|
工程水文学辅导资料六 主 题：第四章 流域产流与汇流计算（三、四节） 学习时间：2014年11月3日--11月9日 内 容： 这周我们将学习本门课程内容的第四章第三、四节。希望下面的内容能加深同学们对相关知识的理解。 一、学习要求 1. 蓄满产流模式 2. 降雨径流相关图 3. 蓄满产汇流面积变化特点 4. 超渗产流模式 5. 下渗曲线法 6. 初损后损法 二、主要内容 （一）蓄满产流模式 在湿润地区，包气带缺水易为一次降雨所蓄满，产流量R 可由降雨量P 减去降雨开始时土壤缺水量(Wm-Pa)（降雨损失，流域蓄水容量-初始土壤含水量）求得。即雨量补足包气带缺水后全部形成径流，这种产流方式叫做蓄满产流。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg 图1 蓄满产流计算示意图 当流域土壤含水量达Wm时的产流状态为全流域产流或称全面产流，产流量R = P-(Wm- Pa)。 但当降雨量尚未达到流域的Wm值时，由于包气带各处厚度不一致，各点蓄水容量也不相同，因而在局部地区也会产生径流，这种产流状态称之部分产流，然后逐步过渡到全面产流。 （二）降雨径流相关图 根据流域内多次暴雨的雨量P，对应的径流量R，初始土壤含水量Pa，可点绘以Pa为参数的P ～Pa～R相关图。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg 图2 P ～Pa～R相关图 降雨径流相关图上部属流域全面产流状态，满足方程R = P -(Wm- Pa)表现为一组平行等距离的450直线。 相关图下部属流域部分产流情况，产流量随降雨量减少迅速降低，表现为一组向下凹的曲线。 （三）蓄满产汇流面积变化特点 流域内各点包气带的蓄水容量是不同的。以包气带达到田间持水量时的土壤含水量W’m为纵坐标，以流域内小于等于该 W’m的面积占全流域的面积比 α 为横坐标，所绘的曲线称为流域蓄水容量曲线。 蓄满产流面积的变化有如下特点： 土壤缺水小、先蓄满的地方先产流； 产流面积随着降雨继续而不断增大； 产流面积大小与降雨量和初始土壤含水量有关，与降雨强度无关。 （四）超渗产流模式 一种产流方式，干旱地区的地下水埋藏很深，包气带可达几十米甚至上百米，降水不易使包气带蓄满，下渗的水量一般不会产生地下径流。只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生。 下渗过程大体可分为初渗、不稳定下渗和稳定下渗3个过程。 初渗阶段：下渗水分主要在土壤分子粒的作用下被土壤吸收，加之包气带表层土壤比较疏松，下渗率很大。 不稳定下渗阶段：随着下渗水量增加，进入不稳定下渗阶段，下渗水分主要受毛管力和重力作用，下渗率随着土壤含水量的增加而减小。 稳定下渗阶段：随着下渗水量的锋面向土壤下层延伸，土壤密度变大，下渗率随之递减并趋于稳定（稳定下渗率）。 （五）下渗曲线法 超渗产流地区降雨强度对下渗起显著作用，由而降雨推求径流可以采用下渗曲线。 下渗曲线是干燥士壤在充分供水条件下流域下渗能力过程线。将降雨强度减去下渗率就可得到净雨强度过程。这样求得的净雨量，代表地面径流，不包括地下径流部分。 （六）初损后损法 下渗曲线法：通过大量径流资料或实地试验获得计算区域的下渗能力曲线。 初损后损法：是下渗曲线法的简化，即把实际下渗过程简化为初损后渗两阶段。 初损：是大量产流以前的降雨总损失量，包括植物截留，填洼和下渗水量，以流域平均深度表示。 后损：是流域产流以后的下渗水量，以平均下渗率表示。 初损量Ｉo的确定: 小流域：汇流时间短，出口断面的起涨点大体可作为产流开始时刻，因而起涨点以前雨量的累积值可作为初损。 较大流域：流域各处至出口断面的汇流时间差别较大，可分站按不同汇流时间，定出流量起涨以前的时刻，并取该时刻以前各站的累积雨量的平均值作为流域的初损。 三、相关例题 （一） 选择题 1. 流域汇流的计算方法一般有（）。 A.等流量线法 B. 水平线分割法 C.谢尔曼单位线法 D.瞬时单位线法 2. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括（）。 A.洪水资料 B.径流资料 C.蒸发资料 D.降雨资料 【参考答案】 1.ACD 2.BCD
| 
