工程水文及水利计算第13讲.ppt

小 结 1、流域产流分析 （1）什么叫蓄满产流？什么是超渗产流？两者之间有什么区别? （2）以上两种产流方式下的产流面积的变化情况怎样？ （3）蓄满产流方式下的降雨～径流关系　 2、流域产流计算 （1）蓄满产流的降雨径流相关图法、了解确定土壤蒸发的计算模型（1层、2层、3层模型） （2）了解超渗产流的下渗曲线法，掌握初损后损法 当 时： 数学模型及应用 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 当 时： 数学模型及应用 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 流域蓄水量计算 产流计算中，需确定出各时段时段初的流域蓄水量。设一场暴雨起始流域蓄水量为W0，它就是第一时段初的流域蓄水量，第一时段末的流域蓄水量就是第二时段初的流域蓄水量，依此类推，即可求出流域的蓄水过程。时段末流域蓄水量计算公式如下： 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 式中的蒸、散发量 ，按第二章讲述的流域蒸、散发的概念，常采用以下三种模型进行计算。 1层模型、2层模型、3层模型。 流域蓄水量计算 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 1层模型：该模型假设流域蒸、散发量与流域蓄水量成正比，即 ， 一层模型虽然简单，但这种模型没有考虑土壤水分在垂直剖面中的分布情况。比如久旱之后，Wt已很小，这时下了一些雨，这些雨实际上分布于表土上，很容易蒸发。但按一层模型，由于Wt小，计算的蒸发量很小，与实际不符，要解决这个问题，宜用二层模型。 流域蓄水量计算 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 2层模型： 当 时： 当 时： 二层模型仍存在一个问题，即久旱以后，WLt已很小，算出的EL△t很小，可能不符合实际情况。因为这时植物根系仍可将深层水分供给蒸、散发，此时宜采用三层模型。 流域蓄水量计算 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 3层模型： 当EL△t≥C（EM△t-EU△t），用二层模型 当EL△t＜C（EM△t-EU△t）且WL t≥C（EM△t-EU△t）时： 当EL△t＜C（EM△t-EU△t）且WL t＜C（EM△t-EU△t）时： C值在北方半湿润地区约为0.09～0.12，南方湿润地区约为0.15～0.20（均为日数值） 流域蓄水量计算 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 地面地下净雨的划分 由于地面、地下径流的汇流特性不同，汇流计算要求把总净雨划分为地面净雨过程和地下净雨过程。根据蓄满产流的概念，只需求得稳渗率，便可将总净雨划分为地面、地下两部分。 按蓄满产流模型，只有当包气带达到田间持水量，即包气带蓄满后才产流，此时的下渗率为稳定下渗率fc。当雨强i＞fc时，(i-fc)形成地面径流，fc形成地下径流。 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 地面地下净雨的划分 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 地面地下净雨的划分 蓄满产流模型及应用介绍 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 原理及数学模型 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 当流域土壤含水量达Wm时的产流状态为全流域产流或称全面产流，产流量R = P-(Wm- Pa) 。但当降雨量尚未达到流域的Wm值时，由于包气带各处厚度不一致，各点蓄水容量也不相同，因而在局部地区也会产生径流，这种产流状态称之部分产流，然后逐步过渡到全面产流。 原理及数学模型 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 根据流域内多次暴雨的雨量P，对应的径流量R，初始土壤含水量Pa，可点绘以Pa为参数的P～Pa～R相关图。 原理及数学模型 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 降雨径流相关图的绘制 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 实例 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 实例 降雨径流相关图法 2、流域产流计算 7-2 流域产流分析与计算 下渗曲线法 由超渗产流方式的水量平衡方程可知，若不计雨期蒸发，降雨的损失全部为下渗水量。可得： h（t）=i（t）—f（t） 该式说明净雨过程等于降雨过程