山区流域坡面汇流时间参数优化试验研究-工程科学与技术.PDF

第 50 卷 第 5 期 工 程 科 学 与 技 术 Vol. 50 No. 5 2018 年 9 月 ADVANCED ENGINEERING SCIENCES Sept. 2018 • 水利与土木工程• DOI: 10.15961/j.jsuese.201700857 山区流域坡面汇流时间参数优化试验研究 彭清娥，赵明辉，史学伟，黄　尔 * (四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川 成都 610065) 摘　要:山区流域坡体陡峻、植被覆盖变化大，暴雨作用下的洪水响应过程复杂，坡面汇流时间是洪水过程模拟 的关键参数。目前应用最为广泛的坡面汇流时间公式，以坡面长度L 、糙率n、有效降雨强度i及坡度S 的恒定指数 0.6 0.6 –0.4 –0.3 形式表征其对汇流时间T的变化，公式形式为：T   L  n  i  S  。降雨强度对汇流时间的影响，以降雨强度的 恒定指数–0.4来表征其对汇流时间变化，而较少反映坡度与植被覆盖度的影响。本研究基于不同坡度、不同植被 覆盖度条件下坡面汇流的系列试验，结合专业的数据统计软件，对相关数据进行分类处理，深入分析了坡面汇流 时间参数的变化规律。研究结果表明：无植被情况，不同坡度对雨强指数存在一定影响，在45°及30°坡面上，雨强 对坡面汇流时间影响的雨强指数拟合值约为–0.40，这与常用的研究成果基本吻合，在15°及5°坡面上，雨强指数 拟合值分别为–0.30及–0.25，比常用雨强指数值略微偏大；有植被覆盖情况，不同植被覆盖度对雨强指数的影响 十分明显，45°、30°及15°坡面，植被覆盖度50%以上时其雨强指数拟合值平均为–0.63，明显小于常用雨强指数 –0.4，20%覆盖度情况下，雨强指数均值约为–0.37，与常用雨强指数–0.4接近，5°坡面不同植被覆盖度对雨强指数 影响不大，雨强指数基本在–0.25～–0.30之间。 关键词:山区流域；人工模拟降雨；汇流时间；雨强指数 中图分类号:TV124　　　　　文献标志码:A　　　　　文章编号:2096-3246（2018）05-0064-07 Experimental Study on Optimization of Flow Concentration Time Parameter in Mountainous Watershed  * PENG Qing’e ，ZHAO Minghui ，SHI Xuewei ，HUANG Er (State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., Sichuan Univ., Chengdu 610065, China) Abstract : The flood response process under heavy rains is extremely complicated due to steep slopes and variable vegetation coverage in moun- tainous area and the runoff convergence time in the slope has become a