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1、坡面径流的实验研究P辛格(ijayPSingh)(美国新墨西哥矿业学院),试发利用改变比尺的方法图仿造水文系,Cery)1966,摘要统如彻里(h年搞过但他们。发现这也不是一个可行的方法格雷斯P辛格的坡面径流的实,验研究刊(Graeeaglson,)和伊格尔森(E)指出,。登于1975年水文杂志25期187一200页只有在某些特殊情况下,比尺模型才是有效运动波模型和纳希(Nash)模型的实。的,。验研究是在一个收束坡面上进行的通过重要的考虑是实验模型必须复制出复杂,。实验显示了运动波参数之间的相依特征。,系统的一些最主要的性能否则无法
2、深入,,在这个基础上实验证明在运动波模型中。了解真实系统的特性认识到实验流域模型只须保留一个参数。根据洪峰流量偏差平方,一些研究人员进行在水文研究中的意义后,和最小的原理求得的目标函数能充分满足。了坡面径流过程的实验有关实验室试验的。拟合整个径流过程的需要将两种模式进行,详细讨论和报导详见辛格1974年的参考文,有目的地比较后表明在推求实验流域的径。献,流过程方面运动波模型都较纳希模型为。好纳希模型纳希模型(1957年)将流域概化成为一己I吉J口`J,个系列拥有N个相同的线性水库,所有水Ko,它实验流域模型提供了在一些几何上不同库都有
3、同样的贮蓄系数们的IUH(瞬`:,。时单位过程线)如下的系统下研究不稳定流的可能它们在流域水力学纯数学模型试验中和在可以调节的1()N。一“’=一,U(t)原形尺寸范围内集中系统模型试验中形成K(N一1)!十。了一种有力的工具在小的原型上不考虑降(1)雨空,间变化的坡面径流研究无疑地将可以,2):,时刻的流量Q用(式表示解答一些有意义的水力学和水文学问题如,。(,)=“一屯,I`“,d乙`“,果结合数学模型一起研究则将有助于对流。{:域特性的了解和预测。,,式中t(在天然流域上进行实验很费时间并时刻的I是入流2)式称为卷积积。。。分在
4、纳希模式中已作了重要的论述这里且对输入也不能予以控制系统的物理尺寸也是一个问题,。所以有些研究人员从实际出不再作详细的论述..47:。标准化量定义如下H是收束断面全部稳态出流的流量除以断运动波模型。面平均宽度得到的标准水深。=。1一犷XL)7)一一。上劝下T=上、一互、oa二、a/kq/8)T·相应于标准水深H。式中—的速度。V流经距离X所需历时;。=a一1VH奢x。qtns空间最大侧面入流率图1收束断面几何形状图。—_HoV。1+r)9)Q(2r。1,收束坡面上水流的示意图如图辛格标准化的侧面入流为197年推导出这种坡面上不稳定流的
5、运动波oV。H(10):。方程式如下L(1一犷,几夕h“h;~,5)一了+份+h=q(,`)+方程式(可以写成特征形式如下—o一劣夕君分X我(L)(=3)了了21鲁叩先聋羡()=ah住(Q4):,d劣釜(12)式中h一定地点的径流深=”人劳d铸u—,才一定地点的径流速度—,q(xt)一一单位面积和单位时、式(11)(12)的方程组完整地表达,段内侧面入流率。,了径流过程必须指出降雨入流q为矩形。,L收束断面半径,脉冲形式也就是说在时间和空间上是没有—。an和摩阻关系式的参数。变化的在这类研究中我们将仅涉及到脉冲—。设犷为收束度(见图1
6、)式(3)和式,形式的暴雨详细的数学论述包括标准化量:(4)可合并写成无因次形式、,的推导和式(11)(12)方程组的求解可见。,夕方,夕几竺1一再辛格1974年所给出的参考文献所以我们,`~,下矛,L(劝翼一~「一`JJ`TO子O丹声—孟下i一1一犷:,。—,.份二—犷丹赞〔()〕在这里将不再进行推导或列述其求解结果(5),写:式中无因次变量用星号表示为实验资料的分析_月__;_;_hq一-才,移朴=,了;补二;落铸=石不一.’q犷’一本文引用的实验资料来自科罗拉多州h2下q。,To,ortons劣.。_Q立大学柯林斯堡(FClli
7、)的降刀铃一~沙少丫补一一八一,雨径流实验设施中的收束断面上游的成果。八o0丫。。,见图2的观侧成果每一种形态代表了坡面组合或其实验设施的平面图实验资料包。括了多种流域形态下的脉冲降雨和径流过程几何形状的独特类型{;l’`}.。l图2科罗拉多州立大学降雨径流实验设施平面图,,。首先验证了运动波的参数并定量地态按照坡面特征分成七组相同的坡面特征。。证实了参数之间的相依特性为了这类研究分在一组有一组是由所有不同坡面形态所.,。。在应用上的需要有必要将术语参数估计和组成的分析了210次实验径流对每次径。,优选加以解释流按照牛顿计算法则啡线性
8、方程组康特,COe1965a所谓术语参数估计是指将参数去拟合nt年)用下列准则求算参数。,。n具体事件时的有关运算例如本文中的参和a和n,数是由拟合每一事件过程线的峰及E其。它东介《e(13)时间所确定{},所谓术语参数
