3-4工程水文-第三章-第四章课件

1、第三章 水文信息采集处理测站与站网水位观测流量测验水文数据处理其他（略）:降水，蒸发，泥沙，水质，水温，冰凌，地下水位等第三章 水文信息采集处理测站与站网测站与站网测站：水位站、流量站、雨量站、蒸发站基本站、专用站站网：站网规划要考虑插补、工程位置、下垫面代表性、优化测站布置：断面控制：曲线转折形成临界流河槽控制：断面、低坡、糙率测站与站网测站：水位站、流量站、雨量站、蒸发站测站布设测流水尺断面比降上比降下浮标上浮标下基线浮标中测站布设测流比降上比降下浮标上浮标下基线浮标中水位观测水尺水位计水位观测水尺水位计流量测验流速仪法：积点法必降法量水建筑物化学法超声波电磁容积法流量测验流速仪法：积点法

2、旋浆式流速仪旋浆式流速仪旋杯式流速仪旋杯式流速仪3-4工程水文-第三章-第四章课件横断面测量测深垂线起点距断面索仪器测角交会法Gps测深杆超声波测深横断面测量测深垂线3-4工程水文-第三章-第四章课件3-4工程水文-第三章-第四章课件积点法测流误差：测速垂线数目流速仪水深垂线平均流速部分（垂线间）平均流速部分面积部分流量总断面流量断面平均流速：V均=Q/A断面平均水深：h均=A/B积点法测流误差：测速垂线数目垂线布置Vm3Vm2Vm1V3V2V1A1A2A3V0.6V0.6V0.2V0.8V0.0V0.2V0.6V0.8V1.0V0.2V0.8五点法：Vm=0.1(V0.0+3V0.2+3V0

3、.6+2V0.8+V1.0）V1=Vm1垂线布置Vm3Vm2Vm1V3V2V1A1A2A3V0.6V水文调查洪水调查估算流量暴雨调查水文遥感水文调查洪水调查估算流量水文遥感3-4工程水文-第三章-第四章课件3-4工程水文-第三章-第四章课件3-4工程水文-第三章-第四章课件水文数据处理水位流量关系水位Z流量QAV校核Q=VA高水延长(30%)、低水延长(10%)水文数据处理水位流量关系水位流量QAV校核Q=VA高水延长不稳定QZ关系冲淤、洪水涨落、回水处理：水力因素、时序法冲淤不稳定QZ关系冲淤、洪水涨落、回水冲淤3-4工程水文-第三章-第四章课件水文信息处理移用合理性检查整编刊布水文信息处理

4、移用3-4工程水文-第三章-第四章课件第四章 产汇流计算降雨计算径流计算土壤含水量产流计算汇流计算第四章 产汇流计算降雨计算降雨计算1、点降雨强度过程线降雨量累积曲线降雨强度历时曲线2、面面平均降雨量时面深关系曲线点面关系曲线降雨计算1、点降雨强度过程线itt0Pmmimm/hPt123降雨强度过程线itt0PiPt123降雨强度历时曲线历时ti0不同场降雨上包络线降雨强度历时曲线历时ti0不同场降雨上包络线面平均雨量算术平均泰森多边形法等雨量线法P=(Pifi)/F面平均雨量算术平均面平均雨量面平均雨量时面深关系曲线历时面积降雨量面积雨量3小时6小时12小时3小时最大雨量等值线中心时面深关系

5、曲线历时面积降雨量面积雨量3小时6小时12小点面关系面积等雨量线包围面积P/Pc 1.0P/Pc n小时面雨量与暴雨中心雨量比值取平均值点面关系面积等雨量线包围面积P/Pc 1.0P/Pc 径流计算暴雨=净雨=洪水实测出口断面流量过程线分割非本次降雨的流量划分地下径流径流计算暴雨=净雨=洪水流量过程分割t(h)Q(m3/s)基流前后本次流量过程分割t(h)Q(m3/s)基流前后本次径流分割基流：汛前最枯流量或历年最枯流量平均退水曲线：tQ平均退水曲线下包线Q(t)=Q(0)e-t/KgKg蓄水常数径流分割基流：汛前最枯流量或历年最枯流量平均tQ平均退水曲线径流深计算：R=(qiti)/F划分地

6、下径流Qt地面地下径流深计算：R=(qiti)/F划分地下径流Qt地面地下土壤含水量：前期影响雨量Pat日无雨：Pa,t+1=KPa,t，消退系数KWM时，令Pa=WMWM流域最大蓄水量Pa初始值：日期向前推至很久无雨Pa=0或大雨过后Pa=WM土壤含水量：前期影响雨量Pat日无雨：Pa,t+1=KPa,3-4工程水文-第三章-第四章课件WM和KWM各地区不同，WM确定：选久旱无雨时，降雨，全流域产流WM=P-R-EK确定：Et =Pa,t-Pa,t+1=Pa,t(1-K)=Wt(1-K)因为土壤蒸发规律中，近似E与W成正比E/EM=W/WM, 带入上式K=1-EM/WMEM用实测水面蒸发能力

7、，随季节晴雨不同WM和KWM各地区不同，WM确定：流域产流分析蓄满产流与超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流地下径流田间持水量满不满流域产流分析蓄满产流与超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流蓄满产流包气带fP地面径流RSE表层流地下径流田间持水量满不满蓄满产流包气带fP地面径流RSE表层流地下径流田间持水量满不超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流田间持水量不满超渗产流包气带fP地面径流RSE表层流田间持水量不满降雨径流相关法:PPaRRP00Pa2060100P1=49mmP2=81mmPa=60mm先P1求R1再(P1+P2) (R1+R2)R2= (R1+R2)-R1P1R1P1 +

8、P2R1+R2降雨径流相关法:PPaRRP00Pa2060100P1=划分地下径流总净雨量分割为地面净雨和地下净雨影响因素：土壤是否饱和产流面积稳定下渗率fc蒸发量雨强划分地下径流总净雨量分割为地面净雨和地下净雨初损后损法确定初损I0确定后损率f推算流量降雨量tf初损后损法确定初损I0流量降雨量tfI0I0I0W0W0参数i0参数:月份00543567I0I0I0W0W0参数i0参数:月份00543567后损率f0tRfmm/h参数：初损雨强i0543后损率f0tRf参数：初损雨强i0543算例(Pa,0=18.1mm)时段PI0ftR12.52.523.83.834.64.6411.21.3

9、9.957.81.36.564.61.33.374.01.32.783.11.31.841.610.96.524.2算例(Pa,0=18.1mm)时段PI0ftR12.52.汇流计算地面径流-单位线法：单位净雨产生的流量过程地下径流-线型水库汇流计算有关因素等流时面积流达出口时间dQ(t)=it-dF()Q(t)=0tdQ(t)汇流计算地面径流-单位线法：单位净雨产生的流量过程等流时单位线假定:倍比、叠加10mmt(h)hqm3/s单位线实际过程10mm20mm01234q(t)第j时段净雨：qj(t)=q(t-j+1)hj=hj/10Q(t)=hjqj(t)j为降雨时段123123单位线假定

10、:倍比、叠加10mmt(h)hq单位线实际过程10根据实际净雨流量过程线推单位线时段净雨流量h1q(t)h2q(t)q(t)修正000012020020001002510009505047536003642361824200109915551007228366604218217110110800根据实际净雨流量过程线推单位线时段净雨流量h1q(t)h单位线的时段转换10mm6h3httt0tS(t)S(t-t)00tS(t)Qt(t)=S(t)-S(t-t)-t0t单位线的时段转换10mm6h3httt0tS(t)S(t算例算例其他方法：dt0=1hdt=2h dt0=2hdt=1h其他方法：dt0=1hdt=2h dt0=2hdt=1单位线存在的问题和解决水流非线性，大洪水流速快，尖瘦净雨分布不均匀，暴雨中心位置，下则快地下径流的比重，大则慢解决：1、洪水分级分别定单位线2、按暴雨中心不同分别定单位线单位线存在的问题和解决水流非线性，大洪水流速快，尖瘦地下径流汇流计算线型水库法（略）Wg=kgQg等腰三角形法W=0.5QmTQm最大地下径流流量，可取地面径流终止点地下径流汇流计算线型水库法（略）简化法Qt地面地下简化法Qt地面地下算例推求设计洪水某中型水库，集水面积34