农水工程水文(第4章产汇流).ppt

第四章流域产汇流分析与计算;第一节概述;产流计算的方法因产流方式不同而异，分别有蓄满产流方式和超渗产流方式的产流计算方法；汇流计算方法的重点是时段单位线法和瞬时单位线法。

???无论产流计算还是汇流计算，根本思路都是：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，那么可由设计暴雨推求设计洪水，用于预报时，那么由实际暴雨预报洪水。;二、次洪水过程的分割及计算;实测流量过程示意图〔曲线下方数字为洪号〕;流量过程的分割有两项工作：

一是将非本次降雨形成的径流分割出去，求出本次洪水的径流总量。

二是由于不同水源的水流运动规律不同，所以还需将本次洪水径流总量划分为不同的水源。;1.流量过程的分割〔续〕

(1)流域退水曲线的推求

绘制流域退水曲线的具体步骤如下：

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；

用一张透明纸描绘出最低的退水过程线；;退水曲线示意图;1.流量过程的分割〔续〕

(2)次洪划分

当洪水的起涨流量小于后继洪水的起涨流量时，用流域平均退水曲线将退水过程延长到与起涨流量相等。;1.流量过程的分割〔续〕

(3)水源划分

最常用的是斜线分割法。首先在退水曲线上找到直接径流的终止点；将起涨点A与直接径流终止点B直线相连，AB线以上为直接径流WS，以下为地下径流Wg，其地面径流深RS、地下径流深Rg只要分别除以流域面积F即可得到。;第二节产流的分析与计算;一、包气带对降水的再分配作用〔续〕;一、包气带对降水的再分配作用(续);一、包气带对降水的再分配作用(续);二、蓄满产流与降雨径流相关图法;2.Pa的计算;假设t日无雨，显然Pt=Rt=0；假设t日有雨，因Rt难以确定，实际计算时仍按Rt=0处理，并以Pa不超过流域最大蓄水量Im为控制。

假设流域较大，Pa值应按雨量站分块计算，全流域Pa值由各块Pa值加权平均。;Im可根据水量平衡原理确定。

闭合流域水量平衡方程：P-R-E=?W

选前期十分干旱，雨末蓄满的一次降雨产流过程的雨洪资料分析得到。因前期干旱，雨末蓄满，故W初≈0，W末≈Im，Im=P-R-E。〔Im，P，R，E的单位均为mm〕;4.土壤含水量日折减系数K

K综合反映流域蓄水量因流域蒸散发而减少的特性。流域蒸散发一方面取决于蒸散发能力Zm，另一方面取决于供水条件〔即流域蓄水量〕，假定流域蒸散发量Z与两者呈线性正比关系，假设第t日不降雨，那么根据水量平衡方程：;4.土壤含水量日折减系数K(续)

算例：某流域经分析求得Im=100mm，6、7月份多年平均的流域日蒸散发能力为5.6mm/d和6.8mm/d，试计算下表中6月25日～7月5日的逐日Pa值。;土壤含水量日折减系数K(算例);5.相关图的制作

降雨径流相关图是用每场降雨流域的面平均雨量P和相应产生的径流量R，以及影响径流形成的主要因素建立的一种定量的经验关系。主要因素包括：前期影响雨量Pa、降雨历时、降雨强度等。最常用的是R=f(P，Pa)的三变数相关图。;P～Pa～R相关图具有以下特征：

(1)Pa曲线簇在45o直线的左上侧，Pa值越大，越靠近45o线，即降雨损失量越小；

(2)每一Pa等值线都存在一个转折点，转折点以上的Pa线呈45o直线，转折点以下为坡度大于45o的曲线；

(3)Pa直线段之间的水平间距相等。;Pa;按蓄满产流方式，一次降雨所产生的径流总量包括地面径流和地下径流两局部，在推求洪水过程线时要分别处理。即将净雨h分成h地面和h地下。;6、稳定下渗率fc确实定及水源划分〔续〕;三、超渗产流的产流量计算;〔c〕根据Pa1查fp2，i2与fp2比照，确定第2时段的实际下渗量f2与净雨量y2，Pa2=Pa1+f2〔如此循环……〕;2、初损后损法

将损失分成两局部，产流前的损失称为初损〔I0〕。产流后的损失称为后损，后损由产流历时内的下渗量〔数值上等于产流历时内平均下渗强度×产流历时〕和后期不产流的雨量两局部组成。;2、初损后损法〔续〕

Pa～I0的关系可根据实测雨洪资料分析得到。具体来说，对每场降雨，按照前面介绍的方法计算降雨开始时的Pa，取流域出口断面流量起涨点前的累积雨量作为I0。根据多组〔Pa，I0〕确定Pa～I0关系。;第三节流域汇流的分析与计算;一、单位线;(a)从实测资料中选降雨、洪水过程，要求雨型和洪水呈单峰，洪水起涨流量小，过程线光滑；

(b)推算净雨过程和分割地面径