水文预报第三章流域汇流

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1、Hydrologicforecasting水文预报1第三章流域汇流第一节概述1、流域汇流basinflowconcentration降水与蒸发之差地表水流地下水流河网水流槽面降水出流地表水流出流过程地下水流出流过程流域出流过程流域汇流过程2概述流域汇流由坡地表面水流运动、坡地地下水流运动、河网水流运动三个环节组成。2、坡地汇流overlandflowconcentration雨水降落到坡地上，形成地面径流、壤中流、地下径流后，经坡地调蓄，最后汇入到河槽。坡地汇流的特点：汇流过程中受到阻力大、流速小、流程短。3概述3、河网汇流rivernetworkflowconcentration

2、汇入到河槽的水流，经河槽的调蓄，最后汇集到流域的出口断面，形成出流过程。河网汇流的特点：汇流过程中受到阻力小、流速大、流程长。4第二节单位线一、单位线单位净雨一般取10mm。1、单位线unithydrograph对给定的流域，时段长为、空间分布均匀的单位净雨，在流域出口断面形成的地面径流过程，。qt净雨5单位线如果单位净雨发生的时段长趋于零，相应的单位线为瞬时单位线，。),0(tutD6单位线为根据降雨、径流推求单位线，有两个假定2、单位线的两个假定倍比假定：时段内的净雨为原来的倍，则相应流量过程也是原来的倍。QtqQ7单位线叠加假定：个时段的单位净雨形成的流量过程，为各个时段单位

3、净雨形成的流量过程的错开时段的叠加。Qt8单位线二、单位线的推求（一）时段单位线的推求推求时段单位线的方法：分析法、试算法、最小二乘法、图解法等。1、分析法设净雨过程为，流量过程为相应的单位线为并有9分析法根据单位线的两个假定，有注：采用上述公式计算出单位线为1mm的单位线。10分析法分析法求单位线1分析法求单位线211分析法分析法计算单位线，适用于净雨时段少的情况。当净雨时段数较多时，计算出的单位线容易出现锯齿、多峰、负值等不合理现象。多峰负值锯齿（不光滑）q12时段单位线的推求2、试算法试算法对多时段净雨的情况比较有效。步骤：Step1分析流域内仅有一个时段的净雨的流量过程，得

4、到一条单位线。Step2用上述单位线，推算本次除最大净雨之外其他所有时段净雨形成的流量过程。Step3用本次流量过程减去上述各流量过程错开时段叠加得到的流量过程，得到最大净雨相应的流量过程。13试算法Step4用最大净雨及相应的流量过程推算出单位线。Step5用step1、step4得到的单位线平均得到一条新的单位线。Step6比较step1、step5得到的单位线，如接近，计算结束；反之，用step5得到的单位线替代step1的单位线，重复step2至step5。14时段单位线的推求3、最小二乘法设净雨过程为流量过程为相应的单位线为并有构造目标函数15最小二乘法则满足的解即要求的

5、单位线。16单位线的推求（二）瞬时单位线的推求纳须用n个串联线性水库模拟流域对降雨径流的调节作用，推导出瞬时单位线。PQM17单位线的推求只要确定了方程中包含两个参数，瞬时单位线就唯一了。其中，瞬时单位线(instantaneousunithydrograph)：18瞬时单位线的推求瞬时单位线的推求，就是根据净雨过程及相应的流量过程，计算参数。一阶原点矩二阶中心矩19瞬时单位线的推求20单位线三、单位线的转换（一）时段单位线的转换汇流计算时，如果净雨时段长与单位线的时段长不一致，就需要进行单位线的时段转换。曲线是单位线时段转换的工具。曲线：历时无限长、每个时段均为10mm的净雨形成

6、的单位线。21时段单位线的转换求出曲线后，再进行单位线的时段转换：22单位线的转换（二）瞬时单位线与时段单位线的关系实际工作中，常根据瞬时单位线推求时段单位线。23单位线四、单位线的影响因素流域汇流的非线性表现：雨强、暴雨中心位置、流域大小、水源比重等因素对单位线的影响。按照单位线的两个假定，对同一流域，采用不同的降雨及相应的流量资料推算出的单位线应该是一样的。而实际情况并非如此。原因？因为单位线的两个假定都是线性的，与流域汇流的非线性特点不一致。24单位线的影响因素1、雨强同样的降雨量，雨强大时，产流量大，汇集到出口断面的水量也集中，此时，单位线峰高、历时短、峰现时间早。暴雨中心

7、靠近上游时，汇流路径长，流域调节作用大，此时，单位线平缓。2、暴雨中心位置暴雨从上游往下游移动时，加大单位线的峰高，暴雨移动的速度越大，这种作用越明显。3、暴雨移动的路线和速度25单位线的影响因素4、流域面积大小6、流域比降因为降雨、产流分布不均匀性，流域面积大的，推算出的单位线误差大。发生连续洪水时，河槽原有蓄水量大的，水流汇集速度快，此时，单位线峰高、峰现时间提前。5、河槽原有蓄水量山丘区流域，河道比降大，洪水的附加比降影响相对较小，分析出的单位线误差小。26单位