地表径流计算
地表径流系数

地表径流系数
地表径流系数(Runoff Coefficient)是指暴雨下的水量在降落时可以排出地表的一部分,而这部分排出的水量占总降落水量的比例就是地表径流系数。
地表径流系数是与暴雨强度、地表条件、植物覆盖和地表坡度等有关的水文学参数,用于评估暴雨作用下的地表径流量。
地表径流系数可以用来判断暴雨对地表的影响,并且可以为水利工程设计提供参考。
地表径流系数由地表结构(如土壤结构、植物覆盖、地表坡度等)、暴雨强度(如暴雨的时间、暴雨的量等)、降雨下的地表情况(如降雨量、渗透量等)等因素所决定的,也就是说地表径流系数是一个复杂的水文参数,受不同的因素的影响大小有很大的差别。
地表径流系数的值通常介于0.0~1.0之间,而有时也可能超过1.0。
当暴雨量很大时,地表径流系数可能会超过1.0,这是因为地表上的水分子受暴雨冲击而被溢出,使得总排出量大于总降落量。
地表径流系数的值越低,地表上的水分子排出的量就越低,地表的湿度也就越高,这就意味着暴雨强度越大,地表的湿度越高,地表径流系数也就越小。
地表径流系数的值受到多种因素的影响,如地表条件、植物覆盖和地表坡度等,因此该参数的测定是非常复杂的。
首先,要确定地表的结构,包括土壤类型、植物覆盖率、地表坡度等,然后确定暴雨的强度,最后根据实际测量数据计算出地表径流系数。
此外,地表径流系数还可以通过模拟方法来测定。
模拟方法是利用水文学模型,通过结合不同的暴雨条件和地表条件,模拟出不同地表径流系数的参数,从而来推测地表径流系数。
总之,地表径流系数是一个复杂的水文参数,受不同的因素的影响大小有很大的差别。
它可以用来判断暴雨对地表的影响,也可以为水利工程设计提供参考。
若干农田降雨地表径流计算方法述评

若干农田降雨地表径流计算方法述评孔莉莉;张展羽;孟佳佳【摘要】对当前国内外农田降雨地表径流预测方法进行综述,介绍降雨地表径流总量预测中的统计分析法、径流曲线法、人工智能法以及降雨径流过程实时预测中的水文学法、基于水量平衡与能量守恒的动力学法等5种方法的研究现状和发展趋势,并讨论了各自的优缺点.认为现有预测方法在描述农田降雨入渗产流这一复杂机理问题上还存在着严重的精度问题.提出了进一步的研究方向:继续深入开展农田降雨入渗产流机理研究,以期研发一套较高模拟精度的适用于农田降雨地表径流预测的机理性模型,为进一步防控因降雨冲刷作用引起的土壤侵蚀以及农田非点源污染问题提供理论依据.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2010(030)002【总页数】5页(P82-86)【关键词】农田;降雨;地表径流;径流预测方法;综述【作者】孔莉莉;张展羽;孟佳佳【作者单位】河海大学水利水电学院,江苏,南京,200098;河海大学水利水电学院,江苏,南京,200098;淮安市水利规划办公室,江苏,淮安,223005【正文语种】中文【中图分类】S271农田降雨地表径流预测是定量研究农田非点源污染物径流输出负荷的前提,对于防控因降雨冲刷作用引起的土壤侵蚀以及农田非点源污染问题有着重要意义。
目前用于确定降雨径流量的方法多为直接求定法、水文学法、基于水量平衡与能量守恒的动力学法等。
但由于农田降雨径流过程受降雨特征(降雨量、降雨强度、降雨历时等)、下垫面特性(土地利用方式、土壤质地等)以及农业管理措施等众多因素影响,农田降雨径流形成机理非常复杂,并且在以往针对自然区域的降雨径流模型中没有充分考虑作物水分管理措施对农田水文过程的影响。
因此,针对国内外现有的各类降雨径流计算方法进行分析比较,讨论各自的优缺点,并在此基础上提出农田降雨径流预测研究中有待深入探讨的问题。
1 降雨地表径流总量直接求定法1.1 基于统计理论的径流预测模型应用统计分析法通常是根据降雨径流这个物理现象的实验观测资料,借助于影响径流过程众多因素中的某个因素或几个主要因素来建立与径流量之间的响应关系。
防洪工程常用计算公式

(式中:Qm设——洪水设计流量;Fs——设计控制面积;Fz——附近典型水文站的控制面积;Qmz——水文站的标准流量。)
⑵经验公式设计洪水:经验公式有两种计算公式。
一是洪水面积相关法:Qm=KnFn
(式中:Qm——洪水设计流量;Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数,洪水设计计算系数是28-48个系数;Fn——控制面积,F上面的n是面积系数。面积系数是12-24个,根据地形地貌状况确定。这种计算方法在1000平方公里内可以应用,超过1000平方公里控制面积慎用。在《XXX水文手册》里面可以查到。)
洪水的类型:洪水的类型一般分为六种,一是暴雨洪水,暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。二是融雪洪水,三是冰川洪水,四是冰凌洪水,五是雨雪混合洪水,六是溃坝洪水。
洪水分级:根据国家《水文情报预报规范》,按洪水重现期的大小,把洪水分为常见洪水(8-10年一遇)、较大洪水(10-50年一遇)、大洪水(50-150年一遇)、特大洪水(大于50年一遇
明渠等速流洪水的类型和水力计算要素:
①梯形断面的过水断面面积计算公式:ω=(b+mh)h
(式中:ω——过水断面面积,单位:平方米;b——底宽,单位:米;h——水深,单位:米;m——边坡系数,表示斜坡的垂直距离每增加1米,则水平距离相应增加m米;)
过水断面宽度计算公式:B=b+2mh
⑷蓄满产流:年降雨量充沛,地下水位高,包气带土层不厚,下层容易常达田间持水量,缺水量不大,不容易形成超渗产流,在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式,称为满蓄产流。
⑸汇流过程:降雨或者溃坝形成的洪水,从产生的地点到流域出口断面的汇集过程,称为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
径流量的定义和计算公式

径流量的定义和计算公式在水文学中,径流量是指河流或河川流域中在一定时间内通过某一横截面的水量。
径流是由降雨或融雪引起的地表和地下水流向河流的过程。
径流量的计算对于水资源管理、防洪工程和生态环境保护具有重要意义。
本文将介绍径流量的定义和计算公式,以及一些影响径流量的因素。
一、径流量的定义。
径流量是指在一定时间内通过某一横截面的水量,通常用单位时间内通过的水量来表示。
径流量的计算通常以立方米每秒(m³/s)或毫米(mm)为单位。
在实际应用中,径流量是指在一个流域内所有径流过程的总和,包括地表径流和地下径流。
地表径流是指降雨或融雪后,未被土壤吸收和植被蒸发的水流向河流的过程。
地下径流是指降雨或融雪后,被土壤吸收并渗入地下水层,最终流向河流的过程。
径流量的计算需要考虑地表径流和地下径流的总和。
二、径流量的计算公式。
径流量的计算通常使用流域水文模型来进行。
流域水文模型是通过对降雨、蒸发、渗漏和地表径流等过程进行模拟,来估算径流量的工具。
常用的径流计算方法包括经验公式法、水文比例法、水文模拟法等。
1. 经验公式法。
经验公式法是根据历史水文数据和流域特征,通过经验公式来估算径流量。
常用的经验公式包括Nash模型、Soil Conservation Service(SCS)模型等。
这些经验公式是根据实测数据和统计分析得出的,可以用于不同流域的径流量估算。
2. 水文比例法。
水文比例法是根据流域的降雨量和蒸发量之间的比例关系,来估算径流量。
通常使用水文平衡方程来表示,即降雨量减去蒸发量和渗漏量,即为地表径流和地下径流的总和。
3. 水文模拟法。
水文模拟法是通过建立数学模型,对流域内的水文过程进行模拟,来估算径流量。
常用的水文模型包括Soil and Water Assessment Tool(SWAT)模型、Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)模型等。
这些水文模型可以考虑降雨、蒸发、渗漏、地表径流和地下径流等过程,对径流量进行较为准确的估算。
地面径流计算公式

地面径流计算公式地面径流是指雨水在地表流动的过程,是雨水在地表流动时,由于地面的不平坦、土壤的渗透性等因素而导致的径流。
地面径流计算公式是用来计算地面径流量的公式,它可以帮助我们了解雨水在地表流动时的情况,对于水资源管理和防洪工程等方面具有重要意义。
地面径流计算公式的推导是基于水文学原理和实际观测数据的分析,它可以帮助我们预测雨水在地表流动时的径流量。
地面径流计算公式通常包括降雨量、土壤类型、地形、植被覆盖等因素,这些因素都会影响地面径流的形成和流动。
下面我们将介绍一些常用的地面径流计算公式及其应用。
1. 曼宁公式。
曼宁公式是描述水流在河道中的流速和流量的经验公式,它也可以用来计算地面径流量。
曼宁公式的一般形式为:Q = C A (R^2/3) S^0.5。
其中,Q为地面径流量,C为曼宁系数,A为流域面积,R为雨量,S为坡度。
曼宁公式是一种经验公式,它的参数需要根据实际情况进行调整,但通常可以用来估算地面径流的量级。
2. 坡面径流计算公式。
坡面径流是指在坡面上由于雨水的降落而形成的径流,它通常可以用以下公式来计算:Q = K I A。
其中,Q为坡面径流量,K为径流系数,I为雨强,A为坡面面积。
坡面径流计算公式通常适用于小流域和小面积的坡面,它可以帮助我们估算在不同降雨条件下坡面径流的量级。
3. SCS单位线法。
SCS单位线法是美国农业部(USDA)Soil Conservation Service(SCS)提出的一种计算地面径流的方法,它可以用以下公式来计算:Q = (P 0.2S) ^ 2 / (P + 0.8S)。
其中,Q为地面径流量,P为降雨量,S为土壤持水能力。
SCS单位线法是一种较为简单的计算地面径流的方法,它可以在没有大量实测数据的情况下进行径流量的估算。
地面径流计算公式的应用。
地面径流计算公式可以用于水资源管理、防洪工程、生态环境保护等方面。
在水资源管理中,地面径流计算公式可以帮助我们预测不同降雨条件下的径流量,从而合理安排水资源的利用和调度。
径流系数_精品文档

径流系数1. 什么是径流系数?径流系数是指降雨发生后,降水量中形成地表径流的比例。
在水文学中,它是一个重要的参数,用于描述下雨后的水分分配情况。
径流系数的计算可以帮助我们更好地了解降水在地表径流和入渗之间的分配方式。
2. 径流系数的计算方法径流系数的计算通常基于降雨量和地表径流量之间的关系。
下面是一种常用的计算方法:径流系数 = 地表径流量 / 降雨量需要注意的是,这里的地表径流量是指降雨后在地表流动的水分,不包括入渗到地下的水分。
降雨量则是指雨水降落到地表的总降水量。
3. 径流系数的影响因素径流系数的数值受多种因素的影响:3.1 地表状况地表的不同状况会对径流系数产生影响。
例如,水密性较高的硬质地表往往会导致较高的径流系数,因为它不易渗透水分。
相反,土壤较松散的地表则有较高的入渗能力,导致较低的径流系数。
3.2 降雨强度降雨的强度也会对径流系数产生影响。
当降雨强度较大时,地表往往无法快速吸收水分,从而导致较高的径流系数。
3.3 植被覆盖率植被覆盖率对地表径流的形成有着重要的影响。
具有较高植被覆盖率的地区,植被可以有效地吸收部分降雨水分,减少地表径流的形成,因此具有较低的径流系数。
4. 径流系数的应用径流系数的应用是多方面的。
以下是径流系数在一些领域中的应用案例:4.1 水资源管理通过对降雨数据和径流系数的分析,可以帮助水资源管理部门更好地了解水资源的分配情况,做出合适的供水计划。
径流系数的计算还可以用于水库蓄水量的估算。
4.2 土地利用规划在土地利用规划中,了解不同地区的径流系数可以帮助决策者更好地确定土地的最佳利用方式。
例如,在城市规划中,如果一个区域的径流系数较高,可能需要加强排水系统的建设。
4.3 水文模型研究径流系数是水文模型中的一个重要参数。
通过对径流系数的研究,可以改进水文模型的准确性,提高洪水预报和水资源管理的效果。
5. 总结径流系数是一个描述降水后的水分分配情况的重要参数。
它可以通过地表径流量和降雨量之间的关系来计算。
浙江省水文计算手册
浙江省水文计算手册一、简介水文计算是指利用相关的数据和公式,对水文要素进行计算和分析,以了解水文过程和水资源状况的工作。
本手册旨在提供浙江省水文计算的相关信息和方法,以便于从事水文工作的人员进行准确高效的计算。
二、基础概念1. 降雨量计算降雨量计算是指对特定区域和时间段内的降雨量进行测算的过程。
常用的计算方法包括等面积法、等时距法和等权系数法。
在浙江省水文计算中,一般会根据实际情况选择合适的计算方法,并结合气象局提供的降雨数据进行计算。
2. 地表径流计算地表径流是指降雨后在地表流动的水量。
地表径流计算常用的方法包括经验公式法、单位线法和曲线数法。
根据不同的地域特点和水文要求,选择合适的计算方法,并结合实测的降雨数据和流量观测站的数据,进行地表径流的计算。
3. 地下径流计算地下径流是指降雨后被土壤吸收并通过渗透进入地下的水量。
地下径流计算一般采用水量平衡法或指数法。
在计算过程中,需要考虑土壤的渗透性能、植被覆盖情况和降雨强度等因素。
4. 河流径流计算河流径流是指流经河道的降雨产生的径流。
河流径流计算可以通过流域水文模型进行,根据不同的模型,可以进行不同级别的河流径流计算,包括小河流、中河流和大河流等。
5. 蓄滞洪计算蓄滞洪是指通过建立水库或者调蓄区来调节洪水的流量和流速,使之逐渐减小并延缓过程。
蓄滞洪计算通常采用调蓄容积法、调蓄位汇流法或者水动力学模型等方法进行。
6. 水文频率计算水文频率计算是指根据历史的降雨和径流数据,结合统计学原理,对未来某个时间段内的降雨频率和径流频率进行推算的过程。
常用的方法包括经验公式法、可靠度推算法和概率分布法等。
三、数据处理数据处理是水文计算的基础工作,它包括数据的采集、清洗、存储和分析等过程。
在水文计算手册中,需要详细描述浙江省的数据来源、数据质量和数据处理的方法,以确保计算结果的准确性和可靠性。
四、软件应用随着计算机技术的不断发展,水文计算也逐渐借助软件进行。
在浙江省水文计算手册中,应该提供一些常用的水文计算软件的介绍和使用方法,以便从事水文工作的人员能够高效地进行计算和分析。
年径流量计算公式
年径流量计算公式
年径流量是指一年内通过河流某一过水断面的水量。
将瞬时流量按时间平均,求得一年的平均流量称为年平均流量等。
并由此可以引出多年的平均值称为多年平均年径流量。
当降水强度超过土壤入渗率时,地表开始产生径流。
全年地表径流的总水量,称为年径流量。
单位为立方米。
数值为年径流深乘以集雨面积。
多年平均径流量指多年径流量的算术平均值。
通常以立方米计。
用以总括历年的径流资料,估计水资源,并可作为测量或评定历年径流变化、最大径流和最小径流的基数。
多年平均径流量也可以多年平均径流深度表示,即以多年平均径流量转化为流域面积上多年平均降水深度,以毫米数计。
水文手册上,常以各个流域的多年平均径流深度值注在各该流域的中心点上,绘出等值线,叫做多年平均径流深度等值线。
1、有资料地区
计算公式为:多年年平均径流量=(多年逐月径流量之和)/12=多年年平均径流量之和/年数。
2、无资料地区
由于目前我国水文监测站网的建设还不是很完善,只有一些较大的流域才设有水文监测站,而在中小型流域特别是高寒山区的中小型流域中水文监测站相对较少。
因此在中小流域进行水利工程规划以及地下水资源评价时,一般缺乏可依据的实测径流资料,有的甚至连降雨资料都没有,或者虽有短期实测径流资料但无法展延。
在这种情况下设计年径流量只有通过间接途径来推求。
国内无资料地区径流计算。
水文学第二章第七节径流
产流与汇流
❖ 在径流形成中通常将流域蓄渗过程,到形成地面汇流及早期 的表层流过程,称为产流过程,
❖ 坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程或汇流过程。
流域蓄渗过程 地面汇流
流域产流过程
径流形 成过程
坡地汇流过程 壤中汇流 地下水汇流
流域汇流过程
河网汇流过程
Rs
上述三个阶段是指长时间连续降水 下发生的典型模式。实际上由于每次 降水的强度和持续时间不同,各流域 自然条件也不一样,所以,无论是不 同流域,或是同一流域在不同降水过 程中的径流形成,都可能有不同程度 的差别。
四、影响径流的主要因素
气象气候因素 降水 蒸发
人类活动 农业措施 林牧业措施 水利措施
下垫面因素 地理位置 地形地貌
土壤和地质
植被和湖沼
流域形状 和面积
降水对径流的影响
P 降雨量 S 土壤蓄存量 rs 地面产流量 qs 地面流量 Q 出口断面流量 In 截留量 fg 补给地下水量 rss 壤中产流量 qss 壤中流量 Sd 填洼量 fd 深层下渗量 rg 地下产流量 qg 地下水流量
4.径流模数M
▪ 计算公式为:M Q (单位:L/s·km2) 1000F
▪ M反映一个流域的产水能力。
世界大河径流模数比较 河流名称 尼罗河 长江 亚马逊河 径流模数 0.79 17.6 17
刚果河 10.6
5.径流系数ɑ ▪ 计算公式为: R
P
▪ 对于闭合流域:α<1
▪ 问题:径流系数为1的含义?
[思考题] ❖ 1.对于闭合流域来说,为什么径流系数必然小于1? ❖2.径流的度量方法有:( )
A 流量 B 径流量 C 径流深 D 径流系数 ❖ 3.径流形成过程中包括那些子过程,各有何特点? ❖ 4.河川径流是由流域降雨形成的,为什么久晴不雨
径流计算公式
径流计算公式径流是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
在水文学中,准确计算径流对于水资源管理、水利工程设计等方面都具有极其重要的意义。
那咱就来好好唠唠径流计算公式这回事儿。
我记得有一次去一个山区考察水利情况。
那地方风景倒是挺美的,可就是水资源的管理让人头疼。
当地的农民们眼巴巴地盼着能有个科学合理的水利规划,让他们的庄稼能喝饱水,有个好收成。
咱先来说说常用的径流计算公式之一——经验公式法。
这就好比是个“土法子”,但有时候还挺管用。
经验公式一般是根据大量的实测数据统计分析得出的。
比如说,有个公式会考虑降雨量、流域面积这些因素。
就像你做一道数学题,把这些数字往公式里一套,就能算出个大概的径流量。
再说说推理公式法。
这个方法就稍微复杂点啦,得考虑更多的参数,像流域的形状、坡度,还有土壤的类型等等。
想象一下,一个流域就像是一个大盆子,这些参数就是决定这个盆子能装多少水、水流出去有多快的关键因素。
还有一种叫单位线法。
这就像是给径流画了个“时间表”。
通过分析之前的降雨和径流过程,得出一条反映流域汇流特性的单位线。
然后呢,根据新的降雨情况,就能用这条单位线来推算出径流的变化过程。
在实际应用中,选择合适的径流计算公式可不是一件轻松的事儿。
就像给病人开药,得对症下药。
如果流域的特点不清楚,参数估计不准确,那算出来的径流量可能就差之千里。
就拿我考察的那个山区来说,一开始,当地用的计算方法不太对,结果规划的灌溉渠道总是不够水,庄稼都蔫蔫的。
后来经过仔细的调研和分析,重新选择了合适的径流计算公式,调整了水利设施,情况才慢慢好起来。
总之啊,径流计算公式就像是水利世界里的“神奇密码”,掌握好了,就能让水资源得到合理的利用,让我们的生活更加美好。
可别小看这些公式,它们背后可是凝聚着无数水文学家的智慧和努力呢!。
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(
本产业转移园规划区内已开发的区域为华鸿铜业,面积为20公顷,未开发面积为
407.57公顷。
/a;
C——集水区径流系数;
Q——集水区多年平均降雨量,mm;
A——集水区地表面积,m2。
通过地表径流量估算公式计算,可得目前园区地表年径流量,见表3-18。
表3-18不同类型区域地表径流量
地表类型
已建成区
未建成区
合计地面面积(ha)
20.0
407.57
427.57径流系数
0.80
0.18
——地表径流量(万m3/a)
根据历史气象资料统计,园区所在区域多年平均降雨量为22l6mm,径流系数按《环境影响评价技术导则—地表水环境》(HJ/T
2.3-93)中表15的推荐值,硬化地面(道路路面、人工建筑物屋项等)的径流系数可取值
0.80,其它绿化地面(草地、植被地表等)的径流系数可取
0.18。地表径流量估算公式如下:Qm103CQA(3-1)式中:Qm——降雨产生的路面水量,m3
8.16万m3
/a。
表3-19不同类型区域地表径流中水污染物浓度参数单位:
mg/L污染源
农田径流
xx径流BOD57
30COD
80
20~600总氮93~10总磷
0.02~
1.7
0.6对于园区已建成区水中污染物的浓度可参考城市暴雨水,未开发区域可参考农业耕地雨水径流中水污染物的浓度,结合表3-19,计算本工业园区地表径流量,见表3-20。
表3-20工业园现状地表径流中主要水污染物排放负荷单位:
t/a地表类型
已建成区
未开发区
合计初期雨水径流量
(万m3/a)
1.48ห้องสมุดไป่ตู้
6.69
8.16BOD5
0.44
0.47
0.91COD
4.58
5.35
9.93总氮
0.10
0.60
0.70总磷
0.01
0.06
0.07
35.46
160.44
195.90对于地表径流中水污染物浓度参数选取,可类比《面污染源管理与控制手册》(科学普及出版社广州分社),具体取值见表3-19。一般来说,面源污水大部分的污染物出现在降雨前15分钟初期的雨水中,假定降雨集中在一年中的150天,每天连续6小时的降雨,6小时降雨的前15分钟为初期降雨,计算得出一年中的初期降雨总径流量为