流域产汇流分析PPT学习教案.pptx

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1、会计学1流域产汇流流域产汇流(huli)分析分析第一页，共79页。n n第二章对径流第二章对径流第二章对径流第二章对径流(jngli)(jngli)的形成过程作了定性的描的形成过程作了定性的描的形成过程作了定性的描的形成过程作了定性的描述，本章从定量的角度阐述降雨形成径流述，本章从定量的角度阐述降雨形成径流述，本章从定量的角度阐述降雨形成径流述，本章从定量的角度阐述降雨形成径流(jngli)(jngli)的原理和计算方法，它是以后学习由暴的原理和计算方法，它是以后学习由暴的原理和计算方法，它是以后学习由暴的原理和计算方法，它是以后学习由暴雨资料推求设计洪水、降雨径流雨资料推求设计洪水、降雨径流

2、雨资料推求设计洪水、降雨径流雨资料推求设计洪水、降雨径流(jngli)(jngli)预报等预报等预报等预报等内容的基础。内容的基础。内容的基础。内容的基础。降雨降雨(jin y)P(t)蒸发蒸发E(t)产流计算产流计算(j sun)净雨净雨R(t)汇流计算汇流计算流域出口断面流域出口断面径流过程径流过程Q(t)数量上相等数量上相等第1页/共79页第二页，共79页。第一节第一节 概述概述(i sh)(i sh)一一一一.流域产汇流计算基本内容流域产汇流计算基本内容流域产汇流计算基本内容流域产汇流计算基本内容 由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上分为两个由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上

3、分为两个由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上分为两个由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上分为两个(lin)(lin)(lin)(lin)步骤：步骤：步骤：步骤：产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后，转化为净雨的计算称为产流计算。之后，转化为净雨的计算称为产流计算。之后，转化为净雨的计算称为产流计算。之后，转化为净雨的计算称为产流计算。汇流计算：净雨沿着汇入地面和地下河网，并经河网汇流计算：净雨沿着汇入地面和地下河网，并经河网汇流计算：净

4、雨沿着汇入地面和地下河网，并经河网汇流计算：净雨沿着汇入地面和地下河网，并经河网汇流形成流域出口的径流过程的计算称之为汇流计算。汇流形成流域出口的径流过程的计算称之为汇流计算。汇流形成流域出口的径流过程的计算称之为汇流计算。汇流形成流域出口的径流过程的计算称之为汇流计算。第2页/共79页第三页，共79页。二二二二.流域产汇流计算基本流域产汇流计算基本流域产汇流计算基本流域产汇流计算基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)流程和思路流程和思路流程和思路流程和思路 产流与汇流之间的联系可简明地表示成图产流与汇流之间的联系可简明地表示成图产流与汇流之间的联系可简明地表示成图产流与汇流之间的联系可

5、简明地表示成图5.15.15.15.1所示的流程图。所示的流程图。所示的流程图。所示的流程图。图图5.1基本思路基本思路:先从实际降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然先从实际降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后后(rnhu)，用于设计条件时，则可由设计暴雨推求设计洪水，用，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，则由实际暴雨预报洪水。于预报时，则由实际暴雨预报洪水。第3页/共79页第四页，共79页。第二节第二节 降雨径流要素降雨径流要素(yo s)(yo s)计算计算一、流域降雨分析一、流域降雨分析（一）单站降雨特性分析（点降雨特性）（一）单站降雨特性分析（点降雨

6、特性）点降水量（点降水量（point rainfallpoint rainfall）由于雨量由于雨量(yling)(yling)观测站观测到的降观测站观测到的降雨量雨量(yling)(yling)仅代表其周围仅代表其周围 小范围内的降水量，故称为点降水量。小范围内的降水量，故称为点降水量。第4页/共79页第五页，共79页。点降雨量用以下几个特征值描述：点降雨量用以下几个特征值描述：点降雨量用以下几个特征值描述：点降雨量用以下几个特征值描述：降雨量（降雨量（降雨量（降雨量（Rainfall volume Rainfall volume）为一定时段内降落到地面上的总雨为一定时段内降落到地面上的总雨

7、为一定时段内降落到地面上的总雨为一定时段内降落到地面上的总雨(mm=mm3/mm2)(mm=mm3/mm2)；降雨历时（降雨历时（降雨历时（降雨历时（Rainfall volumeRainfall volume）一次降雨所经历一次降雨所经历一次降雨所经历一次降雨所经历(jngl)(jngl)的时间的时间的时间的时间(day(day或或或或h)h)；降雨强度（降雨强度（降雨强度（降雨强度（Rainfall intensity)Rainfall intensity)为单位时间内的降雨量为单位时间内的降雨量为单位时间内的降雨量为单位时间内的降雨量(mm/min(mm/min或或或或mm/h)mm/h

8、)；第5页/共79页第六页，共79页。降雨面积（降雨面积（降雨面积（降雨面积（(Rainfall area)(Rainfall area)指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区(y(y q)q)的大小；的大小；的大小；的大小；降雨中心（降雨中心（降雨中心（降雨中心（Rainfall center)Rainfall center)指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地指降雨面积上降雨量最为集

9、中且范围较小的局部地(区区区区)点。点。点。点。第6页/共79页第七页，共79页。降雨量在时间上的变化特性的图形表示降雨量在时间上的变化特性的图形表示降雨量在时间上的变化特性的图形表示降雨量在时间上的变化特性的图形表示 降雨强度过程线（降雨强度过程线（降雨强度过程线（降雨强度过程线（Rainfall processRainfall process）表示降雨强度随时间的变化过程，表示方法表示降雨强度随时间的变化过程，表示方法表示降雨强度随时间的变化过程，表示方法表示降雨强度随时间的变化过程，表示方法(fngf(fngf)如下：如下：如下：如下：降雨强度过程线（降雨量过程线）降雨强度过程线（降雨量

10、过程线）降雨强度过程线（降雨量过程线）降雨强度过程线（降雨量过程线）注：其纵坐标（左）为时段内降雨量（实际为降雨强度），注：其纵坐标（左）为时段内降雨量（实际为降雨强度），横坐标为时序，通常以直方图或曲线横坐标为时序，通常以直方图或曲线(qxin)表示。表示。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 t（h）第7页/共79页第八页，共79页。累积累积累积累积(lij)(lij)降雨过程线降雨过程线降雨过程线降雨过程线(Accumulation rainfall mass curve)(Accumulation rainfall mass curve)注：注：其横坐标

11、为时序；其横坐标为时序；纵坐标为降雨开始纵坐标为降雨开始(kish)(kish)到到各时刻的降雨量的累积值。各时刻的降雨量的累积值。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 t（h）第8页/共79页第九页，共79页。降水强度降水强度降水强度降水强度 历时历时历时历时(l sh)(l sh)曲线：曲线：曲线：曲线：(Rainfall intensity-duration curve)(Rainfall intensity-duration curve)说明：说明：根据一场降雨根据一场降雨过程的记录统计其不过程的记录统计其不 同历时内最大平均同历时内最大平均 降降雨强度

12、，以其为雨强度，以其为 纵坐纵坐标，以历时为标，以历时为 横坐标，横坐标，由大至小绘成的变化由大至小绘成的变化(binhu)(binhu)曲线。它的曲线。它的变化变化(binhu)(binhu)规律是规律是雨强与历时长短成反比。雨强与历时长短成反比。时间(shjin)（h）降雨强度过程线第9页/共79页第十页，共79页。（二）流域降雨量的计算（二）流域降雨量的计算面平均降水量面平均降水量(Areal mean (Areal mean Rainfall)Rainfall)实际生产实际生产(shngchn)(shngchn)上水文工作上水文工作多以流域作为研究对象，面多以流域作为研究对象，面降降雨

13、量多指流域平均雨量雨量多指流域平均雨量 ，通常称，通常称为面平均雨量。一般由已知为面平均雨量。一般由已知的各点雨量来推求面雨量。的各点雨量来推求面雨量。由点雨量估算面雨量的常用方法：由点雨量估算面雨量的常用方法：第10页/共79页第十一页，共79页。流域平均雨量流域平均雨量(yling)计算：计算：1.算术平均法算术平均法条件：流域内雨量条件：流域内雨量(yling)站站分布较均匀、地形起伏变化不分布较均匀、地形起伏变化不大。大。第11页/共79页第十二页，共79页。2.2.2.2.垂直平分法（泰森多边形法）垂直平分法（泰森多边形法）垂直平分法（泰森多边形法）垂直平分法（泰森多边形法）条件：流

14、域雨量站分布不太均匀，为了更好地反映条件：流域雨量站分布不太均匀，为了更好地反映条件：流域雨量站分布不太均匀，为了更好地反映条件：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各站在计算流域平均各站在计算流域平均各站在计算流域平均(pngjn)(pngjn)(pngjn)(pngjn)雨量中的作用。雨量中的作用。雨量中的作用。雨量中的作用。假设：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站假设：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站假设：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站假设：流域各处的雨量可由与其距离最近的雨量站代表。代表。代表。代表。第12页/共79页第十三页，共79页。3.3.3

15、.3.等雨量线法等雨量线法等雨量线法等雨量线法条件：当流域地形条件：当流域地形条件：当流域地形条件：当流域地形(dxng)(dxng)(dxng)(dxng)变化较大，而雨量站分布变化较大，而雨量站分布变化较大，而雨量站分布变化较大，而雨量站分布较密，能结合地形较密，能结合地形较密，能结合地形较密，能结合地形(dxng)(dxng)(dxng)(dxng)变化绘制等雨量线时。变化绘制等雨量线时。变化绘制等雨量线时。变化绘制等雨量线时。该方法能考虑流域地形的变化绘制该方法能考虑流域地形的变化绘制(huzh)等雨量线，比较好等雨量线，比较好地反映了降雨在流域上的变化，精度较高。地反映了降雨在流域上

16、的变化，精度较高。但是但是(dnsh)绘制等雨量线需要较多站点的资料，且每绘制等雨量线需要较多站点的资料，且每次都要重绘，工作量大。次都要重绘，工作量大。第13页/共79页第十四页，共79页。第14页/共79页第十五页，共79页。等值线法的优点：等值线法的优点：求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；著的流域；能反映出降雨量能反映出降雨量(yling)在空间的实际分布情在空间的实际分布情况。况。等直线法的不足：等直线法的不足：绘制等雨量绘制等雨量(yling)线需较多站点雨量线需较多站点雨量(yling)资料；不同时段的等值线图需重绘，工作

17、量大。资料；不同时段的等值线图需重绘，工作量大。第15页/共79页第十六页，共79页。二、径流量计算二、径流量计算(j sun)一次洪水一次洪水(hngshu)流量过程流量过程地面径流地面径流表层流径流表层流径流地下径流地下径流前期洪水未退完的部分水量前期洪水未退完的部分水量非本次非本次(bn c)降雨补给的深层地下降雨补给的深层地下径流径流本次洪水形成本次洪水形成割除割除第16页/共79页第十七页，共79页。AEGBCHIDt(h)Q(m3/s)F深层地下深层地下(dxi)径流径流（基流）（基流）前期洪前期洪水水(hngshu)未退未退完的部完的部分分本次本次(bn c)降雨形成的径降雨形成

18、的径流过程流过程第17页/共79页第十八页，共79页。二二.径流量计算径流量计算（一）降雨场次划分（一）降雨场次划分降雨场次的划分一定要与洪水降雨场次的划分一定要与洪水(hngshu)(hngshu)场次的划分相对应。场次的划分相对应。如图如图5.105.10所示，当把洪水所示，当把洪水(hngshu)(hngshu)划分为两次时，暴雨也要相应地划分为两次时，暴雨也要相应地划分为两次，且两两对应，前次暴雨划分为两次，且两两对应，前次暴雨对应前面的洪水对应前面的洪水(hngshu)(hngshu)，后次暴雨，后次暴雨对应后面的洪水对应后面的洪水(hngshu)(hngshu)，切不可混淆。，切不

19、可混淆。第18页/共79页第十九页，共79页。图图5.10第19页/共79页第二十页，共79页。（二）洪水场次划分及径流过程线分析（二）洪水场次划分及径流过程线分析（二）洪水场次划分及径流过程线分析（二）洪水场次划分及径流过程线分析1.1.1.1.洪水场次划分洪水场次划分洪水场次划分洪水场次划分洪水场次划分是指，将非本次降雨产生形成的径流分割洪水场次划分是指，将非本次降雨产生形成的径流分割洪水场次划分是指，将非本次降雨产生形成的径流分割洪水场次划分是指，将非本次降雨产生形成的径流分割出去。如图出去。如图出去。如图出去。如图5.115.115.115.11，多数情况下，与本次降雨所对应的径，多数

20、情况下，与本次降雨所对应的径，多数情况下，与本次降雨所对应的径，多数情况下，与本次降雨所对应的径流流流流过程，不仅过程，不仅过程，不仅过程，不仅(bjn)(bjn)(bjn)(bjn)包括本次降雨形成的地面、地下径流，包括本次降雨形成的地面、地下径流，包括本次降雨形成的地面、地下径流，包括本次降雨形成的地面、地下径流，而且而且而且而且还包括前期降雨的地下径流。还包括前期降雨的地下径流。还包括前期降雨的地下径流。还包括前期降雨的地下径流。第20页/共79页第二十一页，共79页。2.2.径流径流(jngli)(jngli)过程线的分析过程线的分析2.2.2.2.径流径流径流径流(jngli)(jn

21、gli)(jngli)(jngli)过程线的分过程线的分过程线的分过程线的分析析析析第21页/共79页第二十二页，共79页。第22页/共79页第二十三页，共79页。第23页/共79页第二十四页，共79页。第24页/共79页第二十五页，共79页。（3 3 3 3）第25页/共79页第二十六页，共79页。3.3.3.3.径流量的计算径流量的计算径流量的计算径流量的计算(j sun)(j sun)(j sun)(j sun)黄色的面积（黄色的面积（黄色的面积（黄色的面积（ABCDFAABCDFAABCDFAABCDFA）：）：）：）：第26页/共79页第二十七页，共79页。AEGBCHIDt(h)Q

22、(m3/s)F深层地下深层地下(dxi)径流径流（基流）（基流）前期前期(qinq)洪水未洪水未退完的退完的部分部分本次降雨形成本次降雨形成(xngchng)的径流过程的径流过程CDCDDCDD的面积与的面积与AEFAEF大约相等，大约相等，ABCDFAABCCDFEAABCDFAABCCDFEA第27页/共79页第二十八页，共79页。方法方法(fngf)(fngf)一：水平线分割法一：水平线分割法:适用情况：对地下径流适用情况：对地下径流适用情况：对地下径流适用情况：对地下径流(jngli)(jngli)(jngli)(jngli)小，洪水历时短的流域小，洪水历时短的流域小，洪水历时短的流域

23、小，洪水历时短的流域 ac地面地下地面地下(dxi)径流分割线径流分割线（2）水源划分第28页/共79页第二十九页，共79页。方法二：斜线分割法方法二：斜线分割法方法二：斜线分割法方法二：斜线分割法地下径流比重大地下径流比重大地下径流比重大地下径流比重大(zhngd)(zhngd)(zhngd)(zhngd)，洪水持，洪水持，洪水持，洪水持续时间长的流域续时间长的流域续时间长的流域续时间长的流域方法方法方法方法(fngf)(fngf)(fngf)(fngf)三：经验三：经验三：经验三：经验公式公式公式公式NNNN洪峰流量时刻洪峰流量时刻洪峰流量时刻洪峰流量时刻(shk)(shk)(shk)(s

24、hk)到直到直到直到直 接径流终接径流终接径流终接径流终止点的时间止点的时间止点的时间止点的时间FFFF流域面积流域面积流域面积流域面积第29页/共79页第三十页，共79页。三、前期影响雨量三、前期影响雨量三、前期影响雨量三、前期影响雨量 降雨开始时，降雨开始时，降雨开始时，降雨开始时，流域土壤的干湿程度流域土壤的干湿程度流域土壤的干湿程度流域土壤的干湿程度(chngd)(chngd)（即（即（即（即土壤的含水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个土壤的含水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个土壤的含水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个土壤的含水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个主要因素。主

25、要因素。主要因素。主要因素。如何来表示流域的土壤含水量？如何来表示流域的土壤含水量？如何来表示流域的土壤含水量？如何来表示流域的土壤含水量？前期影响雨量前期影响雨量前期影响雨量前期影响雨量PaPa、流域的蓄水量、流域的蓄水量、流域的蓄水量、流域的蓄水量WW第30页/共79页第三十一页，共79页。三、前期影响三、前期影响(yngxing)(yngxing)雨量雨量1.反映全流域前期土壤湿润状况(zhungkung)的指标雨前流域的蓄水量W0（应用水量平衡法计算）流域出口径流过程线的起涨点相应的流量（起涨流量Q)前期影响雨量Pa第31页/共79页第三十二页，共79页。（一）前期（一）前期（一）前期

26、（一）前期(qinq)(qinq)(qinq)(qinq)影响雨量影响雨量影响雨量影响雨量PaPaPaPa的计算公式的计算公式的计算公式的计算公式如果如果(rgu)第第t日内有降雨日内有降雨Pt，但未产流，则，但未产流，则如果第如果第t日内有降雨日内有降雨(jin y)Pt并产生径流并产生径流Rt，则，则注意：注意：PaWM，若计算出，若计算出PaWM，则取，则取Pa=WM。第32页/共79页第三十三页，共79页。（二）流域最大蓄水量（二）流域最大蓄水量WM WM 和消和消退系数退系数K K1.1.流域最大蓄水量流域最大蓄水量WM WM 流域流域蓄水容量蓄水容量(rngling)(rnglin

27、g)田间持水量与调萎系数田间持水量与调萎系数的差值的差值流域流域(liy)实际蓄水量在实际蓄水量在0WM之间变化。之间变化。第33页/共79页第三十四页，共79页。2.2.2.2.消退系数消退系数消退系数消退系数K K K K 消退系数综合消退系数综合消退系数综合消退系数综合(zngh)(zngh)(zngh)(zngh)反映流域蓄水量因流域蒸散反映流域蓄水量因流域蒸散反映流域蓄水量因流域蒸散反映流域蓄水量因流域蒸散发而减少的特性。发而减少的特性。发而减少的特性。发而减少的特性。流域蒸散发取决于：流域蒸散发取决于：流域蒸散发取决于：流域蒸散发取决于：1 1 1 1）流域蒸散发能力）流域蒸散发能

28、力）流域蒸散发能力）流域蒸散发能力EMEMEMEM；2 2 2 2）流域供水条件，即流域蓄水量）流域供水条件，即流域蓄水量）流域供水条件，即流域蓄水量）流域供水条件，即流域蓄水量W W W W、WM;WM;WM;WM;第第第第t t t t日的流域蒸发量：日的流域蒸发量：日的流域蒸发量：日的流域蒸发量：第34页/共79页第三十五页，共79页。若第若第若第若第t t t t日无雨，则该日流域日无雨，则该日流域日无雨，则该日流域日无雨，则该日流域(liy)(liy)(liy)(liy)前期影响雨量的减少全部前期影响雨量的减少全部前期影响雨量的减少全部前期影响雨量的减少全部转化为流域转化为流域转化为

29、流域转化为流域(liy)(liy)(liy)(liy)蒸散发，故：蒸散发，故：蒸散发，故：蒸散发，故：又：又：代入：代入：得：得：EM为流域蒸发能力，为流域蒸发能力，可用可用E601观测观测(gunc)器观测器观测(gunc)的水面蒸发值作为近的水面蒸发值作为近似值似值第35页/共79页第三十六页，共79页。第三节第三节 蓄满产流的计算蓄满产流的计算 蓄满产流以满足包气带缺水量为产蓄满产流以满足包气带缺水量为产流控制条件流控制条件(tiojin)。就流域中某点而言，蓄满前的降雨就流域中某点而言，蓄满前的降雨不产流，净雨量为零；蓄满后才产流，不产流，净雨量为零；蓄满后才产流，产流量（总净雨量）可

30、以很简单地用下产流量（总净雨量）可以很简单地用下面的水量平衡方程计算：面的水量平衡方程计算：由于由于(yuy)(yuy)流域上不同的点，蓄满有早有晚，产流流域上不同的点，蓄满有早有晚，产流有先有后，所以还要考虑降雨开始时流域的蓄水分布情有先有后，所以还要考虑降雨开始时流域的蓄水分布情况（即流域蓄水容量分布曲线），求得各点缺水量在流况（即流域蓄水容量分布曲线），求得各点缺水量在流域上的分布，与上式合解，得流域的净雨深域上的分布，与上式合解，得流域的净雨深R R。第36页/共79页第三十七页，共79页。一、降雨径流相关图法一、降雨径流相关图法每场降雨过程流域的面平均雨量每场降雨过程流域的面平均雨量

31、 相应产生的径流量相应产生的径流量 影响影响(yngxing)(yngxing)径流形成的主要因素径流形成的主要因素相关相关(xinggun)分析，建分析，建立相关立相关(xinggun)图图Pa、W0、降雨、降雨(jin y)历历时等时等第37页/共79页第三十八页，共79页。降雨相关图的规律：降雨相关图的规律：降雨相关图的规律：降雨相关图的规律：1 1 1 1）P P P P相同，相同，相同，相同，PaPaPaPa越大，损越大，损越大，损越大，损失越小，失越小，失越小，失越小，R R R R越大，故越大，故越大，故越大，故PaPaPaPa等值线的数值自左等值线的数值自左等值线的数值自左等值

32、线的数值自左向右增大。向右增大。向右增大。向右增大。2 2 2 2）PaPaPaPa相同时，相同时，相同时，相同时，P P P P越大，越大，越大，越大，损失相对于损失相对于损失相对于损失相对于P P P P越小，越小，越小，越小，径流系数越大，径流系数越大，径流系数越大，径流系数越大，P P P PR R R R线的坡度线的坡度线的坡度线的坡度(pd)(pd)(pd)(pd)随随随随P P P P的增大而减缓，但不的增大而减缓，但不的增大而减缓，但不的增大而减缓，但不应小于应小于应小于应小于45454545。第38页/共79页第三十九页，共79页。在我国湿润和半湿润地区最常用的是在我国湿润和

33、半湿润地区最常用的是在我国湿润和半湿润地区最常用的是在我国湿润和半湿润地区最常用的是P P P PPaPaPaPaR R R R三变量三变量三变量三变量(binling)(binling)(binling)(binling)相关图相关图相关图相关图两时段降雨两时段降雨(jin y)：P1=49mm P2=81mm降雨降雨(jin y)开开始时：始时：Pa=60mm由由 P1=49mm,查查得得R1=20.0mm。（49mm)由由 P1+P2=130mm,查查得得R1+R2=80.0mm。(130mm)则第二时段净雨为则第二时段净雨为R2=80-20=60mm第39页/共79页第四十页，共79页

34、。降雨降雨降雨降雨(jin y)(jin y)(jin y)(jin y)径流相关图也可简化为径流相关图也可简化为径流相关图也可简化为径流相关图也可简化为P+Pa P+Pa P+Pa P+Pa R R R R 关关关关系系系系第40页/共79页第四十一页，共79页。第41页/共79页第四十二页，共79页。第三节第三节 蓄满产流的产流计算蓄满产流的产流计算二、流域二、流域(liy)蓄水容量（面积分布）曲线蓄水容量（面积分布）曲线第42页/共79页第四十三页，共79页。第43页/共79页第四十四页，共79页。二二.第44页/共79页第四十五页，共79页。第45页/共79页第四十六页，共79页。第4

35、6页/共79页第四十七页，共79页。第47页/共79页第四十八页，共79页。bafeg第48页/共79页第四十九页，共79页。第49页/共79页第五十页，共79页。则有：则有：第50页/共79页第五十一页，共79页。第51页/共79页第五十二页，共79页。流域蓄水曲线用流域蓄水曲线用流域蓄水曲线用流域蓄水曲线用B B B B次抛物线表示次抛物线表示次抛物线表示次抛物线表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)后：后：后：后：流域蓄水容量流域蓄水容量流域蓄水容量流域蓄水容量WMWMWMWM为：为：为：为：前次降雨前次降雨前次降雨前次降雨(jin y)a(jin y)a(jin

36、y)a(jin y)a由下式求出：由下式求出：由下式求出：由下式求出：起始蓄水量起始蓄水量起始蓄水量起始蓄水量W0W0W0W0（1）（2）将（将（1 1）式代入）式代入(2)(2)式整理式整理(zhngl)(zhngl)得得第52页/共79页第五十三页，共79页。当当 时，局时，局部部(jb)产流量产流量当当当当 时，时，时，时，（3）（4）第53页/共79页第五十四页，共79页。第54页/共79页第五十五页，共79页。流域流域流域流域(liy)(liy)蒸散发量的确定蒸散发量的确定蒸散发量的确定蒸散发量的确定一层模型：一层模型：假定假定(jidng)(jidng)流域蒸散发量与流域流域蒸散发

37、量与流域蓄水量成正比，则有：蓄水量成正比，则有：时段内流域时段内流域(liy)的蒸散发能力的蒸散发能力第55页/共79页第五十六页，共79页。含水量W第56页/共79页第五十七页，共79页。三层蒸散发(snf)量计算公式含水量W WWdmdm深层 当当 即即 第57页/共79页第五十八页，共79页。当当 即即 当当 当当 第58页/共79页第五十九页，共79页。第59页/共79页第六十页，共79页。第60页/共79页第六十一页，共79页。三、地面地下径流三、地面地下径流三、地面地下径流三、地面地下径流(jngli)(jngli)的划分的划分的划分的划分Partition of total ru

38、noffPartition of total runoffn n分析：总径流量分析：总径流量R的划分指区分的划分指区分地表径流地表径流Rs和地下径流和地下径流Rg。在。在蓄满产流的模式中，只有当产蓄满产流的模式中，只有当产流面积上的土层的含水量达田流面积上的土层的含水量达田间持水量间持水量Wm时，才会产生径流时，才会产生径流量量R。由于此时土层的含水量很。由于此时土层的含水量很高，故可认为入渗率达到稳定高，故可认为入渗率达到稳定入渗率入渗率fc，因此，因此(ync)，进入，进入土层的降雨以稳定入渗率土层的降雨以稳定入渗率fc 的的速度形成地下径流。速度形成地下径流。n n 可见，地下径流量取决

39、于可见，地下径流量取决于产流面积大小产流面积大小(=f/F)、降雨、降雨强度强度i 与稳定入渗率与稳定入渗率fc 的相对关的相对关系。系。第61页/共79页第六十二页，共79页。第62页/共79页第六十三页，共79页。地面(dmin)径流第63页/共79页第六十四页，共79页。(1)(2)第64页/共79页第六十五页，共79页。推求流域的稳定下渗率推求流域的稳定下渗率 若已知流域一场降雨各时段若已知流域一场降雨各时段t的的径流径流R和地下径流和地下径流Rg，则可由，则可由（2）式推求该场雨的稳定下渗）式推求该场雨的稳定下渗率率fc，常用试算的方法求出。，常用试算的方法求出。试算方法为：假定一个

40、试算方法为：假定一个fc带入带入（2）式，计算出一个）式，计算出一个Rg，与给，与给定定Rg值比较。值比较。实际工作中，常会遇到各场洪水实际工作中，常会遇到各场洪水的的fc 变化较大，这主要是流域变化较大，这主要是流域降雨很不均匀和出现降雨很不均匀和出现(chxin)时间不一致造成的。时间不一致造成的。第65页/共79页第六十六页，共79页。第四节第四节第四节第四节 超渗产流的产流量计算超渗产流的产流量计算超渗产流的产流量计算超渗产流的产流量计算（一）概述（一）概述（一）概述（一）概述 在干旱半干旱地区，地下水埋藏在干旱半干旱地区，地下水埋藏在干旱半干旱地区，地下水埋藏在干旱半干旱地区，地下水

41、埋藏很深，流域的包气带很厚，缺水量大，很深，流域的包气带很厚，缺水量大，很深，流域的包气带很厚，缺水量大，很深，流域的包气带很厚，缺水量大，降雨过程中的下渗的水量不易降雨过程中的下渗的水量不易降雨过程中的下渗的水量不易降雨过程中的下渗的水量不易(b y)(b y)使整个包气带达到田间持水量，所以使整个包气带达到田间持水量，所以使整个包气带达到田间持水量，所以使整个包气带达到田间持水量，所以不产生地下径流，并且只有当降雨强不产生地下径流，并且只有当降雨强不产生地下径流，并且只有当降雨强不产生地下径流，并且只有当降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流，度大于下渗强度时才产生地面径流，度大于下渗强度时

42、才产生地面径流，度大于下渗强度时才产生地面径流，这种产流方式称为超渗产流。关键是这种产流方式称为超渗产流。关键是这种产流方式称为超渗产流。关键是这种产流方式称为超渗产流。关键是确定流域下渗的变化规律。确定流域下渗的变化规律。确定流域下渗的变化规律。确定流域下渗的变化规律。第66页/共79页第六十七页，共79页。第四节第四节 超渗产流的分析超渗产流的分析(fnx)与计算与计算第67页/共79页第六十八页，共79页。用实测用实测(sh c)(sh c)的雨强过程的雨强过程it,it,扣扣除下渗过程除下渗过程fpfp他，即可得产流他，即可得产流量过程量过程RtRt。一、下渗曲线一、下渗曲线(qxin

43、)法法第68页/共79页第六十九页，共79页。初渗阶段初渗阶段(jidun)，降雨，降雨全部损失，不产全部损失，不产流。流。i0f，产流，产流Rif，下渗损失，下渗损失 后损后损第69页/共79页第七十页，共79页。由水量平衡由水量平衡由水量平衡由水量平衡(pnghng)(pnghng)原理得：原理得：原理得：原理得：I0 I0初损；初损；初损；初损；t0t0初损历时；初损历时；初损历时；初损历时；ts ts产流历时；产流历时；产流历时；产流历时；后损中的非超渗雨。后损中的非超渗雨。后损中的非超渗雨。后损中的非超渗雨。第70页/共79页第七十一页，共79页。二二.初损后损法计算初损后损法计算(

44、j sun)地面净雨过程地面净雨过程（一）基本原理（一）基本原理将下渗损失过程简化为初损和后损两个阶段将下渗损失过程简化为初损和后损两个阶段初损：产流前降雨量全部损失初损：产流前降雨量全部损失I0（if），包括植物），包括植物(zhw)截流、填截流、填 洼等，历时洼等，历时t0后损：产流后的损失，后损：产流后的损失，为平均下渗能力。为平均下渗能力。产流历时产流历时 tR内内if，取，取f=，地面净雨强度为，地面净雨强度为I-，产，产生地面净雨深生地面净雨深Rs if，Rs=0，按，按i下渗下渗第71页/共79页第七十二页，共79页。（二）超渗产流的产流量(liling)计算初损后损法1.降雨初

45、期到出现超渗产流，这一阶段称为初损阶段，历时为t0。降雨全部损失I0。2.产流以后的降雨期为后损阶段，损失减小。损失按f来计算。ftR+P平均平均(pngjn)(pngjn)下渗能力下渗能力f ft0t0trtI0PftR第72页/共79页第七十三页，共79页。(1)(1)初损量初损量初损量初损量I0I0的确定：的确定：的确定：的确定：对于小流域，径流对于小流域，径流对于小流域，径流对于小流域，径流过程的起涨点以前的过程的起涨点以前的过程的起涨点以前的过程的起涨点以前的累积雨量可以作为初累积雨量可以作为初累积雨量可以作为初累积雨量可以作为初损的近似值。损的近似值。损的近似值。损的近似值。对于大

46、流域则要考虑对于大流域则要考虑对于大流域则要考虑对于大流域则要考虑流域内各雨量站至流流域内各雨量站至流流域内各雨量站至流流域内各雨量站至流域出口断面汇流时间域出口断面汇流时间域出口断面汇流时间域出口断面汇流时间(shjin)(shjin)不同的问题。不同的问题。不同的问题。不同的问题。分别确定各自的产流分别确定各自的产流分别确定各自的产流分别确定各自的产流开始时刻，再确定初开始时刻，再确定初开始时刻，再确定初开始时刻，再确定初损。损。损。损。平均平均(pngjn)(pngjn)下渗能力下渗能力f ft0t0trtI0PftR第73页/共79页第七十四页，共79页。第74页/共79页第七十五页，共79页。(2)(2)平均后损率平均后损率平均后损率平均后损率f f 一次降雨形成一次降雨形成一次降雨形成一次降雨形成(xngchng)(xngchng)的径的径的径的径流深流深流深流深R:R:因此：因此：因此：因此：平均平均(pngjn)(pngjn)下渗能力下渗能力f ft0t0trtI0PftR第75页/共79页第七十六页，共79页。b).b).建立建立建立建立(jinl)(jinl)相关图法相关图法相关图法相关图法第76页/共79页第七十七页，共79页。第77页/共79页第七十八页，共79页。第78页/共79页第七十九页，共79页。