第七章 径流调节计算2015.11.19

径流调节 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解径流调节的基本概念，掌握径流的成因及其对水循环的影响。

2. 使学生掌握径流调节的方法和措施，了解其在水资源管理中的作用。

3. 引导学生了解我国径流调节的现状和发展趋势。

技能目标：1. 培养学生运用地理信息系统（GIS）分析径流调节数据的能力。

2. 提高学生通过小组合作，解决实际径流调节问题的能力。

3. 培养学生运用所学知识，设计合理径流调节方案的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对水资源保护的责任感和使命感，树立节约用水的观念。

2. 增强学生对我国水资源现状的认识，激发学生关爱环境、保护水资源的意识。

3. 引导学生认识到地理学科在解决实际问题中的价值，提高学生对地理学科的兴趣。

本课程针对八年级学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺、合作意识逐步形成的特点，注重理论与实践相结合，培养学生的实践操作能力和团队合作精神。

课程目标具体、明确，可衡量，以便教师进行有效的教学设计和评估。

通过本课程的学习，期望学生能够掌握径流调节的相关知识，形成解决实际问题的能力，树立正确的价值观。

二、教学内容1. 引言：通过案例分析，引出径流调节的概念及其在水资源的利用与保护中的重要性。

教材章节：第二章 水资源利用与保护2. 径流调节基础知识：- 径流的成因及影响因素- 径流调节的原理与方法- 径流调节在水资源管理中的作用教材章节：第二章第二节 水资源调控3. 径流调节措施：- 人工调节措施：水库、湖泊、河道整治等- 生态调节措施：水土保持、退耕还林、湿地保护等教材章节：第二章第三节 水资源调控措施4. 我国径流调节现状与趋势：- 我国径流调节的主要成就- 存在的问题与挑战- 未来发展趋势教材章节：第二章第四节 我国水资源调控现状与趋势5. 实践活动：- 运用GIS分析径流调节数据- 小组合作设计径流调节方案- 分析评价不同径流调节措施的优缺点教材章节：第二章实践活动本教学内容根据课程目标，系统组织相关知识点，注重理论与实践相结合。

以供水、灌溉为主的水库径流调节计算方法综述摘要：水库径流调节是协调水资源分配、解决水资源供需矛盾的重要手段。

本文简要介绍了几种常用的径流调节计算方法：时历法、数理统计法和随机模拟法。

对比各方法的优点和缺点，给不同要求的水库径流调节提供不同的方法。

关键词：水库径流调节，时历法，数理统计法，随机模拟法中国法分类号：TV697文献标识码：A前言在一般工程设计中，确定工程规模主要根据需水量预测成果、径流资料和拟定的水库特征参数进行调节计算，根据水量平衡进行调节的计算的常规方法有时历法和数理统计法，另外,随着计算机手段的改进和计算机的发展，随机模拟法开始应用于水库径流调节。

国内鲜有系统介绍以供水、灌溉为主的水库径流调节计算方法，本文通过查阅大量文献资料，将水库径流调节计算方法框架化，为后来研究的学者提供相应参考。

1.时历法水库径流调节在国内使用时历法起于20世纪50年代，最开始以以人工手算或图解法为主。

时历法是根据过去按时历顺序的流量资料进行调节计算，再将调节后的调节流量、水库水位、库容的多年变化情况，绘制成相应的频率曲线，再供设计选择，也就是先调节后频率统计的方法。

时历法是一种确定性径流描述，采用流域内已发生的径流过程，来推算将来的径流过程，。

时历法概念明确，水库各种要素齐全，在大中型灌溉水库的规划、设计及管理阶段运用广泛。

当具有30年以上的较长系列时，可以给出调节后的利用流量、水库存蓄水量、弃水量以及水库水位等因素随时序的变化过程，计算结果简易直观，精度较高，便于考虑较复杂的用水过程和计入水量的损失。

适用于需水量随来水、水库水位及用户要求变化而变化的调节计算，尤其是复杂的综合利用综合水库调节计算。

其中列表法调节计算能较严格、细致地考虑需水和水量损失随时间的变化，图解法可结合计算机编程进行计算。

但时历法计算应具有30年及以上的径流序列和综合利用各部门相应的用水系列，对于径流资料不连续或者径流资料较短的的水库径流调节运用中存在局限性。

雨水径流计算1.1汇水面雨水设计流量应按下式计算：Q = k∙Ψm∙q∙F （1.1）式中：Q——雨水设计流量（L/s）；k——汇水系数，当采用天沟集水且沟沿在满水时会向室内渗漏水时坡度大于2.5%的斜屋面或采用内檐沟集水时取1.5，其他情况取1.0；Ψm——径流系数；q——设计暴雨强度（L/s·hm2）；F——汇水面面积（hm2）。

1.2 各种汇水面的径流系数宜按表1.2的规定确定，不同汇水面的平均径流系数应按加权平均进行计算。

表1.2 各种汇水面的径流系数1.3各汇水面积应按汇水面水平投影面积计算并应符合下列规定：1 高出汇水面积有侧墙时，应附加侧墙的汇水面积，计算方法应符合现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB 50015的有关规定；2 球形、抛物线形或斜坡较大的汇水面，其汇水面积应附加汇水面竖向投影面积的50%。

1.4设计暴雨强度应按下式计算：q =（1.4） 式中：P ——设计重现期（a ）；t ——降雨历时（min ）； A 、b 、c 、n ——当地降雨参数。

1.5建筑屋面雨水系统的设计重现期应根据建筑物的重要性、汇水区域性质、气象特征、溢流造成的危害程度等因素确定。

建筑降雨设计重现期宜按表1.5中的数值确定。

表1.5 建筑降雨设计重现期注：（1）表中设计重现期，半有压系统可取低限值，虹吸式压力流系统宜取高限值；（2）工业厂房屋面雨水设计重现期应根据生产工艺、重要程度等因素确定，不宜小于10年。

1.6设计降雨历时的计算应符合下列规定： 1 雨水管渠的设计降雨历时应按下式计算：t =t 1+t 2 （1.6）式中：t1——汇水面汇水时间（min ），根据距离长短、汇水面坡度和铺盖确定，可采用5min ；m ——折减系数，取m=1； t2——管渠内雨水流行时间（min ）。

2 屋面雨水收集系统的设计降雨历时按屋面汇水时间计算，可取5min 。

167 (1 lg )()nA c P t b ++。

第七章流域产汇流计算本章学习的内容和意义：本章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、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。

汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。

本章研究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。

本章习题内容主要涉及：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；综合单位线法计算流域出口洪水过程。

一、概念题（一）填空题1. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________, 三大套资料。

2. 图1-7-1是一次实测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,请指出下列各面积的含义:abca代表_______________; acdefa代表__________________; abcdefa代表___________________。

图1-7-1 一次实测洪水过程3.常用的地面地下径流分割方法有_________________和_________________。

4.蒸发能力E m,它反映了_______________________________________等气象因素的作用。

5.蓄满产流是以________________________________为产流的控制条件。

6.按蓄满产流模式，当降雨使土壤未达到田间持水量时，降雨全部用以补充__________________。

7.按蓄满产流模式,当流域蓄满时,以后的降雨减去雨期蒸发后，剩余的雨水全部转化为__________。

第七章流域产汇流计算本章学习的内容和意义：本章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、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。

汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。

本章研究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。

本章习题内容主要涉及：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；综合单位线法计算流域出口洪水过程。

一、概念题（一）填空题1. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括_____________,______________,_______________, 三大套资料。

2. 图1-7-1是一次实测洪水过程,ac为分割线,ad为水平线,请指出下列各面积的含义:abca代表_______________; acdefa代表__________________; abcdefa代表___________________。

图1-7-1 一次实测洪水过程3.常用的地面地下径流分割方法有_________________和_________________。

4.蒸发能力E m,它反映了_______________________________________等气象因素的作用。

5.蓄满产流是以________________________________为产流的控制条件。

6.按蓄满产流模式，当降雨使土壤未达到田间持水量时，降雨全部用以补充__________________。

7.按蓄满产流模式,当流域蓄满时,以后的降雨减去雨期蒸发后，剩余的雨水全部转化为__________。

综合雨量径流系数计算公式雨量径流系数是指在一定汇水面积内，径流量与降雨量的比值。

综合雨量径流系数的计算公式涉及多个因素，咱们来好好唠唠。

先来说说为啥要研究这个雨量径流系数。

有一次我去一个老旧小区考察，正好赶上下大雨。

那雨水哗哗地流，可排水系统却不给力，小区里很快就积了不少水。

这时候我就想啊，要是能提前算好雨量径流系数，合理规划排水设施，是不是就能避免这种水淹小区的尴尬情况了？综合雨量径流系数的计算公式其实并不复杂，用公式表示就是：Ψz = Σ（Fi×Ψi）/F 。

这里的Ψz 就是综合雨量径流系数，Fi 是汇水面积 i占总汇水面积的比例，Ψi 则是对应汇水面积的雨量径流系数，F 是总汇水面积。

举个例子来说，假如有一个区域，分成了三块不同的地面，一块是草地，面积是 100 平方米，雨量径流系数是 0.15；一块是水泥地，面积200 平方米，雨量径流系数0.8；还有一块是池塘，面积50 平方米，雨量径流系数 1。

那这个区域的总汇水面积就是 100 + 200 + 50 = 350平方米。

草地占的比例就是100÷350 ≈ 0.286，水泥地占的比例是200÷350 ≈ 0.571，池塘占的比例是50÷350 ≈ 0.143。

然后把这些数据代入公式：Ψz = （0.286×0.15 + 0.571×0.8 + 0.143×1）/1 ，算出来综合雨量径流系数大概是 0.55 。

在实际应用中，确定不同地面的雨量径流系数是个关键。

比如说，城市里常见的屋顶，根据材质不同，雨量径流系数也不一样。

沥青油毡类的屋顶，径流系数就大一些，可能能到 0.8 到 0.9 ；而瓦屋顶就相对小一点，大概在 0.4 左右。

还有那些绿化地带，像树林、花园啥的，雨量径流系数也有差别。

树木比较密集的树林，可能径流系数在 0.1 到 0.2 之间；而比较稀疏的花园，径流系数可能就会高一些。

径流计算课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握径流计算的基本原理和方法，能够运用所学的知识对实际问题进行分析和解决。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解并掌握径流的定义、形成原因及其计算方法；了解径流计算在水利工程、水资源管理等领域的重要应用。

2.技能目标：学生能够运用径流计算原理和方法，对给定的问题进行分析和计算，提出合理的解决方案。

3.情感态度价值观目标：培养学生对水资源的敬畏之心，提高学生解决实际问题的能力，使学生在实际工作中能够更好地服务于社会和人民。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括径流的定义和形成原因、径流计算的基本原理和方法、径流计算在实际问题中的应用等。

具体安排如下：1.教材：使用《水利工程概论》一书，重点讲解径流计算的相关内容。

2.教学大纲：第一节课，讲解径流的定义和形成原因；第二节课，讲解径流计算的基本原理和方法；第三节课，讲解径流计算在实际问题中的应用。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法等。

具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解径流计算的基本原理和方法，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：教师引导学生针对实际问题进行讨论，培养学生的思考和解决问题的能力。

3.案例分析法：教师通过分析典型案例，使学生了解径流计算在实际问题中的应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《水利工程概论》2.参考书：相关的学术论文和专著，以拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以形象、生动地展示径流计算的相关内容。

4.实验设备：水文测量仪器、计算机等，用于实践教学和案例分析。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。

具体安排如下：1.平时表现：教师将根据学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况进行评估，占总成绩的30%。

区域降水与径流关系的计算方法降水和径流就像是一对好伙伴，降水多的时候，径流往往也会有变化。

那它们之间关系的计算方法是啥呢？咱先来说说最简单的一种，就是简单的比例法。

你想啊，如果一个区域下了好多雨，然后河里的水也明显变多了。

我们可以看看在一段时间里，降水的总量和径流总量。

比如说，这个月降了100毫米的雨，同一时间里，河流径流量增加了50立方米。

那这两者之间就有个大概的比例关系啦。

就好像你给花浇了一杯水，看到花盆下面流出了半杯，这就是一种很直观的比例感受。

还有一种方法叫经验公式法。

这就像是老祖宗或者是那些聪明的科学家们总结出来的小窍门。

他们根据好多好多地方的降水和径流的数据，总结出一个公式。

这个公式就像一个魔法咒语一样。

不同的区域因为地形啊、土壤啊、植被这些小伙伴的不同，公式也会有点不一样呢。

比如说在山区，因为有很多树和陡峭的山坡，降水变成径流的情况就和平原不一样。

所以这个经验公式就会考虑到这些因素，然后根据这个区域的特点来计算降水和径流的关系。

水量平衡法也很有趣哦。

把一个区域想象成一个大水桶，降水就像是往水桶里倒水，径流呢就像是从水桶里流出去的水。

但是这个水桶还有其他的进出水情况呢，比如说土壤会吸收一些水，植物也会喝掉一些水，还有地下水的交换。

我们要把这些都考虑进去，然后算出降水和径流的关系。

就像你要知道家里每个月水费花多少，你得考虑洗衣机用了多少水、马桶冲了多少水、还有你洗澡用了多少水一样。

现在科技发达了，还有用模型来计算的呢。

这些模型就像是超级复杂的大玩具。

把区域的各种数据，像降水、温度、地形、土地利用类型等等都放进去，然后让这个模型自己去计算降水和径流的关系。

这就像是让一个超级聪明的机器人去解决这个问题。

不过这个模型可不好建，就像搭积木一样，得一块一块小心翼翼地搭，一个数据错了，可能结果就不太对啦。

不管是哪种方法，都是为了更好地了解降水和径流这对小伙伴之间的关系，这样我们就能更好地管理水资源，保护我们的环境啦。

地面径流计算公式地面径流是指雨水在地表流动的过程，是雨水在地表流动时，由于地面的不平坦、土壤的渗透性等因素而导致的径流。

地面径流计算公式是用来计算地面径流量的公式，它可以帮助我们了解雨水在地表流动时的情况，对于水资源管理和防洪工程等方面具有重要意义。

地面径流计算公式的推导是基于水文学原理和实际观测数据的分析，它可以帮助我们预测雨水在地表流动时的径流量。

地面径流计算公式通常包括降雨量、土壤类型、地形、植被覆盖等因素，这些因素都会影响地面径流的形成和流动。

下面我们将介绍一些常用的地面径流计算公式及其应用。

1. 曼宁公式。

曼宁公式是描述水流在河道中的流速和流量的经验公式，它也可以用来计算地面径流量。

曼宁公式的一般形式为：Q = C A (R^2/3) S^0.5。

其中，Q为地面径流量，C为曼宁系数，A为流域面积，R为雨量，S为坡度。

曼宁公式是一种经验公式，它的参数需要根据实际情况进行调整，但通常可以用来估算地面径流的量级。

2. 坡面径流计算公式。

坡面径流是指在坡面上由于雨水的降落而形成的径流，它通常可以用以下公式来计算：Q = K I A。

其中，Q为坡面径流量，K为径流系数，I为雨强，A为坡面面积。

坡面径流计算公式通常适用于小流域和小面积的坡面，它可以帮助我们估算在不同降雨条件下坡面径流的量级。

3. SCS单位线法。

SCS单位线法是美国农业部（USDA）Soil Conservation Service（SCS）提出的一种计算地面径流的方法，它可以用以下公式来计算：Q = (P 0.2S) ^ 2 / (P + 0.8S)。

其中，Q为地面径流量，P为降雨量，S为土壤持水能力。

SCS单位线法是一种较为简单的计算地面径流的方法，它可以在没有大量实测数据的情况下进行径流量的估算。

地面径流计算公式的应用。

地面径流计算公式可以用于水资源管理、防洪工程、生态环境保护等方面。

在水资源管理中，地面径流计算公式可以帮助我们预测不同降雨条件下的径流量，从而合理安排水资源的利用和调度。

雨水径流控制方案15.12.24.详解白云致友汽车配件交易中心雨水径流控制一、雨水径流量计算建设前本项目占地面积47798m 2，下垫面主要为碎石路面、土路面和公共绿地。

碎石路面占地面积12000m 2，土路面占地面积17198m 2，绿地占地面积18600m 2。

表1 建设前下垫面面积统计建设前综合径流系数，计算公式如下：mld ld kst kst fst fst S )F ()F ()F (''''''ψ⨯∑+ψ⨯∑+ψ⨯∑=ψ=【12000x0.40+17198x0.29+18600x0.15】/47798=0.263采用广州市暴雨强度公式，计算总公式：750.0)259.11()lg 438.01(427.3618++=t P q=357.5L/s.ha=0.357 L/s.m 2 1).设计重现期：P=5a 2).设计降雨历时：t=20min 3).地面综合径流系数：取Ψ=0.263建设前雨水径流量为Q （jsq ），建设前没有雨水径流削减措施，因此Q d （jsq ）=0Q （jsq ）= Q s （jsq ）-Q d （jsq ）=0.263x47798x0.357=4490L/s式中：Q （jsq ）——建设前雨水径流量（L/s ）；Q s （jsq ）——建设前雨水设计流量（L/s ）；Q d （jsq ）——建设前雨水径流措施径流削减总量（L/s ）。

建设后下垫面主要为透水地面、绿地和不透水地面。

透水性人行道、露天停车场、铺装地面面积8184m 2，绿地占地面积18600m 2，硬屋面硬化面积9500m 2，非渗透车道路面7000m 2。

建设后透水地面面积共23300m 2，非渗透硬化面积16500m 2。

可渗透地面面积比例为57%，大于40%。

透水性人行道、露天停车场、铺装地面雨水径流系数取0.30，绿地取0.15，硬屋面、非渗透车道路面取0.90。