流域产汇流的计算过程

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1、工程水文学第四章流域产汇流计算4.1概述4.2流域降雨径流要素计算4.3蓄满产流计算4.4超渗产流计算4.5流域汇流计算4.6河道汇流计算第二节降雨径流要素计算一、流域降雨量降雨包括降雨量、降雨强度、降雨历时、降雨过程、降雨分布、笼罩面积及暴雨中心位置等。降雨量指与洪水过程相应的一次降雨过程的总量，它可以指某个雨量站的降雨量，若对一个流域而言，则指流域的面平均雨量。1、流域平均雨量计算（1）算术平均法条件：流域内雨量站分布较均匀、地形起伏变化不大。（2）垂直平分法（泰森多边形法）条件：流域雨量站分布不太均匀，为了更好地反映各站在计算流域平均雨量中的作用。假设：流域各处

2、的雨量可由与其距离最近的雨量站代表。（3）等雨量线法条件：当流域地形变化较大，而雨量站分布较密，能结合地形变化绘制等雨量线时。该方法能考虑流域地形的变化绘制等雨量线，比较好地反映了降雨在流域上的变化，精度较高。但是绘制等雨量线需要较多站点的资料，且每次都要重绘，工作量大。2、降雨量过程线（1）降雨强度过程线表示降雨强度随时间的变化过程。二、径流量计算（一）径流过程线分析若流域内发生一场暴雨，则可在流域出口断面观测到其形成的洪水过程线。在实测的洪水过程中，包括本次暴雨所形成的地表径流、壤中流、浅层地下径流以及深层地下径流和前次洪水尚未退完的部分水量。产流计算需要将本次暴

3、雨所形成的径流量分割独立开来并计算其径流深。从径流形成过程分析可知，地表径流与壤中流汇流情况相近，出流快、退尽早，并在洪水总量中占比例较大，故常将二者合并分析计算，称之为地面径流。地面径流退尽后，洪水过程线只剩浅层地下径流和深层地下径流，流量明显减小，会使过程线退水段上出现一拐点。由于地下径流出流慢、退尽也慢，所以洪水过程线尾部呈缓慢下降趋势，常造成一次洪水尚未退尽，又遭遇另一次洪水的情况。所以，要想把一次降雨所形成的各种径流分割独立开，需要两种意义的分割：次洪水过程的分割与水源划分。一次洪水流量过程地面径流表层流径流地下径流前期洪水未退完的部分水量非本次降雨补给的深

4、层地下径流本次洪水形成割除AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深层地下径流（基流）前期洪水未退完的部分本次降雨形成的径流过程（二）次洪水过程的分割次洪水过程分割的目的是把几次暴雨所形成的、混在一起的径流过程线独立分割开来。此类分割常采用退水曲线进行。分割时，可将退水曲线在待分割的洪水过程线（应与退水曲线纵、横坐标比例一致）的横坐标上水平移动，尽可能使某条地面退水曲线与洪水退水段吻合，沿该线绘出分割线即可。退水曲线是反映流域蓄水量消退规律的过程线，可按下述方法综合多次实测流量过程线的退水段求得:取若干条洪水过程线的退水段，采用相同的纵、横坐标比例尺，绘在透明纸上。绘

5、制时，将透明纸沿时间坐标轴左右移动，使退水段的尾部相互重合，作出一条光滑的下包线，该下包线即为地下水退水曲线，反映地下径流的消退规律。基流的分割：取历年最枯流量的平均值或本年汛前最枯流量用水平线分割（ED线）。退水曲线Kg：地下水退水参数；Kg越大地下水退水越慢，反之则快。(三)径流量的计算分割完成后，各种径流过程即可独立开，可计算其径流量，即求各自的面积。黄色的面积（ABCDFA）：3.6—单位换算系数AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深层地下径流（基流）前期洪水未退完的部分本次降雨形成的径流过程C’D’C′D′D的面积与AEF大约相等，ABCDFA≈ABCC

6、′D′FEA（四）水源划分次洪水过程的分割完成后，再进行地面径流、浅层地下径流、深层地下径流的划分，即按水源进一步划分径流。深层地下径流由承压水补给形成，其特点是小而稳定，常称为基流。可以通过分析、调查径流资料合理选定。选定基流流量后，可在洪水过程线底部用平行线割除基流。该线以下径流即为深层地下径流。地面径流与浅层地下径流的分割常采用斜线分割法：用退水曲线确定洪水退水段上的拐点，从洪水起涨点向点画一斜线，该线以上为地面径流，该线与平行线之间为浅层地下径流。也可用经验公式确定从洪峰流量出现时刻至直接径流终止点的时距N，由此确定B点。AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)

7、F本次降雨形成的径流过程C’D’B’直接径流地下径流N三、前期影响雨量降雨开始时，流域土壤的干湿程度（即土壤的含水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个主要因素。如何来表示流域的土壤含水量？前期影响雨量Pa、流域的蓄水量W（一）前期影响雨量Pa的计算公式如果第t日内有降雨Pt，但未产流，则如果第t日内有降雨Pt并产生径流Rt，则注意：Pa≤WM，若计算出Pa>WM，则取Pa=WM。如果流域前后两天无雨，则（二）流域最大蓄水量WM和消退系数K1.流域最大蓄水量WM——流域蓄水容量田间持水量与调萎系数的差值流域实际蓄水量在0～WM之间变化。2.消退系数K消