流域产汇流分析与计算
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
② 用于设计条件时，由设计暴雨推求设计洪水；
③ 用于洪水预报时，由实际暴雨预报洪水。
【实例1】
已知某流域的设计频率为0.1%的面暴雨过程；历史资料分
析出Wm=110mm，设计标准时的前期影响雨量Pa=90mm；流域
的暴雨径流关系；推求流域汇流过程单位线所需的实测降雨径 流资料。要设计人员进行：
① 推求设计净雨过程；
➢ 对同一场降雨，可选取各种历时（如 1、3、6、 12、24、72h）的等雨量线图，分别作雨深—面 积关系曲线，并绘于同一张图上，即为时—面— 深曲线。
雨深(mm)
• 时~面~深关系曲线
流历域时一场降雨各种历时 的雨深~面积曲线
问题： 标出图中历时 （1h、3h、6h、 12h的等值线）？
面积(km2)
暴雨点—面关系曲线
α
一场降雨的点面关 系曲线
流域平均 点面关系？
F(km2)
4.2.2 径流资料的整理与计算(一次洪水)
② 推求设计洪水过程。
第二节 基本资料的整理与分析
内容提要
对实测暴雨、径流和蒸发等资料进行分析计算，以便从定 量上研究它们之间的因果关系和规律。
学习要求
掌握一次实测降雨洪水的流域平均降雨量、总径流量、地 面径流量和地下径流量以及雨前土壤含水量的计算方法。
4.2.1 降雨资料的整理
➢ 几个概念
的雨量值，参考地形影响，类似绘制地形等高 线那样，画出雨量等值线图。
20
400
等雨深线
数值
60
80 100
• 等雨量线法计算公式：
P
P1 f1 P2 f2 F
Pn fn
1 F
n
Pi fi
i 1
• 符号含义：
相邻两条等雨深线间 的流域面积
面平均雨深
• 适用条件：
雨量站分布较密，地形变化较 大。
第一节 概述内容提要
1. 流域产汇流计算基本内容
① 产流计算：
降雨转化为净雨的过程为产流过程，关于净雨的计算称为
产流计算。
降雨径流相关图法、流域蓄 水容量曲线法和初损后损法
② 汇流计算：
流域汇流过程的计算称为汇流计算 。
单位线汇流、单位线转换、 分析推求单位线
2. 流域产汇流计算的内容和用途
① 从实测降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；
（3）由垂直平分线所围成的多边形（仅考虑流域
内的面积），即为所求。
提示： 手工作图
• 垂直平分法计算公式：
权重
P
P1 f1
P2 f2 F
Pn fn
n
Pi
i1
fi F
符号含义：
第n块多边形流 域内面积
第i雨量站 雨深
• 适用条件：
地形变化不大，雨量站 分布不均匀情况。
等雨量线法
• 依据——等雨量线图 • 作图 根据流域及附近的雨量站观测的同一时段
10
0
0
1
2
3
4
5
时段（1h）
雨强(mm/h) 累积雨量(mm)
时段（1h） 雨强（mm/h） 累积雨量（mm）
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
1
雨强过程线
2
3
1 5.72 5.72
2 43.74 49.46
3 12.46 61.92
4 0.92 62.84
关系?
4 时段(1h)
• 符号含义： 流域内雨量
站总数
• 适用条件：
地形变化不大，雨量站分布较均匀 情况。
垂直平分法（泰森多边形法）
假定 流域上各点的雨量以其最近的雨量站的 雨量为代表。
可采用一定的方法推求距各雨量站最近的点的 面积（流域内部分）。
作图 （1）连结相邻的雨量站，尽可能构成锐
角三角形；（2）作三角形三边的垂直平分线；
累积雨量随时间的变 化过程
时段最大平均雨强 随历时的变化过程
降雨量过程线表示降雨随时间的变化过程，一 般为直方图（柱状图）形式。
时段（时）
13--14 14--15 15--16 16--17
某站平均雨量(mm) 5.72 43.74 12.46 0.92
时段（1h）
1
2
3
4
雨强（mm/h） 5.72 43.74 12.46 0.92
• 时—面—深关系
降雨历时—面积—平均雨深之间的关系。
降雨过 程的某 种历时
某一闭合 等雨深线 包围的流 域面积
某一闭合等雨 深线包围的流 域面积上的平 均雨深
• 流域某场降雨闭合等雨量线图
20
40 60 80
暴雨 中心 (115 mm)
作图方法：
➢ 针对一场降雨某种历时的等雨量线图，从最大雨 深处（暴雨中心）向外量取不同等雨量线包围的 面积，并求出各面积上的平均降雨量，则各包围 面积与相应面平均雨量之间的关系称为相应历时 的雨深—面积关系。
点～面关系曲线
同一场降雨，流域上各处降雨量分布是不均匀的。 记某种历时暴雨中心雨量为 P0 ，各条等雨量线包 围面积内的面平均雨量为 Pfi ， P0 / Pfi 与对应等雨 量线所包围的面积 fi 之间的关系为相应历时点—面 关系。
不同场降雨的点—面关系不一样，一般取其平 均情况作为流域该历时的点—面关系。
降雨特性
降雨量、降雨强度、降雨历 时、降雨面积、降雨中心
点降雨量
雨量站观测的雨量
面降雨量
一定区域（流域）上的平均雨量
➢ 相关内容
反映降雨随时间的变化情况
点降雨特性分析、面降雨特性分析
反映降雨空间分布情况
（一）单站降雨特性分析（点雨量）
➢ 降雨量过程线
降雨量随时间的 变化过程
➢ 降雨量累积曲线 ➢ 降雨强度历时曲线
累积雨量（mm） 5.72 49.46 61.92 62.84
雨量mm（雨强(mm/h)）
柱状图
（雨量）雨强过程线
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
等时段？
4 时段(1h)
降雨量累积曲线纵坐标为自降雨开始到某时刻 的降雨量累积值。
累积雨量(mm)
累积雨量过程线
70
60
50
40
30
20
累积雨量过程线
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
时段（1h）
的关系即为降雨强度~历时曲线
1
2
3
4
雨强（mm/h）
5.72 43.74 12.46 0.92
历时（1h) 最大平均雨强
1
2
3
4
43.74 28.1 20.64 21.56
时间连续
一场降雨的雨强历时曲线
50
45
40
35
雨强(mm/h)
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
历时(h)
ห้องสมุดไป่ตู้
（二）流域降雨特性分析
流域平均降雨量（面雨量） ✓ 算术平均法 ✓ 垂直平分法 ✓ 等雨量线法 ➢ 时—面— 深关系曲线
➢ 点—面关系曲线
• 算术平均法：流域内各站同一时段的雨量进行 算术平均。
•
计算公式：
P
P1 P2
n
Pn
1 n
n
Pi
i 1
③ 用于洪水预报时，由实际暴雨预报洪水。
【实例1】
已知某流域的设计频率为0.1%的面暴雨过程；历史资料分
析出Wm=110mm，设计标准时的前期影响雨量Pa=90mm；流域
的暴雨径流关系；推求流域汇流过程单位线所需的实测降雨径 流资料。要设计人员进行：
① 推求设计净雨过程；
➢ 对同一场降雨，可选取各种历时（如 1、3、6、 12、24、72h）的等雨量线图，分别作雨深—面 积关系曲线，并绘于同一张图上，即为时—面— 深曲线。
雨深(mm)
• 时~面~深关系曲线
流历域时一场降雨各种历时 的雨深~面积曲线
问题： 标出图中历时 （1h、3h、6h、 12h的等值线）？
面积(km2)
暴雨点—面关系曲线
α
一场降雨的点面关 系曲线
流域平均 点面关系？
F(km2)
4.2.2 径流资料的整理与计算(一次洪水)
② 推求设计洪水过程。
第二节 基本资料的整理与分析
内容提要
对实测暴雨、径流和蒸发等资料进行分析计算，以便从定 量上研究它们之间的因果关系和规律。
学习要求
掌握一次实测降雨洪水的流域平均降雨量、总径流量、地 面径流量和地下径流量以及雨前土壤含水量的计算方法。
4.2.1 降雨资料的整理
➢ 几个概念
的雨量值，参考地形影响，类似绘制地形等高 线那样，画出雨量等值线图。
20
400
等雨深线
数值
60
80 100
• 等雨量线法计算公式：
P
P1 f1 P2 f2 F
Pn fn
1 F
n
Pi fi
i 1
• 符号含义：
相邻两条等雨深线间 的流域面积
面平均雨深
• 适用条件：
雨量站分布较密，地形变化较 大。
第一节 概述内容提要
1. 流域产汇流计算基本内容
① 产流计算：
降雨转化为净雨的过程为产流过程，关于净雨的计算称为
产流计算。
降雨径流相关图法、流域蓄 水容量曲线法和初损后损法
② 汇流计算：
流域汇流过程的计算称为汇流计算 。
单位线汇流、单位线转换、 分析推求单位线
2. 流域产汇流计算的内容和用途
① 从实测降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；
（3）由垂直平分线所围成的多边形（仅考虑流域
内的面积），即为所求。
提示： 手工作图
• 垂直平分法计算公式：
权重
P
P1 f1
P2 f2 F
Pn fn
n
Pi
i1
fi F
符号含义：
第n块多边形流 域内面积
第i雨量站 雨深
• 适用条件：
地形变化不大，雨量站 分布不均匀情况。
等雨量线法
• 依据——等雨量线图 • 作图 根据流域及附近的雨量站观测的同一时段
10
0
0
1
2
3
4
5
时段（1h）
雨强(mm/h) 累积雨量(mm)
时段（1h） 雨强（mm/h） 累积雨量（mm）
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
1
雨强过程线
2
3
1 5.72 5.72
2 43.74 49.46
3 12.46 61.92
4 0.92 62.84
关系?
4 时段(1h)
• 符号含义： 流域内雨量
站总数
• 适用条件：
地形变化不大，雨量站分布较均匀 情况。
垂直平分法（泰森多边形法）
假定 流域上各点的雨量以其最近的雨量站的 雨量为代表。
可采用一定的方法推求距各雨量站最近的点的 面积（流域内部分）。
作图 （1）连结相邻的雨量站，尽可能构成锐
角三角形；（2）作三角形三边的垂直平分线；
累积雨量随时间的变 化过程
时段最大平均雨强 随历时的变化过程
降雨量过程线表示降雨随时间的变化过程，一 般为直方图（柱状图）形式。
时段（时）
13--14 14--15 15--16 16--17
某站平均雨量(mm) 5.72 43.74 12.46 0.92
时段（1h）
1
2
3
4
雨强（mm/h） 5.72 43.74 12.46 0.92
• 时—面—深关系
降雨历时—面积—平均雨深之间的关系。
降雨过 程的某 种历时
某一闭合 等雨深线 包围的流 域面积
某一闭合等雨 深线包围的流 域面积上的平 均雨深
• 流域某场降雨闭合等雨量线图
20
40 60 80
暴雨 中心 (115 mm)
作图方法：
➢ 针对一场降雨某种历时的等雨量线图，从最大雨 深处（暴雨中心）向外量取不同等雨量线包围的 面积，并求出各面积上的平均降雨量，则各包围 面积与相应面平均雨量之间的关系称为相应历时 的雨深—面积关系。
点～面关系曲线
同一场降雨，流域上各处降雨量分布是不均匀的。 记某种历时暴雨中心雨量为 P0 ，各条等雨量线包 围面积内的面平均雨量为 Pfi ， P0 / Pfi 与对应等雨 量线所包围的面积 fi 之间的关系为相应历时点—面 关系。
不同场降雨的点—面关系不一样，一般取其平 均情况作为流域该历时的点—面关系。
降雨特性
降雨量、降雨强度、降雨历 时、降雨面积、降雨中心
点降雨量
雨量站观测的雨量
面降雨量
一定区域（流域）上的平均雨量
➢ 相关内容
反映降雨随时间的变化情况
点降雨特性分析、面降雨特性分析
反映降雨空间分布情况
（一）单站降雨特性分析（点雨量）
➢ 降雨量过程线
降雨量随时间的 变化过程
➢ 降雨量累积曲线 ➢ 降雨强度历时曲线
累积雨量（mm） 5.72 49.46 61.92 62.84
雨量mm（雨强(mm/h)）
柱状图
（雨量）雨强过程线
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
等时段？
4 时段(1h)
降雨量累积曲线纵坐标为自降雨开始到某时刻 的降雨量累积值。
累积雨量(mm)
累积雨量过程线
70
60
50
40
30
20
累积雨量过程线
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
时段（1h）
的关系即为降雨强度~历时曲线
1
2
3
4
雨强（mm/h）
5.72 43.74 12.46 0.92
历时（1h) 最大平均雨强
1
2
3
4
43.74 28.1 20.64 21.56
时间连续
一场降雨的雨强历时曲线
50
45
40
35
雨强(mm/h)
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
历时(h)
ห้องสมุดไป่ตู้
（二）流域降雨特性分析
流域平均降雨量（面雨量） ✓ 算术平均法 ✓ 垂直平分法 ✓ 等雨量线法 ➢ 时—面— 深关系曲线
➢ 点—面关系曲线
• 算术平均法：流域内各站同一时段的雨量进行 算术平均。
•
计算公式：
P
P1 P2
n
Pn
1 n
n
Pi
i 1