4 流域产汇流计算
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第七章流域产流汇流第七章流域产流汇流计算1径流形成过程分为两个阶段:一是产流过程:降雨经植物截留、下渗、填洼等损失过程,并扣除这些损失后,剩余的部分称为净雨。
降雨转化为净雨的过程称为产流过程,净雨在数量上等于它形成的径流量。
产流计算:净雨量的计算称为产流计算。
二是汇流过程:雨水沿地面和地下汇入河网,并经河网汇集形成流域出口断面的径流过程,称为流域汇流过程。
汇流计算:地面、地下汇流过程的计算称为汇流计算。
计算方法:产流计算的方法因产流方式不同而异,分为蓄满产流方式和超渗产流方式的产流计算方法;汇流计算方法重点是时段单位线法和瞬时单位线法。
流域产汇流计算一般需要先对实测降雨、径流、土壤含水量以及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。
等流时面积:是指等流时线间的部分面积(f1、f2、f3)。
全流域面积F=f1+f2+f3。
2降雨特性分析降雨资料是产流计算的输入。
降雨包括降雨量、降雨强度、降雨历时、降雨过程、降雨分布、降雨面积及暴雨中心位置等流域平均降水量的计算方法:(1)算术平均法(2)泰森多边形法(3)等雨量线图法。
(2)动点~动面关系:3点假定:(i)设计暴雨中心与流域中心重合;(ii)设计暴雨的点~面关系符合本地区暴雨平均的点~面关系;(iii)流域边界线与某条等雨量线重合。
3流量过程的分割有两项工作:一是将非本次降雨形成的径流分割出去,求出本次洪水的径流总量。
二是由于不同水源的水流运动规律不同,所以还需将本次洪水径流总量划分为不同的水源,包括地面径流、壤中流和地下径流次洪分割的目的是把几次暴雨所形成的、混在一起的径流过程线独立分割开来。
分割方法:退水曲线法。
4前期影响雨量的计算描述前期土壤含水量大小的指标:(1)前期影响雨量Pa;前期降雨滞留在土壤中的雨量。
Pa有一个上限值Im,Im称为流域最大蓄水容量,等于流域在十分干旱情况下,大暴雨产流过程中的最大损失量,其中包括植物截留、填洼及渗入包气带被土壤滞留下的雨量。
第四章流域产流与汇流计算第一节概述根据第二章的论述,由降雨形成流域出口断面径流的过程是非常复杂的,为了进行定量阐述,将这一过程概化为产流和汇流两个阶段进行讨论。
实际上,在流域降雨径流形成过程中,产流和汇流过程几乎是同时发生的,在这里提到的所谓产流阶段和汇流阶段,并不是时间顺序含义上的前后两个阶段,仅仅是对流域径流形成过程的概化,以便根据产流和汇流的特性,采用不同的原理和方法分别进行计算。
产流阶段是指降雨经植物截留、填洼、下渗的损失过程。
降雨扣除这些损失后,剩余的部分称为净雨,净雨在数量上等于它所形成的径流量,净雨量的计算称为产流计算。
由流域降雨量推求径流量,必须具备流域产流方案。
产流方案是对流域降雨径流之间关系的定量描述,可以是数学方程也可以是图表形式。
产流方案的制定需充分利用实测的流域降雨、蒸发和径流资料,根据流域的产流模式,分析建立流域降雨径流之间的定量关系。
汇流阶段是指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流量的过程。
由净雨推求流域出口断面流量过程称为汇流计算。
流域汇流过程又可以分为两个阶段,由净雨经地面或地下汇入河网的过程称为坡面汇流;进入河网的水流自上游向下游运动,经流域出口断面流出的过程称为河网汇流。
由净雨推求流域出口流量过程,必须具备流域汇流方案。
流域汇流方案是根据流域净雨计算流域出口断面流量过程,应根据流域雨量、流量及下垫面特征等资料条件及计算要求制定。
就径流的来源而论,流域出口断面的流量过程是由地面径流、壤中流、浅层地下径流和深层地下径流组成的,这四类径流的汇流特性是有差别的。
在常规的汇流计算中,为了计算简便,常将径流概化为直接径流和地下径流两种水源。
地面径流和壤中流在坡面汇流过程中经常相互交换,且相对于河网汇流,坡面汇流速度较快,几乎是直接进入河网,故可以合并考虑,称为直接径流,但在很多情况仍称为地面径流。
浅层地下径流和深层地下径流合称为地下径流,其特点是坡面汇流速度较慢,常持续数十天乃至数年之久。