产流与汇流ppt课件.ppt

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1、第三章产流与汇流1第一节概述1）径流：由流域内降雨形成的沿着流域地面和地下向河流、湖泊、水库、地下含水层等水体汇集的水流称为径流。其中：被流域出口断面截获的部分称为河川径流。从降雨落到地面再汇集到流域出口断面的整个过程称为河川径流形成过程，它包括流域产流和流域汇流两个子过程。22)产流过程降落到流域表面的雨水，除去损失，剩余的部分形成径流，也称为净雨。通常把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程。净雨量称为产流量，降雨不能形成径流的部分雨量称为损失量。33）汇流过程净雨沿坡面汇入河网，然后经河网汇集到流域出口断面，这

2、一过程称为流域汇流过程。44）产流汇流理论发展到今天大体上经历了四个阶段：19世纪以前为第一阶段，人们对产汇流现象仅有感性认识或只能作简单定量的阶段。19世纪至20世纪初为第二阶段，这一期间主要的理论贡献是奠定了汇流理论的水动力学基础：Darcy渗流定律（1856）St.Venant方程组（1871）前者为土壤水和地下水动力学奠定基础后者为研究河道及坡面洪水运动和流域汇流奠定了基础。520世纪20年代－50年代为第三阶段：产流与汇流理论得到了长足的发展。1921年，ROSS提出了面积－时间曲线1932年，Sherma

3、n提出了单位线，1935年，Horton提出了匀质包气带的产流理论等。620世纪60年代以来为第四阶段（计算机发明与应用）60年代出现了世界上第一个流域水文模型－－Stanford模型70年代Dune等人提出了“山坡水文学”产流理论80年代Rodriguez－Iturbe和Gupta等人发展了地貌瞬时单位线理论90年代，结合GIS、测雨雷达、卫星遥感等技术，分布式流域水文模型得到了发展。7产流方案根据流域降雨、蒸发和径流资料，分析确定降雨量、土壤含水量和径流量等要素之间的关系。汇流方案根据流域降雨和流量资料，推求净雨

4、和出口流量之间的关系。第二节降雨径流影响要素计算8P（t）P～RR（t）R～QQ（t）P（t）R（t）P～RQ（t）R～Q流域产流与汇流计算流域产流方案与汇流方案制定9一、流域降雨分析（一）单站降雨特性分析1、降雨强度过程线降雨强度过程线就是降雨强度随时间的变化过程线。10通常以时段平均雨强为纵坐标，时间为横坐标的柱状图表示，当取很小并趋于零，过程线变为光滑曲线，即为瞬时雨强i过程线。112、降雨量累计曲线以雨量累积值为纵坐标，相应时间为横坐标，点绘的曲线称累积雨量曲线。12雨量直方图与累积雨量过程线01020304

5、0506070809012345678910111213141516171819202105010015020025030035040045013实际上，降雨量的累积曲线就是降雨强度过程线对时间的积分曲线，即因此，曲线上任意一点的坡度就是该时刻的瞬时降雨强度i，即而曲线上任一时段的平均坡度即为该时段平均降雨强度，即143、降雨强度～历时曲线统计降雨强度过程线中各种不同历时的最大平均雨强。15最大平均雨强与历时的关系即为降雨强度～历时曲线。16（二）流域降雨特性分析1、流域平均降雨量由雨量站实测雨量记录，计算流域的平均

6、降雨量，常用的方法有三种：1）算术平均法2）垂直平分法（泰森多边形法）3）等雨量线法17（1）算术平均法当流域内雨量站分布均匀，地形起伏变化不大时，可根据各站同时段观测的降雨量用算术平均法推求:18(2)垂直平分法（泰森多边形法）当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：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站代表。19先用直线连接相邻雨量站（包括流域周边外的雨量站），构成若干个三角形，再作每个三角形各边的垂直平分线，这些垂直平分线将流域分成n个多边形，流域边界处的多边形以流域边界为

7、界。每个多边形内有一个雨量站，以每个多边形内雨量站的雨量代表该多边形面积上的降雨量，最后按面积加权推求流域平均降雨量：202122（3）等雨量线法当流域地形变化较大，而雨量站分布较密时，利用等雨量线图推算流域平均降雨量。23二、径流量Q(m3/s)t(h)W流量过程线1、径流深计算24径流深计算Q(m3/s)t(h)QiQi+1△tQnQ125实测流量过程线往往是由若干次暴雨所形成的洪水径流组成，除包括本次洪水形成的地面径流、壤中流和地下水径流外，还包括前期洪水尚未退完的部分水量及非本次降雨补给的深层地下水径流。地

8、面径流退水较快，而地下径流退水历时较长。2、流量过程线分割262728为了研究暴雨与洪水之间的关系，必须对流量过程线加以分割，分割有两项工作：1）去掉非本次降雨径流部分2）本次径流成分划分。地面径流表层流径流地下水径流分割的方法：取历年最枯流量平均值，或本年汛前最枯流量。称为直接径流（通常仍称为地面径流）浅层地下水深层地下水非本次降雨形成需分割