1、大连理工大学网络教育学院第 1 页 共 3 页工程水文学辅导资料七主 题：第四章 流域产流与汇流计算（第五节）学习时间：2015 年 11 月 9 日11 月 15 日内 容： 这周我们将学习本门课程内容的第四章第五节。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. 等流时线法2. 时段单位线法3. 瞬时单位线4. 线性水库法二、主要内容（一）等流时线法汇流：流域上各点的净雨，经过坡面汇入河网，再由河网流达出口断面。 坡面汇流：从坡面和土壤表层汇入河网的净雨，其历时较短，一般只有几十分钟至几小时； 地下汇流：经由地下途径注入河网的净雨，历时可长达几天或几十天。 汇流时间：流域各点
2、的净雨达到出口断面所经历的时间。 流域汇流时间：流域最远点的净雨达到出口断面的汇流时间。 等流时线：流域上汇流时间相同点的连线。 等流时面积：两条等流时线间的面积。按顺序用 f、f、f 表示，汇流时间分别等于 t1 t、t22 t、t33t 。大连理工大学网络教育学院第 2 页 共 3 页流域出口断面流量的计算：取时间间隔为 t，降落在流域面上的净雨，按等流时面积汇流时间顺序依次流出流域出口断面。按照等流时线假定，同一等流时线上水质点同时到达出流断面，实际是高速质点先到，低速质点后到，严格的面积出流次序是没有的。这就是等流时线未考虑河槽的调蓄问题。因此，等流时线方法只宜用于小流域，因为河槽调蓄
3、作用小,且往往缺乏流量资料。（二）时段单位线法单位线是流域上单位时段内均匀分布的单位净雨量所形成的流域出口断面流量过程线 q t。 单位线的净雨深一般取 10mm；单位时段长度则依据流域性质而定（1h, 3h, 6h, 12h, 24h） 。 为区别于用数学方程式表示的瞬时单位线，将上述定义的单位线称为时段单位线。 单位线法是流域计算最常用的方法之一。单位线使用时的两个假定：倍比假定：如单位时段净雨量是 n 个单位，则所形成过程线的流量为单位线流量的 n 倍，其历时仍与单位线的历时相同。 迭加假定：如净雨历时是 m 个时段，则各时段净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净
4、雨量所形成的流量之错开时段之和。单位线应用：单位线法主要适用于流域地面径流的汇流计算，可以作为地面径流汇流方案的主体。 根据单位线的定义，只要流域上净雨分布均匀，不论强度如何变化，均可用单位线推求地面径流过程线。单位线必须根据实测出流过程线来分析。由于地面径流与地下径流汇流特性不同，应分离后分别分析各自的单位线。一般，地下径流过程比较平缓,对洪水主体部分影响不大，常采用一些更为简化的处理方法，而着重分析地面径流的单位线。流域上如恰有一个时段地表净雨所形成的流量过程线，只要将地面径流过程线纵标值，除以净雨量的单位数就可得出单位线。 实际水文资料中，需要从多时段净雨的洪水资料分析出单位线。常用的方
5、法有分析法与试错法。分析法求得的单位线值有时偏大，有时偏小而呈锯齿形，必须加以修匀。修匀得到的单位线的径流量也应为0 mm。分析法只适用于不超过 2、3 个时段净雨。三个时段以上的净雨可采用试算法。试算法是假定一条单位线。计算出流量过程，再与实测过程比较，如不相符，改正单位线后再试，直到两者相符。试算法比较麻烦，宜在计算机上实行。大连理工大学网络教育学院第 3 页 共 3 页（三）瞬时单位线瞬时单位线的概念（1）定义：指在无穷小的时段内（T 0） ，输入总水量为 1 且在流域上分布均匀的单位净雨所形成的流域出流过程线，以 u(0, t) 表示。根据水量平衡原理，输出水量为 1，即瞬时单位线和时
6、间轴所包围的面积应等于 1。（2）纳希瞬时单位线：降雨生成的径流过程可视为流域的净雨过程受流域调节的产物，而流域对地面净雨的调蓄作用可用 n 个串联的线性水库的调节作用来模拟。（3）优点：采用数学方程表达易于计算机编程计算，且便于对参数进行分析和地区综合，较为适合于中小流域地面径流的汇流计算。（四）线性水库法计算方法及原理线性水库是指水库的蓄水量与出流量之间的关系为线性函数。分析表明，地下水的贮水结构可视为一个线性水库，即地下水库的蓄量 Wg 与其出流量 Qg的关系为线性函数,下渗的净雨量为入流量，经地下水库出流量就是流域出口断面的地下径流出流量。三、相关例题（一） 选择题1. 若单位线的时段缩短为瞬时，则单位线即为瞬时单位线。 （） 。A.对 B. 错2. 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【参考答案】 1.A 2.ACD
