水文学原理-第10章-流域汇流.ppt

  1. 1、本文档共34页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

第10章流域汇流概述流域汇流计算方法流域汇流系统分析线性分布式流域的汇流模型流域汇流的非线性处理一、概述(一)流域汇流过程降落在流域上的降水水滴,扣除损失后,从流域各处向流域出口断面汇集的过程称为流域汇流。通常可以把流域划分为坡地与河网两个基本部分。河网是由各级河流组成的网络。按斯特拉勒(Strahler)河流的级一般定义为:从河源出发的河流称为一级河流,两条Ω级河流汇合成的河流称为Ω+1级河流(Ω±1,2,...);两条不同级河流汇合成的河流的级是两条河流中较高的级。坡地则是指水流能直接汇入各级河流的那部分流域面积。流域汇流现象降落在河流槽面上的降水质点,将直接通过河网汇集至流域出口断面。降落在坡地上的降水质点,一般要从两条不同的途径汇集至流域出口断面:一条是留在坡地表面的降水质点,首先沿着坡地表面汇人附近的河流,接着汇入更高级的河流,最后汇集到流域出口断面;另一条是下渗到坡地表面以下土层中的降水质点,在满足一定的条件后,也要通过土层中各种孔隙汇集至流域出口断面。在实际情况中,以上两条汇流途径常常交替进行,成为所谓串流现象。汇流过程流域汇流由坡地表面水流运动、坡地地下水流运动和河网水流运动所组成。不仅流域汇流被划分为坡地汇流与河网汇流两个阶段,流域出口断面的洪水过程一般由槽面降水、坡地地面径流和坡地地下径流(包括壤中流和地下水径流)三种主要水源汇集至流域出口断面所形成。(二)汇流历时不同水源成分由于汇集到流域出口断面所经历的时间不同,因此在出口断面洪水过程线的退水段上表现出不同的终止时刻。槽面降水形成的出流终止时刻tr最早,坡地地面径流形成的出流终止时刻ts较次,坡地地下径流形成的出流终止时刻tg最迟。1、地表径流汇流时间地表径流汇流时间等于地面水坡面汇流时间与河网汇流时间之和。令ts表示地面水坡面汇流时间,tr表示地面水河网汇流时间,tw表示地表径流汇流时间,则有:tw=ts+tr(1)坡面汇流时间坡面被土壤、植被、岩石及其风化层所覆盖。人类活动,例如农业耕作、水土保持、植树造林、水利化及城市化等也都主要在坡面上进行。由于坡面微地形的影响,坡面水流一般呈沟状流。但当降雨强度很大时,也有可能呈片状流。坡面阻力一般较大,因而流速较小,但坡面水流的流程不长,常只有百m至数百m,所以坡面汇流时间往往不长,只有几十分钟左右。(2)河网汇流时间河网由大大小小的河流交汇而成。由于在河网交汇处存在着不同程度的洪水波相互干扰作用,因此,河网汇流要比河道洪水波运动更难处理。另外,坡面水流是沿着河道两侧汇入河网的,所以河网汇流又是一种具有旁侧入流的河道洪水波运动。河网中的流速通常比坡面水流大得多,但河网的长度更长,随着流域面积的增大,流域中最长的河流将是坡面长度的数倍、数百倍、数千倍,至数万倍。因此,除了小流域以外,河网的汇流时间一般远大于坡面的汇流时间。2、地下径流汇流时间渗入坡面以下土层中的水质点流动较缓,故壤中流及地下水径流的流域汇流时间总是比地面水的流域汇流时间长得多。壤中流及地下水径流虽都是地面以下岩土孔隙中的水流,但在表层较疏松土层中形成的壤中流,流速相对较大;而在地下水面以下土层中形成的地下水流,流速相对较小。因此,两者之中,地下水流的流域汇流时间又要更大些。3、流域汇流时间落在流域上的降水质点汇集到流域出口断面所经历的时间称为流域汇流时间。最大流域汇流时间是指流域中最长路径的水质点流到出口断面的时间,按下式近似计算:平均流域汇流时间是指流域上各水滴在流达出口断面时间的平均值,即有些水文学者认为流域滞时是一个比最大流域汇流时间更有意义的术语。它的定义是:K=v(Q)-v(I)如果流域各处流速变化不大,则流域滞时大体相当于流域平均汇流时间,并可按下式估算。二、流域汇流计算基础现在来考察流域净雨输入与相应的出口断面流量过程线之间的关系,见图,这是根据中国永定河支流清水河青白口站以上流域实测资料绘制的流域净雨过程与相应的出口断面流量过程对比图。可以看出,流域出流过程的洪峰流量不仅比净雨峰推迟出现,而且数量上的出流远比净雨峰小。这种现象在任一个流域上都可以发现,是普遍存在的水文现象,对不同的流域仅存在程度上的差别。上述现象称为洪水过程线的推移与坦化。具体地说,出流洪峰迟于净雨峰的现象称为洪水过程线的推移;出流洪峰小于净雨峰的现象称为洪水过程线的坦化。对洪水过程线推移与坦化机理的揭示和模拟是流域汇流研究的根本任务。(一)流域的调蓄作用一次降雨过程中,随着净雨量的增大,坡面、河网中蓄存的水量也增大。对于涨洪时段而言,净雨输入量值大于洪水流出量值。净雨停止时,坡面漫流也随之停止,这一时刻流域蓄存水量达到最大值。此后,河网汇流还将延续一段时

文档评论(0)

135****9872 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档