【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量上研究降雨形成徑流的原理和計(jì)算方法，包括流域的產(chǎn)流計(jì)算和匯流計(jì)算。產(chǎn)流計(jì)算主要研究流域上降雨扣除植物截留、補(bǔ)充土壤缺水量、填洼、蒸發(fā)等損失，轉(zhuǎn)化為凈雨過程的計(jì)算方法。匯流計(jì)算主要研究?jī)粲暄氐乇砗偷叵聟R入河網(wǎng)，并經(jīng)河網(wǎng)匯集形成流域出口斷面徑流過程的計(jì)算方法。本章研究的流域產(chǎn)匯流計(jì)算是工程水文學(xué)中最基本的概念和方法之一，是以后學(xué)習(xí)由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，降雨徑流預(yù)報(bào)等內(nèi)容的基礎(chǔ)。 本章內(nèi)容：流域產(chǎn)匯流計(jì)算基本資料的整理與分析；前期流域蓄水量及前期影響雨量的計(jì)算；降雨徑流相關(guān)圖法推求凈雨； 初損后損法計(jì)算地面凈雨過程；流域匯流分析；單位線法推求流域出口洪水過程；瞬時(shí)單位線法推求流域出口洪水過程。一、填空題1．流域產(chǎn)匯流計(jì)算所需要的基本資料一般包括 降雨 、 徑流 、 蒸發(fā) 三大套資料。 2．圖4—l是一次實(shí)測(cè)洪水過程，ac為分割線，ad為水平線，請(qǐng)指出下列各面積的含義：abca代表 地面徑流量 ，acdefa代表 地下徑流量 ，abcdefa代表 場(chǎng)次洪水總量 。圖41 一次實(shí)測(cè)洪水過程3．常用的地面地下徑流分割方法有 水平線分割法 和 斜線分割法 。 4．蓄滿產(chǎn)流是以 土壤缺水量 為產(chǎn)流的控制條件。 5．按蓄滿產(chǎn)流模式，當(dāng)降雨使土壤未達(dá)到田間持水量時(shí)，降雨全部用以補(bǔ)充 土壤缺水量 ；當(dāng)流域蓄滿時(shí)，以后的降雨減去雨期蒸發(fā)后，剩余的雨水全部轉(zhuǎn)化為 徑流 。 6．按蓄滿產(chǎn)流模式，當(dāng)流域蓄滿以后，下滲的水量將成為 地下徑 流 徑流； 超過下滲雨水的部分將成為 地面 徑流。 7．我國(guó)常用的流域前期影響雨量Pa的計(jì)算公式為，其中為 前期降雨的補(bǔ)充量以及流域蒸散發(fā)消耗量 ；，為 第t天的 降雨量 ；Pt為第t天的降雨量；K為蓄水的日消退系數(shù)，并必須控制 （流域蓄水容量） 。2. 8．超滲產(chǎn)流是以 降雨強(qiáng)度大于土壤下滲率 為產(chǎn)流控制條件。 9．按超滲產(chǎn)流原理，當(dāng)滿足初期損失后，若雨強(qiáng)大于下滲率，則超滲部分產(chǎn)生 地面 徑流。3. 10．流域上一次降雨的最大損失量一般 小于等于 流域的土壤蓄水容量WM。 l 1．初損后損法將下滲損失過程簡(jiǎn)化為 初損 和 后損 兩個(gè)階段。4. 12．凈雨從流域最遠(yuǎn)點(diǎn)流到流域出口的時(shí)間稱為 流域匯流時(shí)間 。 13．等流時(shí)線是 各水質(zhì)點(diǎn)到達(dá)出口斷面匯流時(shí)間相等的那些點(diǎn)的連線 ；等流時(shí)面積是 相鄰等流時(shí)線間的面積 。 14．根據(jù)等流時(shí)線匯流原理，地面徑流總歷時(shí)T與凈雨歷時(shí)Ts及流域匯流時(shí)間的關(guān)系為 。5. 15．流域匯流的計(jì)算法一般有 等流量線法，謝爾曼單位線法，瞬時(shí)單位線法。6. 16．設(shè)某流域的時(shí)段單位線歷時(shí)為Tq個(gè)時(shí)段，地面凈雨為Ts個(gè)時(shí)段，則該凈雨形成的地面徑流歷時(shí)等于 Tq+Ts1 個(gè)時(shí)段。17．一個(gè)流域上各場(chǎng)暴雨洪水分析的單位線將隨 暴雨中心位置，暴雨強(qiáng)度 和 暴雨強(qiáng)度 的不同而有一定的變化。二、選擇題1．某流域的一場(chǎng)洪水中，地面徑流的消退速度與地下徑流的相比[ a ]。 a、前者大于后者 b、前者小于后者 c、前者小于等于后者 d、二者相等2．一次暴雨的降雨強(qiáng)度過程線下的面積表示該次暴雨的[b ]。 a、平均降雨強(qiáng)度 b、降雨總量 c、凈雨總量 d、徑流總量3．一次洪水地面徑流過程線下的面積表示[ c ]。 a、平均地面徑流流量 b、地面徑流深 c、地面徑流總量 d、地面徑流模數(shù) 4．某閉合流域一次暴雨洪水的地面凈雨與地面徑流深的關(guān)系是[ c ]。 a、前者大于后者 b、前者小于后者 c、前者等于后者 d、二者可能相等或不等 5．下滲容量(能力)曲線，是指[ b ]。 a、降雨期間的土壤下滲過程線 b、充分供水條件下的土壤下滲過程線 c、充分濕潤(rùn)后的土壤下滲過程線 d、下滲累積過程線 6．在濕潤(rùn)地區(qū)，當(dāng)流域蓄滿后，若雨強(qiáng)i大于穩(wěn)滲率fc，則此時(shí)下滲率f為[ c ]。 a、 f＞i b、f＝i c、f＝fc d、f＜fc 7．在濕潤(rùn)地區(qū)用蓄滿產(chǎn)流法計(jì)算的降雨徑流相關(guān)圖的上部，表現(xiàn)為一組[ b ]。 a、間距相等的平行曲線 b、間距相等的平行直線 c、非平行曲線 d、非平行直線8．決定土壤穩(wěn)定下滲率fc大小的主要因素是[ d ]。 a、降雨強(qiáng)度 b、降雨初期的土壤含水量 c、降雨歷時(shí) d、土壤特性9．以前期影響雨量(Pa)為參數(shù)的降雨(P)徑流(R)相關(guān)圖PPaR，當(dāng)P相同時(shí)，應(yīng)該P(yáng)a越大，[ b ]。 a、損失愈大，R愈大 b、損失愈小，R愈大 c、損失愈小，R愈小 d、損失愈大，R愈小10以前期影響雨量(Pa)為參數(shù)的降雨(P)徑流(R)相關(guān)圖PPaR，當(dāng)Pa相同時(shí)，應(yīng)該P(yáng)越大，[c ]。 a、損失相對(duì)于P愈大，R愈大 b、損失相對(duì)于P愈大，R愈小 c、損失相對(duì)于P愈小，R愈大 d、損失相對(duì)于P愈小，R愈小11．對(duì)于超滲產(chǎn)流，一次降雨所產(chǎn)生的徑流量取決于[ d ]。 a、降雨強(qiáng)度 b、降雨量和前期土壤含水量 c、降雨量 d、降雨量、降雨強(qiáng)度和前期土壤含水量 12．當(dāng)降雨滿足初損后，形成地面徑流的必要條件是[ b ]。 a、雨強(qiáng)大于植物截留 b、雨強(qiáng)大于下滲能力 c、雨強(qiáng)大于填洼量 l3．在等流時(shí)線法中，當(dāng)凈雨歷時(shí)ts小于流域匯流時(shí)間時(shí)，洪峰流量是由[d ]。 a、全部流域面積上的部分凈雨所形成 b、全部流域面積上的全部?jī)粲晁纬? c、部分流域面積上的部分凈雨所形成 d、部分流域面積上的全部?jī)粲晁纬? l4．在等流時(shí)線法中，當(dāng)凈雨歷時(shí)ts大于流域匯流時(shí)間時(shí)，洪峰流量是由[ b ]。 a、部分流域面積上的全部?jī)粲晁纬? b、全部流域面積上的部分凈雨所形成 c、部分流域面積上的部分凈雨所形成 d、全部流域面積上的全部?jī)粲晁纬?5．某流域由某一次暴雨洪水分析出不同時(shí)段的10mm凈雨單位線，它們的洪峰將隨所取時(shí)段的增長(zhǎng)而[ c ]。 a、增高 b、不變 c、減低 d、增高或不變16．降雨在流域上分布不均勻是單位線變化的主要原因之一，一般暴雨中心在上游的單位線比暴雨中心在下游的單位線[ c ]。a、峰值小、峰現(xiàn)時(shí)間早 b、峰值大、峰現(xiàn)時(shí)間早c、峰值小、峰現(xiàn)時(shí)間遲 d、峰值大、峰現(xiàn)時(shí)間遲17．某流域根據(jù)三場(chǎng)雨強(qiáng)相同，但暴雨中心分別在上、中、下游的洪水分析的三條單位線，它們的洪峰流量分別為q1，q2，q3，則它們之間的關(guān)系一般應(yīng)該[ ]。 a、q1＞q2＞q3 b、q1＜q2＜q3 c、q1＝q2＝q3 d、q1＞q2＞q3 18．某流域根據(jù)暴雨中心都在中游，但三場(chǎng)凈雨強(qiáng)度分別為l0、20mm/h的洪水分析出三條單位線，它們的單位線洪峰流量分別為q5，ql0，q20，則它們之間的關(guān)系一般應(yīng)[ b ]。 a、q5＞q10＞q20 b、q5＝q10 ＝q20 c、q5＜q10＜q20 d、q5＞q10＞q20 19．若?t、?T分別為原單位線和所求單位線的時(shí)段長(zhǎng)，S(t)表示S曲線，S(t?T)為相對(duì)S(t)移?T后的S曲線，則所求時(shí)段為?T的單位線q(?T，t)的數(shù)學(xué)表達(dá)式[ c ]。 a、 b、 c、 d、 20．納希瞬時(shí)單位線的兩個(gè)參數(shù)n，k減小時(shí)，則瞬時(shí)單位線 [a ]。 a、洪峰增高，峰現(xiàn)時(shí)間提前 b、洪峰增高，峰現(xiàn)時(shí)間推后 c、洪峰減低，峰現(xiàn)時(shí)間提前 d、洪峰減低，峰現(xiàn)時(shí)間推后三、簡(jiǎn)答題1. 寫出計(jì)算流域（面）平均雨量的方法、公式及其適用條件。2. 圖42中有四個(gè)雨量站，用垂直平分法求面雨量可以連成三角形ABC、BDC，也可連成三角形ADC、ABD，哪一種連法比較好，面雨量成果有無不同。 圖42 雨量站點(diǎn)分布圖3. 在進(jìn)行流域產(chǎn)匯流分析計(jì)算時(shí)，為什么還要將總凈雨過程分為地面、地下凈雨過程？簡(jiǎn)述蓄滿產(chǎn)流模型法如何劃分地面、地下凈雨？ 答：由于地面、地下匯流特性很不相同，為提高匯流計(jì)算精度，更好地反映它們的匯流規(guī)律，所以常常要求劃分地面、地下凈雨。按照蓄滿產(chǎn)流模型，fc確定之后，可依下述方法劃分：⑴將各時(shí)段的有效降雨（）與時(shí)段下滲能力比較，確定超滲、非超滲時(shí)段；⑵對(duì)非超滲雨時(shí)段：地下凈雨；地面凈雨；⑶對(duì)于超滲雨時(shí)段：地下凈雨；地面凈雨，式中為第i時(shí)段長(zhǎng)，為第i時(shí)段總凈雨量。4．目前常用分割地面、地下徑流的方法有哪幾種，簡(jiǎn)述其適用條件？ 答：有斜線分割法及水平分割法等。水平分割法簡(jiǎn)單，認(rèn)為洪水期間地下徑流消退，與其補(bǔ)充是相等；斜線分割則認(rèn)為洪水期間地下徑流補(bǔ)充量大于地下徑流消退量，對(duì)于大多數(shù)流域來說，這種認(rèn)識(shí)較符合實(shí)際。5．何謂答：不管當(dāng)?shù)氐耐寥篮渴欠襁_(dá)田間持水量，只要降雨強(qiáng)度超過下滲強(qiáng)度就產(chǎn)生地表徑流，稱此為超滲產(chǎn)流。蓄滿產(chǎn)流則是指一次降雨過程中，僅當(dāng)包氣帶的含水量達(dá)田間持水量后才產(chǎn)流，且以后的有效降雨全部變?yōu)閺搅??？梢娺@兩種產(chǎn)流模式的主要區(qū)別在于：蓄滿產(chǎn)流以包氣帶的含水量達(dá)到田間持水量（即蓄滿）作為產(chǎn)流的控制條件，而超滲產(chǎn)流則以降雨強(qiáng)度大過于當(dāng)?shù)氐南聺B能力作為產(chǎn)流的控制條件，而不管蓄滿與否。超滲產(chǎn)流，何謂蓄滿產(chǎn)流，它們的主要區(qū)別是什么？6．簡(jiǎn)述時(shí)段單位線的定義及基本假定？答：時(shí)段單位線的定義：“流域上單位時(shí)段內(nèi)均勻降單位凈雨在流域出口斷面所形成的地面徑流過程線”?；炯俣ㄓ卸孩疟侗燃俣ǎ和涣饔蛏希鐑纱蝺粲隁v時(shí)相等，且相應(yīng)流量成比例，其比值等于相應(yīng)的凈雨深之比。⑵疊加假定：如凈雨歷時(shí)不是一個(gè)時(shí)段而是多個(gè)時(shí)段，則各時(shí)段凈雨在流域出口形成的徑流過程互不干擾，出口斷面的流量過程等于各時(shí)段凈雨所形成的流量過程相疊加。7．請(qǐng)簡(jiǎn)述時(shí)段單位線存在的問題及處理方法？四、計(jì)算題1．利用表442計(jì)算某流域（F=793km2）1960年6月13～14日的流域平均降水量P、前期影響雨量Pa和相應(yīng)的徑流深R。（1）求6月13～14日的流域平均降水量P（資料見表41，表中A、B、C、三個(gè)雨量站的面積權(quán)重各為20%、50%、30%）。（2）求6月13～14日降雨開始時(shí)的Pa值。（資料見表41，Im＝100mm，K＝）。說明初始Pat確定的方法，若發(fā)現(xiàn)Pa值超過Im時(shí)，該如何處理，為什么。（3）計(jì)算6月13～14日一次降雨所產(chǎn)生的徑流深R，本次暴雨所對(duì)應(yīng)的徑流過程見表42。（請(qǐng)先在方格紙上點(diǎn)繪流量過程線圖，對(duì)上次徑流進(jìn)行分割，基流Q基=18m3/s，計(jì)算時(shí)段可自選，由峰頂開始向兩旁讀數(shù)。）2．把第1題中計(jì)算的P、Pa、R值填入表43的洪號(hào)3中，根據(jù)表43中的資料：（1）點(diǎn)繪P+Pa～R的降雨徑流相關(guān)圖；（2）該流域6月23日和24日一次降雨過程，、60mm，試求這場(chǎng)降雨的產(chǎn)流量。 表41 某流域P和Pa計(jì)算表 單位：mm年 月 日PAPA20%PBPB50%PCPC30%PPa1960 6 720208910111201314表42 某流域1960年6月14～19日洪水過程月 日 時(shí)Q(m3/s)月 日 時(shí)Q(m3/s)月 日 時(shí)Q(m3/s)6 13 246 14 209036 16 1214 22466924 415 248817 88631420101218818 8142012020162410619 81843816 6 　　　　　　　表43 某流域各次降雨P(guān)、徑流深R及Pa成果表 　單位：mm洪號(hào)PPaRP+Pa1