工程水文第四章产汇流计算ppt课件.ppt

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1、第四章产汇流计算降雨计算径流计算土壤含水量产流计算汇流计算降雨计算1、点降雨强度过程线降雨量累积曲线降雨强度历时曲线2、面面平均降雨量时面深关系曲线点面关系曲线降雨强度过程线i~tt0Pmmimm/hP~t123降雨强度历时曲线历时ti0不同场降雨上包络线面平均雨量算术平均泰森多边形法等雨量线法P=(ΣPifi)/F面平均雨量时面深关系曲线历时~面积~降雨量面积雨量3小时6小时12小时3小时最大雨量等值线中心点面关系面积~等雨量线包围面积P/Pc1.0P/Pc~n小时面雨量与暴雨中心雨量比值取平均值径流计算暴雨==》净雨==》洪水实测出口断

2、面流量过程线分割非本次降雨的流量划分地下径流流量过程分割t(h)Q(m3/s)基流前后本次径流分割基流：汛前最枯流量或历年最枯流量平均退水曲线：tQ平均退水曲线下包线Q(t)=Q(0)e-t/KgKg~蓄水常数径流深计算：R=(ΣqiΔti)/F划分地下径流Qt地面地下土壤含水量：前期影响雨量Pat日无雨：Pa,t+1=KPa,t，消退系数K<1有雨：Pa,t+1=K(Pa,t+Pt-Rt)简化为：Pa,t+1=K(Pa,t+Pt)当Pa>WM时，令Pa=WMWM~流域最大蓄水量Pa初始值：日期向前推至很久无雨Pa=0或大雨过后Pa=WMWM

3、和KWM各地区不同，WM确定：选久旱无雨时，降雨，全流域产流WM=P-R-EK确定：Et=Pa,t-Pa,t+1=Pa,t(1-K)=Wt(1-K)因为土壤蒸发规律中，近似E与W成正比E/EM=W/WM,带入上式K=1-EM/WMEM用实测水面蒸发能力，随季节晴雨不同流域产流分析蓄满产流与超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流地下径流田间持水量满不满蓄满产流包气带fP地面径流RSE表层流地下径流田间持水量满不满超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流田间持水量不满降雨径流相关法:P~Pa~RRP00Pa2060100P1=49mmP2=81mm

4、Pa=60mm先P1~>求R1再(P1+P2)~>(R1+R2)R2=(R1+R2)-R1P1R1P1+P2R1+R2划分地下径流总净雨量分割为地面净雨和地下净雨影响因素：土壤是否饱和产流面积稳定下渗率fc蒸发量雨强初损后损法确定初损I0确定后损率f推算流量降雨量tfI0I0I0W0W0参数i0参数:月份00543567后损率f0tRfmm/h参数：初损雨强i0543算例(Pa,0=18.1mm)时段PI0fΔtR12.52.523.83.834.64.6411.21.39.957.81.36.564.61.33.374.01.32.783.

5、11.31.8Σ41.610.96.524.2汇流计算地面径流---单位线法：单位净雨产生的流量过程地下径流---线型水库汇流计算有关因素等流时面积流达出口时间τdQ(t)=it-τdF(τ)Q(t)=∫0tdQ(t)单位线假定:倍比、叠加10mmt(h)hqm3/s单位线实际过程10mm20mm01234q(t)第j时段净雨：qj(t)=q(t-j+1)hj’=hj/10Q(t)=Σhj’qj(t)j为降雨时段123123根据实际净雨~流量过程线推单位线时段净雨流量h’1q(t)h’2q(t)q(t)修正000012020020001002

6、510009505047536003622381814201110915551007228366604218217110110800单位线的时段转换10mm6h3httΔt0ΔtS(t)S(t-Δt)00ΔtS(t)QΔt(t)=[S(t)-S(t-Δt)]--Δt0Δt算例其他方法：dt0=1hdt=2hdt0=2hdt=1h单位线存在的问题和解决水流非线性，大洪水流速快，尖瘦净雨分布不均匀，暴雨中心位置，下则快地下径流的比重，大则慢解决：1、洪水分级分别定单位线2、按暴雨中心不同分别定单位线地下径流汇流计算线型水库法（略）Wg=kgQ

7、g等腰三角形法W=0.5QmTQm—最大地下径流流量，可取地面径流终止点简化法Qt地面地下算例—推求设计洪水某中型水库，集水面积341km2最大1日设计点暴雨量296mm,点面折减系数0.92Pa=78mm,Im=WM=100mm,fc=1.5mm/h设计暴雨时程分配（△t=6h）：时段1234合计%1163179100设计暴雨（mm）设计净雨地下净雨地面净雨计算净雨设计洪水过程推算表瞬时单位线的概念瞬时单位线是指在无穷小历时的瞬间，输入总水量为1且在流域上分布均匀的单位净雨所形成的流域出流过程线。河道汇流洪水流量演算河段入流过程推算出流过程

8、水量平衡Q上Δt-Q下Δt=ΔS槽蓄方程S=f(Q)水量平衡示意图0tQΔt上下ΔS不稳定流量、稳定流、槽蓄量Z下S涨洪落洪稳定流S~Z下绳套型S~Q非线性多值函数