1、第四章流域產(chǎn)流和集水區(qū)的計(jì)算，4.1的概要，4.2流域降雨流出要素的計(jì)算，4.3的蓄流的計(jì)算，4.4的超滲透流的計(jì)算，主要內(nèi)容，4.5的流域集水區(qū)的計(jì)算，4.2降雨流出影響要素的計(jì)算，1，降雨量2，流出量3，土壤含水量，主要內(nèi)容，1降雨量，時(shí)間段雨量為縱軸，時(shí)間段單位時(shí)間段雨量稱為降雨強(qiáng)度i=P /t，雨量路線可轉(zhuǎn)換成強(qiáng)雨路線。 雨量的累積值叫縱軸，時(shí)間叫橫軸，繪制的曲線叫累積雨量曲線。 4.2降雨流出影響因素的計(jì)算、P (mm )、4.2降雨流出影響因素的計(jì)算、1降雨流出量、2流出量、(1)流出深度的計(jì)算、(1)流出過(guò)程的分割、4.2降雨流出影響因素的計(jì)算、流出深度的計(jì)算、Q (m3/s )

2、、t (h )、4.2降雨流出影響因素的計(jì)算、2流出量、地面流出的降水量快實(shí)測(cè)流量路線通常由幾次暴雨引起的洪水流失構(gòu)成。 為了研究暴雨和洪水的關(guān)系，必須分割流量通路線，可以采用降水曲線法。 (2)流量路線分割、4.2降雨流出影響因素計(jì)算、2流出量、4.2降雨流出影響因素計(jì)算、(2)流量路線分割(why )、2流出量、流域出口流量路線除了計(jì)算因此次降雨形成的流出之外，在很多情況下，包括前期降雨流出中還沒(méi)有后退的水在內(nèi)，在計(jì)算此次流出時(shí)， 必須從流量路線分割該部分的水量4.2降雨流出的影響因素的計(jì)算，(2)流量路線被分割，降水曲線是流域蓄水消退曲線，對(duì)于同一流域的各洪水，將幾條流量路線的降水部分畫

3、成透明的紙，沿時(shí)間軸左右移動(dòng)，使降水線的尾部重疊，將其下包線2流量、4.2降雨流量的影響因素的計(jì)算，(2)流量通過(guò)線分割(how )、2流量、流域蓄水量的消退過(guò)程線稱為減水曲線。 不同降雨形成的流量通道的分割總是采用降水曲線，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(2)流量通道分割降水曲線，Q0，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(2)流量通道分割降水曲線，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(2)流量通道分割降水曲線，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，t=0時(shí)？ (2)流量路線分割降水曲線、4.2降雨流出影響因素計(jì)算、【研究1】、(2)流量路線分割降水曲線、方法1 :根據(jù)地下水的降水曲線上的每t個(gè)流量值Q(t )

4、、Q(t )計(jì)算、決定Kg的方法，將幾個(gè)計(jì)算值的平均值作為流域的Kg。 4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(2)根據(jù)流量通過(guò)線的降水曲線的分割，方法2 :降水方程式，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，Kg的決定方法，(2)流量通過(guò)線的分割，降水曲線，下一個(gè)洪水通過(guò)線的分割，t，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，地表流出和地下流出的合流特性(水流運(yùn)動(dòng)規(guī)則)不同，一般劃分地面流出和地下流出4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(3)水源區(qū)分，地下流出分割的模式圖，a、b、N=0.84F 0.2，地下流出、地表流出、上升點(diǎn)、地表流出停止點(diǎn)，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，n是從洪峰出現(xiàn)時(shí)刻到地上流出結(jié)束點(diǎn)的天數(shù)，f是流域

5、面積，Km2，(3)。 水源區(qū)分的降水曲線說(shuō)明：地下降水曲線的尾部與流量路線的降水段重疊，分離點(diǎn)是地面流出的終點(diǎn)，土壤含水量是表示繃帶的土壤濕潤(rùn)程度的物理量，土壤保持水分的最大量被稱為田保水量。 田地的保水量和枯萎的含水量的差稱為流域蓄水容量(Wm )。 土壤含水量與前期降雨關(guān)系密切，可通過(guò)參數(shù)前期影響雨量(Pa )反映。4.2降雨徑流影響因素計(jì)算，3土壤含水量，不透水層，土壤含水量變動(dòng)地區(qū)，4.2降雨徑流影響因素計(jì)算，3土壤含水量，土壤含水量根據(jù)流域前期降雨、蒸發(fā)和徑流過(guò)程，通過(guò)遞歸公式求出(1) 把前期流域發(fā)生大暴雨的第二天作為開始日，把與此對(duì)應(yīng)的土壤含水量作為Wm (2)流域的長(zhǎng)期干旱期

6、間作為開始日，把與此對(duì)應(yīng)的土壤含水量作為0或者比值(3)長(zhǎng)的時(shí)間，在eg:15-30前，把一個(gè)土壤含水量(例如0.5Wm )作為初始值，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，誤差為3土壤含水量、4.2降雨流出影響因素計(jì)算、開始含水量選擇、包氣帶不厚、雨量豐富的地區(qū)，如果在不下長(zhǎng)干旱雨(雨前Pa=0)后選擇降雨量大的數(shù)據(jù)(雨后Pa=Wm )，則Wm=P - R - E雨、3土壤含水量、4.2降雨流出影響因素計(jì)算、 4.2降雨流出影響因素計(jì)算，3土壤含水量，問(wèn)題：4.2降雨流出影響因素計(jì)算，3土壤含水量(1)流域蒸發(fā)量的計(jì)算，流域蒸發(fā)能力：當(dāng)天氣象條件下的流域蒸發(fā)量的上限，【注】P31所示的式子是水面蒸發(fā)計(jì)算式，在此，流域蒸

7、發(fā)能力式比較了水面蒸發(fā)量、蒸發(fā)器蒸發(fā)量、流域蒸發(fā)量、流域蒸發(fā)能力， 4.2降雨徑流影響因素計(jì)算，3土壤含水量，(1)流域蒸發(fā)量計(jì)算，1層蒸發(fā)量計(jì)算，繃帶土壤含水量小，表層土壤含水量大時(shí)，該模型計(jì)算的蒸發(fā)量小，eg :長(zhǎng)雨，雨量?jī)H補(bǔ)充表層土壤時(shí)，4.2降雨徑流影響因素計(jì)算，3土壤含水量，(1) 根據(jù)流域蒸發(fā)量的計(jì)算、兩層蒸發(fā)量的計(jì)算、4.2降雨徑流影響因素的計(jì)算、三土壤含水量(1)流域蒸發(fā)量的計(jì)算、三層蒸發(fā)量模式、兩層蒸發(fā)量，下層的最小蒸發(fā)量c、4.2降雨徑流影響因素的計(jì)算、三土壤含水量、二)前期影響雨量的計(jì)算、式：k是與流域蒸發(fā)量有關(guān)的土壤含水量日消失系數(shù)假設(shè)采用進(jìn)一步蒸發(fā)模式，Et和Pat處

8、于線性關(guān)系：無(wú)雨日：3土壤含水量，4.2降雨流出影響因素的計(jì)算，(2)前期影響雨量的計(jì)算，例如，Pa的開始計(jì)算時(shí)間為30天間隔，K0.90時(shí)，K300.04表示最大誤差小于開始誤差的5 長(zhǎng)時(shí)間不下雨時(shí)，請(qǐng)減小Pa的值，或調(diào)整為Pa 0。 大雨后土壤飽和，最好開始PaWm。 3土壤含水量、4.2降雨徑流影響因素計(jì)算、(2)前期影響雨量計(jì)算、【討論】、【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降雨流出影響因素計(jì)算，第四章流域產(chǎn)流和匯流計(jì)算，4.1

9、概要，4.2流域降雨流出要素計(jì)算，4.3儲(chǔ)水流計(jì)算，4.4超滲流計(jì)算，主要內(nèi)容，4.5流域匯流計(jì)算，4.6流域匯流計(jì)算，4.3儲(chǔ)水流計(jì)算1滿水產(chǎn)流，3 4水源區(qū)分、2純雨流出關(guān)聯(lián)圖、主要內(nèi)容、濕潤(rùn)地區(qū)，包氣帶的缺水容易因一次降雨而積蓄，生產(chǎn)流量r可以通過(guò)從降雨量p中減去降雨開始時(shí)的土壤缺水量(Wm- W0)來(lái)求出。即雨量補(bǔ)充了氣帶的枯水量后，全部形成流出的生產(chǎn)方式被稱為滿水生產(chǎn)流，定義，4.3滿水生產(chǎn)流的計(jì)算，1滿水生產(chǎn)流，雨量豐富，地下水位高，氣帶薄，氣帶下部的含水量總是維持田地的保水量，汛期的氣帶的枯水量在一次降雨中滿水燃?xì)鈳Ц鼽c(diǎn)的蓄水容量相同，或者適用于流域整體的流產(chǎn)的情況，Wm-W0降

10、水，帶，滿水生產(chǎn)流計(jì)算圖像，1滿水生產(chǎn)流，4.3滿水生產(chǎn)流計(jì)算，1滿水生產(chǎn)流，部分面積生產(chǎn)流，滿水生產(chǎn)流，包氣帶，W0=Wm，流域內(nèi)的多次暴雨的雨量p，對(duì)應(yīng)的流出量r， 知道流域各次的p、r，制定產(chǎn)流方案： k、Wm、PW0R相關(guān)圖、4.3累計(jì)產(chǎn)流計(jì)算、2降雨流出相關(guān)圖、(1)制作(2)應(yīng)用(3)簡(jiǎn)化形式、(1)降雨流出相關(guān)圖、【強(qiáng)調(diào)】這里的降雨是減去雨期蒸發(fā)量的p，即純雨，【強(qiáng)調(diào)】。 4.3累計(jì)產(chǎn)流計(jì)算2制作了降雨流出相關(guān)圖，(1)制作了降雨流出相關(guān)圖，pa=0206080，Pe (mm )，R(mm )，R1 R2 R3 R4，例如某降雨前Pa=58mm，各時(shí)段的雨量分別為P1、P2、P3

11、、P4。 (2)降雨流出相關(guān)圖的應(yīng)用，內(nèi)插Pa=58mm相關(guān)線(紅線)、相應(yīng)的R1、R2、R3、r4、4.3累計(jì)生產(chǎn)流計(jì)算，2降雨流出相關(guān)圖，pa=020406080、58、P (mm )、R(mm )，已知Pa=58mm，4.3累計(jì)生產(chǎn)流計(jì)算，4.3 4.3累計(jì)生產(chǎn)流計(jì)算，(3)簡(jiǎn)化的降雨流出相關(guān)圖，2降雨流出相關(guān)圖，【例】Pa=58mm，4.3累計(jì)生產(chǎn)流計(jì)算，4.3累計(jì)生產(chǎn)流計(jì)算，3累計(jì)生產(chǎn)流模型，【說(shuō)明】上式適用于繃帶的各點(diǎn)的蓄水容量相同，或全流域的生產(chǎn)流的情況，【問(wèn)題】繃帶的各點(diǎn)的蓄水容量不同如果全流域沒(méi)有生產(chǎn)流，該如何計(jì)算，滿罐生產(chǎn)流模型，流域內(nèi)各點(diǎn)的氣帶的儲(chǔ)水容量不同。 以包氣帶達(dá)

12、到田地保水量時(shí)的土壤含水量Wm為縱軸，以流域內(nèi)該Wm以下的面積在全流域中所占的面積比為橫軸，繪制的曲線稱為流域儲(chǔ)水容量曲線。 在本P80中，將定義錯(cuò)誤寫為更大，將流域內(nèi)各點(diǎn)的蓄水容量Wm從小到大排列，將最大值設(shè)為Wmm，計(jì)算出比某Wm小的面積占流域面積的比重后，描繪出Wm關(guān)系曲線稱為流域蓄水容量曲線，b是反映流域內(nèi)蓄水容量空間分布不均勻性的參數(shù)，值的范圍一般表示0.2-0.4，How to表示流域蓄水容量曲線嗎？ 利用實(shí)測(cè)降雨徑流數(shù)據(jù)選擇曲線，間接確定。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，流域蓄水容量曲線是單一增加曲線，可以用b次拋物線表示：4.3蓄水總生產(chǎn)流計(jì)算，W0對(duì)應(yīng)的最大點(diǎn)蓄水容量a，Wm，流域蓄水容量曲線，

13、Pe，W0，w，r，0，a，Pe，Wm，流域蓄水容量曲線，Pe，W0，r，w W=Wm-W0=P W0 - Wm，R=P W=P (Wm W0 )、累積產(chǎn)流模型基本式(產(chǎn)流參數(shù)Wm，b )、4.3累積產(chǎn)流計(jì)算、3累積產(chǎn)流模型、全流域產(chǎn)流、局部產(chǎn)流、新刊P80式(4-25 )中有錯(cuò)誤，Pe、累積產(chǎn)流計(jì)算過(guò)程從降雨流出的相關(guān)圖知道流出量r的話，為了合流計(jì)算，有必要分為地面和地下兩部分。 4.3累計(jì)產(chǎn)流計(jì)算、4水源劃分、降雨過(guò)程中流域發(fā)生流出的地區(qū)稱為產(chǎn)流區(qū)，其面積稱為產(chǎn)流面積，一般用流域整體面積中所占的百分比來(lái)表示。 在產(chǎn)流面積上，滿足了繃帶的水不足量，產(chǎn)流量r以穩(wěn)定的滲透率fc滲透，滲透的水量形

14、成地下流出Rg，超過(guò)穩(wěn)定的滲透率的部分形成地面流出Rs (包括土壤中游)。4.3滿水生產(chǎn)流的計(jì)算、潛水、fc、Rg、Rs、Pe、R Rg Rs、二水源生產(chǎn)流的模式、4.3滿水生產(chǎn)流的計(jì)算、土壤的水不足小，先滿水的先產(chǎn)生產(chǎn)流的生產(chǎn)面積隨著降雨的持續(xù)，生產(chǎn)面積的大小與降雨量和初期土壤的含水量無(wú)關(guān)，與降雨強(qiáng)度無(wú)關(guān)累計(jì)流產(chǎn)面積的變化具有以下特征： 4.3累計(jì)流產(chǎn)流計(jì)算，Pe，r，F(xiàn)r，fr/pe，如果知道穩(wěn)定滲透率fc，可以根據(jù)純雨過(guò)程劃分水源，4.3累計(jì)流產(chǎn)流計(jì)算，()通過(guò)fc的分析求出，可以利用穩(wěn)定滲透率fc的降雨流出數(shù)據(jù)通過(guò)試行錯(cuò)誤法得到根據(jù)實(shí)測(cè)降雨過(guò)程、純雨過(guò)程、地下流出總量，用代入式計(jì)算fc

15、，計(jì)算地下流出總量的值與實(shí)際值相等時(shí)求出的fc。 多次分析洪水，確定了流域fc的平均值。 4.3總生產(chǎn)流的計(jì)算，【例】某流域的一次降水過(guò)程如表3 - 4所示，試著求出了地下流出量38.1mm、穩(wěn)定的滲透率fc。 產(chǎn)流面積R/Pe FC fc t產(chǎn)流面積，【例】fc=2.0mm/h時(shí)，RG=47.1mm，不成為38.1mm。 假設(shè)fc=1.6 mm/h、RG=38.6 mm，則與38.1 mm的差較小。 已知fc=1.6 mm/h，【例】某流域的降雨流出相關(guān)圖和穩(wěn)定滲透率fc 1.5mm/h，一次實(shí)測(cè)暴雨過(guò)程如表(1)(2)欄所示。 請(qǐng)根據(jù)PS把網(wǎng)雨分為地表網(wǎng)雨AK和地下網(wǎng)雨AK。 (2)fc的

16、應(yīng)用，(3)欄：調(diào)查降雨流出圖表的時(shí)間段純雨量h (4)欄：流產(chǎn)面積Fr=h/Pe； 第(5)欄：時(shí)間段最大安定下滲透量Fc=fctFr； 第(6)欄：根據(jù)fc將純雨劃分為地下純雨，第(7)欄：地表純雨hs=h hg，第4章流域的產(chǎn)流和合流計(jì)算，4.1的概要，4.2流域的降雨流出要素計(jì)算，4.3的累計(jì)產(chǎn)流計(jì)算，4.4的超滲透產(chǎn)流計(jì)算，主要內(nèi)容，4.5流域的合流計(jì)算，4.6河流的合流計(jì)算，干燥地區(qū)的繃帶達(dá)到數(shù)十米至百米，降水難以充滿繃帶，滲透水量只有在不正常的降水強(qiáng)度超過(guò)滲透率時(shí)，才發(fā)生地面流失。 這種生產(chǎn)流方式被稱為超滲透生產(chǎn)流。 4.4超滲透生產(chǎn)流的計(jì)算、超滲透生產(chǎn)流模型的定義、4.4超滲透生產(chǎn)流的計(jì)算、生產(chǎn)流的計(jì)算、超滲透生產(chǎn)流地區(qū)的降雨強(qiáng)度對(duì)滲透起到了顯著的作用，可以從降雨中求出流出曲線。 下滲透曲線是干燥士壤在充分的供水條件下流域下滲透能力的過(guò)程線。 從降雨強(qiáng)度中減去滲透率，可以得到純雨強(qiáng)度的過(guò)程。 這樣求出的純雨量表示地面流出，不包含地下流出部分。 一、下滲透曲線法，4.4超滲透生產(chǎn)流計(jì)算，下滲透能力曲