1、 4.3 计算 蓄 满产流 农 林 牧 渔 生产 制造 生态 流域的产流量可用水量平衡方程表示为： )( 1 ttttt WWEPR 已知 已知 蒸发模式 建立关系： ttt RWP 一、蓄满产流基本概念 二、蓄满产流模型构建 三、蓄满产流应用 主要讲授内容 本堂课重点与难点： 主要解决的问题： tptt RWEP 0,产流量计算模块： RGRIRSRGRS分水源计算模块： 蓄满产流模型 ？ ？ 概念的提出 实地实验： R1 在湿润地区用 相关图进行降雨产流量计算 。 经大量实践发现： PE+W与 R存在如图关系 。 ),( WPfR 一、基本概念（是 什么 ？） R1 实验结论： 降雨过程中
2、，全流域未蓄满之前，流域内也能观测到有径流 土壤含水量空间分布不均匀的结果。 PE+W有一个临界值 ，其下呈 W曲线簇；其上呈 450直线 。 表明全流域的土壤含水量已经蓄满 ， 大于该值时的有效降雨全部产生径流 。 一、基本概念（是 什么 ？） 一、基本概念（是 什么 ？） 基本假设： 蓄满产流： 产流机制的一种 概化 。 模型核心： 降雨产流量估算 ttt RWP 任一地点 ， 土壤含水量达蓄满前 ， 降雨量全部补充土壤含水量 ， 不产流；当土壤蓄满后 ， 其后续降雨量全部产生径流 。 二 、模型 构建 （如何概化？） 流域蓄水容量曲线 流域内土壤缺水量空间分布的不均匀性 0 1 cWMc
3、WMM C Ff本质是一条 蓄水容量与相应面积关系的统计曲线 （ 1）流域蓄水容量曲线 WM0 1 cWMcWMM C 经大量经验分析，可用如下指数方程近似描述： bWM MWM )1(1 WMb:常参数，反映流域内蓄水容量分布的不均匀性，其 值越小表示越均匀，越大表示越不均匀。 0 )1( d WMWMW M M 可由降雨径流资料推求 常参数 二 、模型构建（如何 概化 ？） WM)1( bWMWMM （ 2）降雨产流量的计算 蓄满产流计算示意图： WdPEadWdRWM0 1 bWM MWM )1(1 0 1d W MdRd P Eaa 未知？ 二 、模型构建（如何 概化 ？） dPEaW
4、M0 1 0 1dRbWM MWM )1(1 WdW已知 )1(0d W MWa )1(1 11bWMWW M Ma 二 、模型构建（如何 概化 ？） dPEaWM0 1 dRWdWWMM1）当 , W M MPEa PEaa d WMR 1)1( bWMMaPEWMWMWPE2）当 , W M MPEa )( WWMPER 手工作业计算中，为应用方便，常把上述关系式用降雨径流相关图表示。 降雨产流量的计算： 0 1 dPEaWM0 1WWWMdW WMMdR二 、模型构建（如何 概化 ？） 蓄满产流降雨径流相关图 (PE W R) A B 二 、模型构建（如何 概化 ？） b=0.3 ， W
5、M=120 ， WMM=WM*(1+b) W 0 10 20 0 10 20 30 蓄满产流降雨径流相关图制作 156aPER)1(1 11bWMWW M Ma 1)1( bWMMaPEWMWMWPER)( WWMPER 二 、模型构建（如何 概化 ？） PERW二 、模型构建（如何 概化 ？） 0 10 20 30 40 。 适用区域 三、应用（怎样用？） 湿润地区流域参数值为： ,15,1 2 0 mmWU MmmWM ,3.0,20,85 bmmWD MmmWL M蒸发折算系数 ,14.0,95.0 CK 流域蒸散发按照三层蒸发 模式进行计算，已知降雨量过程 ,蒸发皿读数系列 P0E以及
6、初始土壤含水量 WDWLWU , ，要求推求该流域逐 时段的产流量。 T(日 ) P E0 EP EU EL ED E PE WU WL WD W R 11 5.6 0.0 2.2 20.0 22.2 0.0 12 7.2 13 6.8 14 8.2 15 7.6 16 3.0 7.4 17 4.2 6.8 18 10.3 6.4 19 15.1 6.0 20 6.2 0KEEP PE W R 水源划分 为什么要划分水源？ 如何划分水源？ 地面地下径流（净雨）的划分 上面求的是总径流 R，包括地面径流 RS和地下径流 RG，需要划分开，以便分别进行汇流计算。 蓄满产流是在包气带蓄满后才产流，此
7、时的下渗率为稳定下渗率 fc。当雨强 ifc时，（ i-fc）形成地面径流， fc形成地下径流。 在产流面积上才发生稳定下渗，时段内地下径流量， 而时段的总产流量， 由此可得， 即 产流面积等于径流系数 。 RtcFR G f tF ()Rt t tFR P EF ()tRttRFF P E 当 Pt-Etfct 时，产生地面径流，下渗的水量 fct在产流面积上形成的地下径流为： 当 Pt-Etfct时，不产生地面径流， Pt-Et全部下渗， 在产流面积上形成的地下径流为： tcftEtPttcftEtPctttt RtfEPRRGttcttRR G f tPE()Rt t t tFR G P
8、 E RF 对于一场降雨，产生的地下径流总量为： 上式表明只要知道流域的 fc，就可以把时段产流量划分为地面、地下两部分。 推求 fc可以利用实测的降雨径流资料，计算本次降雨的径流过程，并分割出相应降雨过程的地面和地下径流过程，加上相应的蒸散发过程，由上式反推 . tcftEtPttcftEtPctttt RtfEPRRG已知 t=6h， RG=38.1mm（由流量过程线分割得到） 先假设 fc=2.0mm/h，有： tcftEtPttcftEtPctttt RtfEPRRGmm1.47)1.17.3(60.2)0 0 0.10 0 0.10 0 0.15 2 4.0( 再设 fc=1.6mm/h，有： tcftEtPttcftEtPctttt RtfEPRRGmm6.38)1.17.3(66.1)000.1000.1000.1524.0( 与 38.1mm相近，因此，确定该场洪水的 fc=1.6mm/h。 FC的推求 试算法 设 FC的变化范围为： 3.9FC13.4，代入下式得FC，与假设范围不符，则重新假设试算。 iiiiiP E F C P E F CrR G F C rPE
