工程水文學(xué)第四章劉三

第五節(jié)流域匯流分析與計(jì)算降落在流域上的雨水，從流域各處向流域出口斷面匯集的過(guò)程，稱為流域匯流流域匯流坡地匯流河網(wǎng)匯流地面徑流壤中流地下徑流直接徑流匯流（地面徑流）一、流域出口斷面流量的組成（1）匯流時(shí)間：流域各點(diǎn)的地面凈雨流達(dá)出口斷面所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為匯流時(shí)間（τ）。（2）等流時(shí)面積：將流域上匯流時(shí)間相等的點(diǎn)子連成一條曲線，就是等流時(shí)線。兩條相鄰等流時(shí)線間的面積稱為等流時(shí)面積（F1、F2、F3、...）。1τ2τ3τdF1dF2dF31τ2τ3τdF1dF2dF3凈雨i(t-τ)設(shè)等流時(shí)面積dF1上t-τ時(shí)刻形成凈雨i(t-τ)正好在t時(shí)刻到達(dá)流域出口斷面，所形成的出口斷面流量為:而流域出口斷面t時(shí)刻的流量Q(t)，是所有等流時(shí)面積上在t時(shí)刻到達(dá)出口斷面的流量之和：dF(τ)對(duì)τ求偏導(dǎo)，有：流量成因公式流域匯流曲線流域凈雨過(guò)程

流域匯流曲線u(t)：等流時(shí)線、單位線、瞬時(shí)單位線、地貌單位線等。一個(gè)時(shí)段凈雨

二、等流時(shí)線法

F1上一個(gè)時(shí)段Δτ時(shí)間內(nèi)的地面凈雨h1會(huì)在Δτ間匯合成流量該流量于Δτ時(shí)流到流域出口一個(gè)時(shí)段D

t（Δτ）時(shí)間內(nèi)的地面凈雨h1在流域出口的徑流過(guò)程t（Dt）01234Qi0i1F1i1F2i1F30兩個(gè)時(shí)段凈雨

2個(gè)時(shí)段地面凈雨h1、h2在流域出口的地面徑流過(guò)程t012345Q1i0i1F1i1F2i1F30Q2i0i2F1i2F2i2F30Qii1F1i1F2+i2F1i1F3+i2F2i2F3在流域出口的地面徑流過(guò)程=h1、h2各自的流量過(guò)程相疊加三個(gè)時(shí)段凈雨

具體計(jì)算方法見(jiàn)下表：時(shí)間凈雨出流出流出流。。。出口處地面徑流過(guò)程Q

1

。。。2

。。。3。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

@COPYRIGHT揚(yáng)大陳平1、計(jì)算公式j(luò)=1,2,…,nri：第i時(shí)段凈雨強(qiáng)度（h/Δt），mm/hfi：匯流時(shí)間（j-1）Δt和jΔt兩條等流時(shí)線之間的面積，km2qi，i+j-1：在fj上的ri形成的i+j-1時(shí)段末出口斷面流量，m3/sQk：第k時(shí)段末出口斷面的流量，m3/s時(shí)間地面凈雨（mm）等流面積（km2）部分徑流（m3/s）總徑流（m3/s）=5=8=1085500118102.302.3141054.63.708.3172.37.44.614.32003.79.212.904.64.600等流時(shí)線法匯流計(jì)算算例：2、凈雨歷時(shí)與流域匯流時(shí)間對(duì)Q（t）（1）當(dāng)>時(shí)，全部流域面積與部分凈雨造峰。

（2）當(dāng)=時(shí)，全部流域面上的全部?jī)粲暝旆濉?/p>

（3）當(dāng)<時(shí)，部分面積上的全部?jī)粲暝旆濉?/p>

3、等流時(shí)線法缺點(diǎn)

（1）降雨分布不均勻問(wèn)題未考慮；（2）流速變化問(wèn)題；（3）河槽調(diào)蓄問(wèn)題。@COPYRIGHT揚(yáng)大陳平三、時(shí)段單位線法（一）單位線基本概念在給定的流域下，單位時(shí)段內(nèi)均勻分布的單位地面（直接）凈雨量，在流域出口斷面形成的地面（直接）徑流過(guò)程線，稱為單位線。單位凈雨量（徑流深）一般取為10mm。單位時(shí)段△t可取1、3、6、12、24h等等，依流域大小而定。

時(shí)間h10mm流量m3/s△t

（二）單位線法計(jì)算流域出口洪水過(guò)程

h3q1/1五0h3q2/1驕0h3q3/1環(huán)0h3q4/1境0通用戴計(jì)算狗公式亞：Qi——休i時(shí)段券末流領(lǐng)量值激；i=配1，2，3，…l流量違過(guò)程沫線時(shí)茄段數(shù)qi-吉j+鴉1——倒i-恰j+譜1時(shí)段魔末的荷單位識(shí)線縱獨(dú)坐標(biāo)除；i-坐j+披1=狼1，2，3，…n單位碧線時(shí)耍段數(shù)hj——屢j時(shí)段當(dāng)末的若凈雨捏深；j=菌1，2，3，…m凈雨扎時(shí)段殘數(shù)(三）綿單位蒙線時(shí)帝段轉(zhuǎn)脂換單位主線應(yīng)賊用時(shí)裙，往豪往因廚實(shí)際駐降雨碧歷時(shí)儉和已廈知單線位線帽的時(shí)親段長(zhǎng)鵝不相僵符合僵，不協(xié)能任律意移繁用；在對(duì)返不同灑流域估的單納位線妻進(jìn)行山地區(qū)柏綜合窗時(shí)，宏各流東域的值單位時(shí)線也肥應(yīng)取裕相同糟的時(shí)猾段長(zhǎng)州才能晶綜合躺。例如脊，降藏雨記恩錄只妹有四莖段制杠的，咬即每6小時(shí)趨觀測(cè)政一次因，由架此可循分析回得6h單位欠線，焰但實(shí)綢際上謎則需3h的單呈位線瓣，就澡要將6小時(shí)狗單位責(zé)線轉(zhuǎn)輩換為3小時(shí)滑單位懲線。待最常留用的畏方法歸是S曲線禮法。不同灣時(shí)段武單位申線的掙轉(zhuǎn)化桶換需要爐轉(zhuǎn)換夢(mèng)的情這況：a應(yīng)用叨單位泡線求雜流量去過(guò)程嘉線時(shí)張，凈付雨時(shí)麥段與主單位盜線時(shí)粥段不茅統(tǒng)一秘。b在對(duì)蠻不同攪流域回的單伐位線稼進(jìn)行豬地區(qū)糧綜合燦時(shí)，廣各流漫域的軟單位船線也居要統(tǒng)晌一時(shí)即段。常采熊用s曲線兵進(jìn)行茫單位浪線的舊時(shí)段訪轉(zhuǎn)換S曲線久的概判念假定干流域蚊上凈李雨持志續(xù)不警斷，幻玉且每論一時(shí)平段凈肅雨均穩(wěn)為一甲個(gè)單題位，慶在流票域出替口斷勉面形仍成的齊流量嫁過(guò)程這線，攔稱為S曲線賀。應(yīng)用S曲線搬求不滋同時(shí)鬼段的窄單位蒙線的峽實(shí)例孟：【例奶】已知雷：時(shí)段Δt0=6h的單至位線求：臉時(shí)段Δt取=3h的單拍位線解：①由Δt0=6h的單們位線納，累談加求揚(yáng)到Δt0=6h的S（t）曲嘆線②將S曲線脾向右逐平移Δt悟=3h得另類一曲劈燕線S（t-Δt）③超S曲線綿與S（t-糖Δt）曲封線各罩時(shí)段竄末的棋流量羅差S（t）-S比(t皆-Δt)組成冒的流沿量過(guò)推程線漁即為迫時(shí)段Δt=3咐h，降究雨強(qiáng)僵度為10仁/Δt0的凈挺雨形輝成的暢流量伶過(guò)程男線。④應(yīng)用發(fā)倍比累假定敬，有轉(zhuǎn)換肢后的按單位拼線為桑：Δt創(chuàng)=Δ迅t0/2候=3概hΔt0q（Δt，t）=[伙S（Δt0）-S（Δt0-Δ違t）]澇Δt0/捐Δt時(shí)段Δt嫂=3親h，凈辦雨量h=微10壁mm形成氣的流漂量過(guò)贊程線已知害時(shí)段艙為Δt0的單休位線己，求卡任意胞時(shí)段Δt的單狠位線q(附Δt葛,t性)的通桃用公母式Δt0——原單嶺位線優(yōu)的時(shí)敘段長(zhǎng)S（t）——時(shí)段衡長(zhǎng)為Δt0的S曲線凳縱坐蠟標(biāo)S（t-屆Δ皮t）——時(shí)段膝錯(cuò)開(kāi)Δt小時(shí)尖的S曲線俯縱坐胸標(biāo)q(剝?chǔ)吧,t拾)—絲式—時(shí)段淋為Δt0的單喉位線舊的縱跨坐標(biāo)單位因線的掀應(yīng)用已根今據(jù)多予次實(shí)砍測(cè)雨渴洪資亡料確竭定出批該流龜域?qū)崈斢玫膶挝谎€，繁當(dāng)流表域內(nèi)固降了翼一場(chǎng)諷雨后絡(luò)，先方采用磁產(chǎn)流忠計(jì)算屬方法箱推求析出凈帖雨過(guò)扶程，火再用我單位捷線推晨求出彈流過(guò)疏程。（五頃）單竭位線相存在稍的問(wèn)若題及襖處理沫方法1.洪水座大小壇的影蠟響大洪紗水，掀流速授大，北匯流迷較快水，單莊位線復(fù)尖瘦姑，峰淋高且討峰現(xiàn)鑼時(shí)間憐早。雹小洪噸水則周相反怒。2.暴雨云中心滔位置粘的影服響單位抹線假孕定降謠雨在發(fā)流域袋內(nèi)分遞布均搖勻。岡實(shí)際勻上降脖雨分凍布是村不均灣勻的聽(tīng)。暴聚雨中粥心在夢(mèng)上游驚的洪賄水，第匯流例路徑抖長(zhǎng)，吹受流孫域調(diào)慶蓄作置用也轟大，竹洪水學(xué)過(guò)程斃較平隊(duì)緩，脫單位炮線也孝平緩臉，峰侵低且私峰現(xiàn)偽時(shí)間妖偏后別。若鋸暴雨旺中心跡在下雄游則冊(cè)相反軟。三.納希市（瞬齊時(shí)）端單位嚴(yán)線法但：3（1）（2）（3）（3）（1）將（1）式舟代入亮（3）式習(xí)得課堂蚊作業(yè)盜：某流拜域的憐流域稱面積F=境41終2.奴2k疲m2，已分雪析得19里97年6月一