，3，…n单位碧线时耍段数hj——屡j时段当末的若净雨捏深；j=菌1，2，3，…m净雨扎时段残数(三）绵单位蒙线时帝段转脂换单位主线应贼用时裙，往豪往因厨实际驻降雨碧历时俭和已厦知单线位线帽的时亲段长鹅不相僵符合僵，不协能任律意移繁用；在对返不同洒流域估的单纳位线妻进行山地区柏综合窗时，宏各流东域的值单位时线也肥应取裕相同糟的时猾段长州才能晶综合躺。例如脊，降藏雨记恩录只妹有四茎段制杠的，咬即每6小时趋观测政一次因，由架此可循分析回得6h单位欠线，焰但实绸际上谜则需3h的单呈位线瓣，就澡要将6小时狗单位责线转辈换为3小时滑单位惩线。待最常留用的畏方法归是S曲线礼法。不同湾时段武单位申线的挣转化桶换需要炉转换梦的情这况：a应用叨单位泡线求杂流量去过程嘉线时张，净付雨时麦段与主单位盗线时粥段不茅统一秘。b在对蛮不同搅流域回的单伐位线稼进行猪地区粮综合灿时，广各流漫域的软单位船线也居要统晌一时即段。常采熊用s曲线兵进行茫单位浪线的旧时段访转换S曲线久的概判念假定干流域蚊上净李雨持志续不警断，幻玉且每论一时平段净肃雨均稳为一甲个单题位，庆在流票域出替口断勉面形仍成的齐流量嫁过程这线，拦称为S曲线贺。应用S曲线搬求不滋同时鬼段的窄单位蒙线的峡实例孟：【例奶】已知雷：时段Δt0=6h的单至位线求：脸时段Δt取=3h的单拍位线解：①由Δt0=6h的单们位线纳，累谈加求扬到Δt0=6h的S（t）曲叹线②将S曲线脾向右逐平移Δt悟=3h得另类一曲劈燕线S（t-Δt）③超S曲线绵与S（t-糖Δt）曲封线各罩时段窜末的棋流量罗差S（t）-S比(t皆-Δt)组成冒的流沿量过推程线渔即为迫时段Δt=3咐h，降究雨强僵度为10仁/Δt0的净挺雨形辉成的畅流量伶过程男线。④应用发倍比累假定敬，有转换肢后的按单位拼线为桑：Δt创=Δ迅t0/2候=3概hΔt0q（Δt，t）=[伙S（Δt0）-S（Δt0-Δ违t）]涝Δt0/捐Δt时段Δt嫂=3亲h，净办雨量h=微10壁mm形成气的流漂量过赞程线已知害时段舱为Δt0的单休位线己，求卡任意胞时段Δt的单狠位线q(附Δt葛,t性)的通桃用公母式Δt0——原单岭位线优的时叙段长S（t）——时段衡长为Δt0的S曲线凳纵坐蜡标S（t-届Δ皮t）——时段膝错开Δt小时尖的S曲线俯纵坐胸标q(剥Δt吧,t拾)—丝式—时段淋为Δt0的单喉位线旧的纵跨坐标单位因线的掀应用已根今据多予次实砍测雨渴洪资亡料确竭定出批该流龟域实偿用的将单位腰线，繁当流表域内固降了翼一场讽雨后络，先方采用磁产流忠计算属方法箱推求析出净帖雨过扶程，火再用我单位捷线推晨求出弹流过疏程。（五顷）单竭位线相存在稍的问若题及袄处理沫方法1.洪水座大小坛的影蜡响大洪纱水，掀流速授大，北汇流迷较快水，单庄位线复尖瘦姑，峰淋高且讨峰现锣时间怜早。雹小洪吨水则周相反怒。2.暴雨云中心滔位置粘的影服响单位抹线假孕定降谣雨在发流域袋内分递布均摇匀。冈实际匀上降脖雨分冻布是村不均湾匀的听。暴聚雨中粥心在梦上游惊的洪贿水，第汇流例路径抖长，吹受流孙域调庆蓄作置用也轰大，竹洪水学过程毙较平队缓，脱单位炮线也孝平缓脸，峰侵低且私峰现伪时间妖偏后别。若锯暴雨旺中心迹在下雄游则册相反软。三.纳希市（瞬齐时）端单位严线法但：3（1）（2）（3）（3）（1）将（1）式舟代入亮（3）式习得课堂蚊作业盗：某流拜域的怜流域称面积F=境41终2.奴2k疲m2，已分雪析得19里97年6月一