第3章_流域汇流计算.ppt

不同时段单位线的S曲线满足： 可以推得 因为 流域汇流计算 S曲线与时段长成反比 例: 已知某流域６h单位线（第１、２栏），要求转换为３h和９h单位线。 先求得６h单位线的累积曲线Ｓ（t）见表第（３）栏。再根据公式求得３h单位线（第5栏）和９h单位线（第７栏）。 【例】P92-93 单位线存在的问题及处理方法： 流域汇流计算 大洪水流速大、汇流快，用大洪水资料求得的单位线峰高且峰现 时间早； 小洪水则相反，求得的单位线过程平缓，峰低且峰现时间迟。 可以针对不同量级的洪水采用不同的单位线 （1）洪水大小的影响 暴雨中心位于上游的洪水，汇流路径长，洪水过程平缓，单位线峰 低且峰现时间偏后； 暴雨中心在下游，单位线过程尖瘦，峰高且峰现时间早 可以针对暴雨中心位置分别采用相应的单位线 （2）暴雨中心位置的影响 分析表明，地下水的贮水结构可视为一个线性水库，即地下水库的蓄量W与其出流量Qg的关系为线性函数,下渗的净雨量为入流量，经地下水库出流量就是流域出口断面的地下径流出流量。 三、地下径流过程的计算 流域汇流计算 1、计算方法及原理 地下水库蓄泄方程与地下水库的水量平衡方程：? 式中，Ig —地下水库的入流量； Wg Qg—地下水库的蓄水量与出流量； Kg—地下水库的蓄泄系数。 流域汇流计算 写成有限差形式： 解得： 逐时段计算可求出地下径流的出流过程。 流域汇流计算 其中，hg—时段内地下净雨量，mm； F—流域面积，km2 ； Δt —时段长度，h Kg —地下水库的蓄泄系数 流域汇流计算 【例】某流域集水面积F＝5290km2，由多次退水过程分析得Kg =228h。1985年4月该流域发生一场洪水，起涨流量50m3/s，计算时段Δt=6h。该次暴雨产生的地下净雨过程Rg如表。计算该次洪水地下径流的出流过程。 流域汇流计算 将 F＝5290km2，Kg=228h，Δt=6h 代入式 得: 即： 流域汇流计算 月 日 时 hg,i 6.366hg,i 0.974Qg,i Qg,i+1 4.16.14 ? ? ? 50 4.16.20 3.3 21 49 70 4.17.02 8.1 52 68 120 4.17.08 8.1 52 117 169 4.17.14 3.2 20 165 185 4.17.20 ? ? 180 180 4.18.02 ? ? 175 175 … ? ? … … 某流域地下径流过程计算 计算公式： 流域汇流计算 合并为流域出流过程线 Q (m3/s) t 地面径流过程 地下径流过程 Q（ t ） = Qs （ t ） + Qg （ t ） 流域汇流计算 P～t 、Em～t W0 h～t fc hs～t Wg=KgQg Qg～t hg～t Q ～ t K 、Im、Pe～W～R I0～W ，f 超渗产流 蓄满产流 Qs～t q～t ω～t 等流时线法 单位线法 流域产汇流计算框图 第3章 流域汇流计算 流域上各点的净雨，经过坡面汇入河网，再由河网流达出口断面，总称汇流。 从坡面和土壤表层汇入河网的，称为坡面汇流，其历时较短，一般只有几十分钟至几小时； 经由地下途径注入河网的，称为地下汇流，历时可长达几天或几十天。 流域汇流计算 流域汇流计算 等流时线法 单位线法 线性水库法 地面径流 地下径流 坡面汇流 一、等流时线法 等流时线是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面。两条等流时线间的面积称为等流时面积，按顺序用f１、f２、f３ … 表示，汇流时间分别等于t1＝Δt、t2＝2Δt、t3＝3Δt …。 流域汇流计算 Δt f1 f2 f3 f4 f5 某流域等流时线 2Δt 5Δt 4Δt 3Δt 流域汇流计算 出流断面在第i 时段出流量是由第一块面积f１上的本时段净雨，第二块面积f２上一时段净雨……等所合成的: 式中，ri－第i 时段地面净雨强度。 流域出口断面流量的计算 流域汇流计算 Δt f1 f2 f3 f4 f5 某流域等流时线 2Δt 5Δt 4Δt 3Δt 流域汇流计算 流域汇流计算 流域出口断面流量的计算 系数推导→ 书上公式： 等流时线法计算表 时段 （h） 地面净雨 hS(mm) 等流时 面积ω? （km2） 部分流量（m3/s） Qs (m3/s) h1=5mm h2=28mm h3=44mm h4=3mm (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)