水文学原理计算

1、第四章流域产流和集水区的计算，4.1的概要，4.2流域降雨流出要素的计算，4.3的蓄流的计算，4.4的超渗透流的计算，主要内容，4.5的流域集水区的计算，4.2降雨流出影响要素的计算，1，降雨量2，流出量3，土壤含水量，主要内容，1降雨量，时间段雨量为纵轴，时间段单位时间段雨量称为降雨强度i=P /t，雨量路线可转换成强雨路线。 雨量的累积值叫纵轴，时间叫横轴，绘制的曲线叫累积雨量曲线。 4.2降雨流出影响因素的计算、P (mm )、4.2降雨流出影响因素的计算、1降雨流出量、2流出量、(1)流出深度的计算、(1)流出过程的分割、4.2降雨流出影响因素的计算、流出深度的计算、Q (m3/s )

2、、t (h )、4.2降雨流出影响因素的计算、2流出量、地面流出的降水量快实测流量路线通常由几次暴雨引起的洪水流失构成。 为了研究暴雨和洪水的关系，必须分割流量通路线，可以采用降水曲线法。 (2)流量路线分割、4.2降雨流出影响因素计算、2流出量、4.2降雨流出影响因素计算、(2)流量路线分割(why )、2流出量、流域出口流量路线除了计算因此次降雨形成的流出之外，在很多情况下，包括前期降雨流出中还没有后退的水在内，在计算此次流出时， 必须从流量路线分割该部分的水量4.2降雨流出的影响因素的计算，(2)流量路线被分割，降水曲线是流域蓄水消退曲线，对于同一流域的各洪水，将几条流量路线的降水部分画

3、成透明的纸，沿时间轴左右移动，使降水线的尾部重叠，将其下包线2流量、4.2降雨流量的影响因素的计算，(2)流量通过线分割(how )、2流量、流域蓄水量的消退过程线称为减水曲线。 不同降雨形成的流量通道的分割总是采用降水曲线，4.2降雨流出影响因素的计算，(2)流量通道分割降水曲线，Q0，4.2降雨流出影响因素的计算，(2)流量通道分割降水曲线，4.2降雨流出影响因素的计算，(2)流量通道分割降水曲线，4.2降雨流出影响因素的计算，t=0时？ (2)流量路线分割降水曲线、4.2降雨流出影响因素计算、【研究1】、(2)流量路线分割降水曲线、方法1 :根据地下水的降水曲线上的每t个流量值Q(t )

4、、Q(t )计算、决定Kg的方法，将几个计算值的平均值作为流域的Kg。 4.2降雨流出影响因素的计算，(2)根据流量通过线的降水曲线的分割，方法2 :降水方程式，4.2降雨流出影响因素的计算，Kg的决定方法，(2)流量通过线的分割，降水曲线，下一个洪水通过线的分割，t，4.2降雨流出影响因素的计算，地表流出和地下流出的合流特性(水流运动规则)不同，一般划分地面流出和地下流出4.2降雨流出影响因素的计算，(3)水源区分，地下流出分割的模式图，a、b、N=0.84F 0.2，地下流出、地表流出、上升点、地表流出停止点，4.2降雨流出影响因素的计算，n是从洪峰出现时刻到地上流出结束点的天数，f是流域

5、面积，Km2，(3)。 水源区分的降水曲线说明：地下降水曲线的尾部与流量路线的降水段重叠，分离点是地面流出的终点，土壤含水量是表示绷带的土壤湿润程度的物理量，土壤保持水分的最大量被称为田保水量。 田地的保水量和枯萎的含水量的差称为流域蓄水容量(Wm )。 土壤含水量与前期降雨关系密切，可通过参数前期影响雨量(Pa )反映。4.2降雨径流影响因素计算，3土壤含水量，不透水层，土壤含水量变动地区，4.2降雨径流影响因素计算，3土壤含水量，土壤含水量根据流域前期降雨、蒸发和径流过程，通过递归公式求出(1) 把前期流域发生大暴雨的第二天作为开始日，把与此对应的土壤含水量作为Wm (2)流域的长期干旱期

6、间作为开始日，把与此对应的土壤含水量作为0或者比值(3)长的时间，在eg:15-30前，把一个土壤含水量(例如0.5Wm )作为初始值，经过运算，误差为3土壤含水量、4.2降雨流出影响因素计算、开始含水量选择、包气带不厚、雨量丰富的地区，如果在不下长干旱雨(雨前Pa=0)后选择降雨量大的数据(雨后Pa=Wm )，则Wm=P - R - E雨、3土壤含水量、4.2降雨流出影响因素计算、 4.2降雨流出影响因素计算，3土壤含水量，问题：4.2降雨流出影响因素计算，3土壤含水量(1)流域蒸发量的计算，流域蒸发能力：当天气象条件下的流域蒸发量的上限，【注】P31所示的式子是水面蒸发计算式，在此，流域蒸

7、发能力式比较了水面蒸发量、蒸发器蒸发量、流域蒸发量、流域蒸发能力， 4.2降雨径流影响因素计算，3土壤含水量，(1)流域蒸发量计算，1层蒸发量计算，绷带土壤含水量小，表层土壤含水量大时，该模型计算的蒸发量小，eg :长雨，雨量仅补充表层土壤时，4.2降雨径流影响因素计算，3土壤含水量，(1) 根据流域蒸发量的计算、两层蒸发量的计算、4.2降雨径流影响因素的计算、三土壤含水量(1)流域蒸发量的计算、三层蒸发量模式、两层蒸发量，下层的最小蒸发量c、4.2降雨径流影响因素的计算、三土壤含水量、二)前期影响雨量的计算、式：k是与流域蒸发量有关的土壤含水量日消失系数假设采用进一步蒸发模式，Et和Pat处

8、于线性关系：无雨日：3土壤含水量，4.2降雨流出影响因素的计算，(2)前期影响雨量的计算，例如，Pa的开始计算时间为30天间隔，K0.90时，K300.04表示最大误差小于开始误差的5 长时间不下雨时，请减小Pa的值，或调整为Pa 0。 大雨后土壤饱和，最好开始PaWm。 3土壤含水量、4.2降雨径流影响因素计算、(2)前期影响雨量计算、【讨论】、【例】某流域Wm=100mm、6月Em5.6mm/d、7月Em 6.8mm/d。 求出7月2日3日的p和雨前Pa的值。 k 615.6/100=0. 944 k7.8/100=0. 932，4.2降雨流出影响因素计算，第四章流域产流和汇流计算，4.1

9、概要，4.2流域降雨流出要素计算，4.3储水流计算，4.4超渗流计算，主要内容，4.5流域汇流计算，4.6流域汇流计算，4.3储水流计算1满水产流，3 4水源区分、2纯雨流出关联图、主要内容、湿润地区，包气带的缺水容易因一次降雨而积蓄，生产流量r可以通过从降雨量p中减去降雨开始时的土壤缺水量(Wm- W0)来求出。即雨量补充了气带的枯水量后，全部形成流出的生产方式被称为满水生产流，定义，4.3满水生产流的计算，1满水生产流，雨量丰富，地下水位高，气带薄，气带下部的含水量总是维持田地的保水量，汛期的气带的枯水量在一次降雨中满水燃气带各点的蓄水容量相同，或者适用于流域整体的流产的情况，Wm-W0降

10、水，带，满水生产流计算图像，1满水生产流，4.3满水生产流计算，1满水生产流，部分面积生产流，满水生产流，包气带，W0=Wm，流域内的多次暴雨的雨量p，对应的流出量r， 知道流域各次的p、r，制定产流方案： k、Wm、PW0R相关图、4.3累计产流计算、2降雨流出相关图、(1)制作(2)应用(3)简化形式、(1)降雨流出相关图、【强调】这里的降雨是减去雨期蒸发量的p，即纯雨，【强调】。 4.3累计产流计算2制作了降雨流出相关图，(1)制作了降雨流出相关图，pa=0206080，Pe (mm )，R(mm )，R1 R2 R3 R4，例如某降雨前Pa=58mm，各时段的雨量分别为P1、P2、P3

11、、P4。 (2)降雨流出相关图的应用，内插Pa=58mm相关线(红线)、相应的R1、R2、R3、r4、4.3累计生产流计算，2降雨流出相关图，pa=020406080、58、P (mm )、R(mm )，已知Pa=58mm，4.3累计生产流计算，4.3 4.3累计生产流计算，(3)简化的降雨流出相关图，2降雨流出相关图，【例】Pa=58mm，4.3累计生产流计算，4.3累计生产流计算，3累计生产流模型，【说明】上式适用于绷带的各点的蓄水容量相同，或全流域的生产流的情况，【问题】绷带的各点的蓄水容量不同如果全流域没有生产流，该如何计算，满罐生产流模型，流域内各点的气带的储水容量不同。 以包气带达

12、到田地保水量时的土壤含水量Wm为纵轴，以流域内该Wm以下的面积在全流域中所占的面积比为横轴，绘制的曲线称为流域储水容量曲线。 在本P80中，将定义错误写为更大，将流域内各点的蓄水容量Wm从小到大排列，将最大值设为Wmm，计算出比某Wm小的面积占流域面积的比重后，描绘出Wm关系曲线称为流域蓄水容量曲线，b是反映流域内蓄水容量空间分布不均匀性的参数，值的范围一般表示0.2-0.4，How to表示流域蓄水容量曲线吗？ 利用实测降雨径流数据选择曲线，间接确定。 根据经验，流域蓄水容量曲线是单一增加曲线，可以用b次抛物线表示：4.3蓄水总生产流计算，W0对应的最大点蓄水容量a，Wm，流域蓄水容量曲线，

13、Pe，W0，w，r，0，a，Pe，Wm，流域蓄水容量曲线，Pe，W0，r，w W=Wm-W0=P W0 - Wm，R=P W=P (Wm W0 )、累积产流模型基本式(产流参数Wm，b )、4.3累积产流计算、3累积产流模型、全流域产流、局部产流、新刊P80式(4-25 )中有错误，Pe、累积产流计算过程从降雨流出的相关图知道流出量r的话，为了合流计算，有必要分为地面和地下两部分。 4.3累计产流计算、4水源划分、降雨过程中流域发生流出的地区称为产流区，其面积称为产流面积，一般用流域整体面积中所占的百分比来表示。 在产流面积上，满足了绷带的水不足量，产流量r以稳定的渗透率fc渗透，渗透的水量形

14、成地下流出Rg，超过稳定的渗透率的部分形成地面流出Rs (包括土壤中游)。4.3满水生产流的计算、潜水、fc、Rg、Rs、Pe、R Rg Rs、二水源生产流的模式、4.3满水生产流的计算、土壤的水不足小，先满水的先产生产流的生产面积随着降雨的持续，生产面积的大小与降雨量和初期土壤的含水量无关，与降雨强度无关累计流产面积的变化具有以下特征： 4.3累计流产流计算，Pe，r，Fr，fr/pe，如果知道稳定渗透率fc，可以根据纯雨过程划分水源，4.3累计流产流计算，()通过fc的分析求出，可以利用稳定渗透率fc的降雨流出数据通过试行错误法得到根据实测降雨过程、纯雨过程、地下流出总量，用代入式计算fc

15、，计算地下流出总量的值与实际值相等时求出的fc。 多次分析洪水，确定了流域fc的平均值。 4.3总生产流的计算，【例】某流域的一次降水过程如表3 - 4所示，试着求出了地下流出量38.1mm、稳定的渗透率fc。 产流面积R/Pe FC fc t产流面积，【例】fc=2.0mm/h时，RG=47.1mm，不成为38.1mm。 假设fc=1.6 mm/h、RG=38.6 mm，则与38.1 mm的差较小。 已知fc=1.6 mm/h，【例】某流域的降雨流出相关图和稳定渗透率fc 1.5mm/h，一次实测暴雨过程如表(1)(2)栏所示。 请根据PS把网雨分为地表网雨AK和地下网雨AK。 (2)fc的

16、应用，(3)栏：调查降雨流出图表的时间段纯雨量h (4)栏：流产面积Fr=h/Pe； 第(5)栏：时间段最大安定下渗透量Fc=fctFr； 第(6)栏：根据fc将纯雨划分为地下纯雨，第(7)栏：地表纯雨hs=h hg，第4章流域的产流和合流计算，4.1的概要，4.2流域的降雨流出要素计算，4.3的累计产流计算，4.4的超渗透产流计算，主要内容，4.5流域的合流计算，4.6河流的合流计算，干燥地区的绷带达到数十米至百米，降水难以充满绷带，渗透水量只有在不正常的降水强度超过渗透率时，才发生地面流失。 这种生产流方式被称为超渗透生产流。 4.4超渗透生产流的计算、超渗透生产流模型的定义、4.4超渗透生产流的计算、生产流的计算、超渗透生产流地区的降雨强度对渗透起到了显着的作用，可以从降雨中求出流出曲线。 下渗透曲线是干燥士壤在充分的供水条件下流域下渗透能力的过程线。 从降雨强度中减去渗透率，可以得到纯雨强度的过程。 这样求出的纯雨量表示地面流出，不包含地下流出部分。 一、下渗透曲线法，4.4超渗透生产流计算，下渗透能力曲