工程水文第四章-1.ppt

X.H.Dong, University of Twente §4 流域产汇流计算　 研究对象： 从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法，包括流域的产流计算和汇流计算。 产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、下渗、填洼等损失，转化为净雨过程的计算方法。 汇流计算主要研究净雨沿地面和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。 §4 流域产汇流计算　 研究内容： 流域产汇流计算基本资料的整理与分析； 前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算； 降雨径流相关图法推求净雨； 初损后损法计算地面净雨过程； 流域汇流分析； 单位线法推求流域出口洪水过程； 瞬时单位线法推求流域出口洪水过程。 §4 流域产汇流计算 研究目的： 　 流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是以后学习由暴雨资料推求设计洪水，降雨径流预报等内容的基础。 §4.1 概 述 内容提要 1.由降雨过程推求径流过程的基本内容与流程2. 流域产汇流计算的基本思路 学习要求 掌握由降雨过程推求径流过程的主要环节与基本思路 。 §4.1 概 述 1. 流域产汇流计算基本内容与流程 由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上分为两个步骤： §4.1 概 述 ①产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后，剩下的部分称为净雨，在数量上等于它所形成的径流深。在我国常称净雨量为产流量，降雨转化为净雨的过程为产流过程，关于净雨的计算称之为产流计算。 ②汇流计算：净雨沿着地面和地下汇入河网，然后经河网汇流形成流域出口的径流过程，关于流域汇流过程的计算称之为汇流计算。 §4.1 概 述 2. 流域产汇流计算的基本思路 流域产汇流计算方法的内容十分丰富，这里仅介绍目前使用比较普遍和比较成熟的计算原理及其计算方法。产流计算的方法有降雨径流相关图法和初损后损法等；汇流计算方法的重点是时段单位线法和瞬时单位线法。 无论产流计算还是汇流计算，基本思路都是，先从实际降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后，用于设计条件时，则可由设计暴雨推求设计洪水，用于预报时，则由实际暴雨推求预报洪水。 §4.2 降雨径流要素计算 内容提要 流域产汇流计算一般需要先对实测暴雨、径流和蒸发等资料做一定的整理分析，以便在定量上研究它们之间的因果关系和规律。本节介绍这些要素的分析计算方法。 学习要求 掌握一次实测降雨洪水的总径流深、地面径流深和地下径流深以及流域蒸散发量的计算方法。 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.1流域降雨分析 关于测站的降雨分析计算，流域平均雨量、时段雨量、降雨强度等，在第二章已经讲过（见第二章有关内容）。 但必须注意的是，降雨场次的划分一定要与洪水场次的划分相对应，如图4-2-1所示。当把洪水划分为两次时，暴雨也要相应地划分为两次，且两两对应，前次暴雨Ⅰ对应前面的洪水Ⅰ，后次暴雨Ⅱ对应后面的洪水Ⅱ，切不可混淆。 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.1流域降雨分析 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.1流域降雨分析 流域平均降雨量计算： 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。 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。 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.2 径流量计算 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.2 径流量计算 1.径流过程线分析 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.2 径流量计算 2.流量过程线的分割 （1）洪水场次划分及次洪水总径流深W的计算 洪水场次划分是指，将非本次降雨产生形成的径流分割出去。多数情况下，与本次降雨所对应的径流过程，不仅包括本次降雨形成的地面、地下径流，而且还包括前期降雨的地下径流。如图中4-2-1的虚线ag以下的水量，它表示如果没有降雨Ⅰ时，河中仍有持续的径流，称其为“基流”。另外，该次洪水尚未退完又遇降雨时，还会有后期洪水混入，如图中的第Ⅱ场洪水。 §4.2 降雨径流要素计算-§4.2.2 径流量计算 由图4-2-1可知，如果能求得退水曲线ag和abcadf，便能求得降雨Ⅰ所形成的洪水的总量W，即abcadf线与agf线之间所夹的面积。推求W比较简便的方法，是利用地下径流退水线相当稳定的性质来推求。近似认为，前期降雨所形成的在a点以后的地下径流过程线ag，与a点（与a点同流量）以后的adf线趋势一致,即ag线向后平移至的一段时间便可与adf线相重合。具体做法是，过起涨点a作一水平线，交本次洪水过程线退水段于a