流域产汇流计算

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时间:2018-10-07

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1、工程水文及水利计算提纲第一章绪论第二章气象与水文第三章水文观测及其资料收集第四章水文统计基本原理与方法第五章年径流分析与计算第六章水文过程随机模拟第七章由流量资料推求洪水第八章流域产汇流计算第九章由暴雨资料推求设计洪水第十章河流泥沙计算第十一章水文预报第十二章水库兴利调节计算第十三章水库防洪计算第十四章水库调度概述1降雨径流要素的分析计算(8-1和8-2)2流域产流分析与计算(8-3和8-4)3流域汇流计算(8-6和8-7、8-8和8-9)第八章流域产流、汇流计算§8-6流域汇流分析一、流域汇流基本概念降雨过程→

2、(产流计算)—净雨过程→出口总径流过程二、地面汇流计算方法1.等流时线法的基本概念流域上某点的汇流时间与流域(最大)汇流时间汇流时间:净雨从流域上某点流至出口断面所经历的时间,用τ来表示。流域最大汇流时间:从流域最远点流至出口断面所经历的时间,或称流域汇流时间,用τm表示。等流时线:流域上汇流时间相等的点的连线,如图8-14中1、2……的等流时线,为单位汇流时段·等流时面积:流域上两相邻等流时线间的面积,如图8-14中的F1、F2、F3,F1上tD内的地面净雨Rs1会在tD间汇合成流量iisiFiFtRQ11=D

3、=,tRisD=11该流量于1tD时流到流域出口·单位时段tD(=tD)地面净雨RS1在流域出口的地面径流过程t(tD)01234Qi0i1F1i1F2i1F302个时段地面净雨RS1、RS2在流域出口的地面径流过程在流域出口的地面径流过程=RS1、RS2各自的流量过程相叠加可以分析出:1)当t<τm时,部分面积及全部净雨深参与形成最大流量;2)当t=τm时,全部面积及全部净雨深参与形成最大流量;3)当t>τm时,全部面积上的部分净雨深参与形成最大流量。任一时刻的地面流量Q面t是由许多项组成的,即第一块面积f1上

4、的t时段净雨ht/△t,第二块面积f2上的t-1时段的净雨ht-1/△t,…,同时到达出口断面组合成t时刻的地面流量Q面t。运用等流时线的汇流原理,可由设计净雨推求设计洪水过程线。但在实际情况下,汇流速度随时随地变化,等流时线的位置也是不断发生变化的,且河槽还有调蓄作用,所以推求出的洪水过程线与实际情况有较大出入。2.单位线法时段单位线法,L.K.谢尔曼单位线瞬时单位线法—纳希瞬时单位线法地貌单位线三、地下汇流计算地下净雨的流域汇流,经验表明,可将地下净雨作为地下水库的入流,经地下水库调节后的出流即流域出口的地下

5、径流过程。该过程可通过联解如下的地下水库的水量平衡方程和蓄泄方程求得如表8-6所示,由式(8-28)即可根据地下净雨过程求得流域的地下径流过程§8-7单位线法计算流域出口洪水过程一.单位线定义与基本假定(一)定义:单位时段内、分布均匀的单位地面净雨,在流域出口断面形成的地面径流过程,如图8-15。图8-15(二)两项基本假定1.倍比假定:同一流域上有2场净雨,历时相同(假设都是),但净雨深不同,分别为,在出口形成的地面径流过程完全相似(如图8-16),即总历时(底宽)相同,相应流量成比例,等于净雨深之比(1)倍比

6、假定如果单位时段内的地面的净雨深不是一个单位,而是n个,则它所形成的流量过程线,总历时与时段单位线底长相同,各时刻的流量则为时段单位线的n倍。图8-162.叠加假定:若流域上有一次降雨,净雨由几个单位时段的净雨(假设为RS,1,RS,2)组成,该降雨在出口形成的地面径流过程等于它们各自在出口形成的过程相叠加(2)叠加假定如果净雨历时不是一个时段,而是m个,则各时段净雨深所形成的流量过程线之间互不干扰,出口断面的流量过程线等于m个部分流量过程错开时段叠加之和。用时段单位线推求地面径流过程线根据时段单位线的定义与基本

7、假定,只要流域上净雨分布均匀,不论其强度与历时如何变化,都可以利用时段单位线推求其形成的地面径流过程线。算例见右表。流域面积F=341km2。时段单位线法二、单位线的推求(二)分解法:对多个时段净雨的洪水过程总的地面径流过程分解为各净雨独立产生的地面径流过程→按缩放法由某单位时段的地面径流过程求单位线以两个时段净雨的流量过程为例,方法步骤如下1.分割地下径流,求地面径流过程和地面径流深2.求地面净雨过程:RS1,RS2如降雨径流相关图法,注意计算的各时段净雨之和一定等于RS3.将地面径流过程分解为各时段净雨的地面

8、径流过程()1、()2:按假定一和假定二进行,如下表4.推求单位线:应用倍比假定由上步推求的任一时段净雨的地面径流计算5.对计算单位线检验和修正(1)单位线的历时Tq——单位线历时(时段数);T——洪水地面径流历时(时段数)ts——地面净雨历时(时段数)(2)单位线的径流深等于10mm(3)单位线应为光滑的铃形曲线分析法推求时段单位线就是用时段单位线推流的逆运算。若一个时

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