水文学(第六章).ppt

* 时间h 流量m3/s Q1 Q2 Q3 Q1+ Q2 + Q2 0 0 0 0 * 2. 单位线的应用 当流域内降了一场雨后，先用产流计算方法推求出净雨过程，再利用单位线的两个假定推求汇流过程，从而得出洪水过程。 【例题】 * * 计算步骤如下： ①根据第（2）栏流域降雨用初损后损法推算地面净雨过程，列于该表第（3）栏。 ②根据该次降雨和净雨的情况选择相应的单位线，列于表中第（4）栏。 ③ 按照倍比假定，用单位线求各时段净雨的地面径流过程，结果列于表中第（5）、（6）栏。 ④ 按叠加假定，将第（5）、（6）栏的同时刻流量叠加，得总的地面径流过程，列于第（7）栏。 * ⑤计算地下径流过程，该站的地下径流比较稳定，且量不大；近似取起涨流量70 m3/s作为本次洪水期间的地下径流，列于表中第（8）栏。 ⑥将（7）、（8）栏的地面、地下径流过程叠加，得第（7）栏要预报的洪水流量过程。 * 3. 单位线的推求 单位线可利用实测的降雨径流资料来推求。一般选择时空分布较均匀，历时较短的降雨形成的单峰洪水来分析。 方法步骤： （1）根据洪水资料，通过径流分割，求得出口断面的地面径流过程； （2）利用降雨资料，通过产流计算，求出地面净雨过程。 （3）根据地面径流过程和地面净雨过程，运用单位线的两个假定反推单位线。 当净雨时段数不多于2个时段，反推单位线常用分析法；多于2个时段，采用试错法。 * 4. 单位线的时段转换 单位线应用时，往往因实际降雨历时和已知单位线的时段长不相符合，不能任意移用；另外，在对不同流域的单位线进行地区综合时，各流域的单位线也应取相同的时段长才能综合。解决上述问题的方法是进行单位线的时段转换。 例如，降雨记录只有四段制的，即每6小时观测一次，由此可分析得6h单位线，但实际上则需3h的单位线，就要将6小时单位线转换为3小时单位线。最常用的方法是S曲线法。 * S曲线：假定流域上净雨持续不断，且每一时段净雨均为一个单位，在流域出口断面形成的流量过程线。 S曲线在某时刻的纵坐标等于连续若干个10mm净雨所形成的单位线在该时刻的纵坐标之和，或者说，S曲线的纵坐标就是单位线纵坐标沿时程的累积曲线。 * 5. 单位线存在的问题及处理方法 单位线假定流域汇流符合倍比和叠加原理，事实上这并不完全符合实际。因此，一个流域不同次洪水分析的单位线常有些不同。 主要原因有： （1）洪水大小(净雨强度)的影响 （2）暴雨中心位置的影响 处理办法： 按洪水的大小和暴雨中心位置分别确定单位线，在实际工作中根据具体情况选用。 * （1） 净雨强度的影响与处理方法 不同时段净雨深的单位线不同，雨强大，流量大、汇流快、单位线峰高、峰现时间提前。应分析不同雨强度的单位线，预报或设计时，根据雨强选相应的单位线。 * （2） 暴雨中心位置不同的影响与处理方法 暴雨中心位置不同其单位线将不同，雨心在上游，净雨向出口的汇流中，与雨心在下游相比，汇流时间较长，受到河槽的调节作用更大，所以，单位线峰相对较低、峰现时间较晚。应分析不同雨心位置的单位线，预报或设计时，根据雨心位置选相应的单位线 * * 三、瞬时单位线法推求流域出口洪水过程 瞬时单位线属于一种概念性模型，它是1960年由J.E. 纳希推导出瞬时单位线的数学方程，用矩法确定其中的参数，并提出时段转换等一整套方法。 * （2）综合分析平均后损率的变化规律?? ??? 一次降雨过程中，由于后损是初损的延续，初损量越大，土壤含水量越大，则后损能力越低，平均后损率 就越小,所以后损下渗率不仅与流域起始土壤含水量W0 有关，而且与初期降雨特性有关，初期降雨特性用初损期平均雨强 表示。因此，可以根据实测雨洪资料，分析建立 与 tc及 的关系。 * 【例题】已知某流域设计标准为百年一遇的24h暴雨过程如下表，设计暴雨初损为30mm，后期平均下渗能力为2.0mm/h。试求该流域设计24h设计地面净雨过程。 时段（6h） 1 2 3 4 合计 雨量（mm） 20 60 105 10 195 四、初损后损法产流量计算实例 解题思路：从降雨开始时段起扣除初损；之后判断产流的时段并按产流历时内的平均后期率扣损；最后，将后期不产流的雨量扣除。 * 时段（6h） 1 2 3 4 合计 雨量（mm） 20 60 105 10 195 初损（mm） 20 10 30 后损（mm） 12/10 12 10 24/34 地面净雨(mm) 38/40 93 141/131 时段（6h） 1 2 3 4 合计 雨量（mm） 20