工程水文期末复习资料

第四章

工程水文期末复习资料

平均面雨量计算:算术平均法,雨量站分布均匀且地形起伏变化不大;

垂直平分法(泰森多边形法)地形起伏变化不大的流域;

工程水文期末复习资料

等雨量线法,雨量站分布较密时,优点:精度高,适用于地形变化显著的流域,

能反应降雨量在空间的实际分布情况,缺点:工作量大,需要较多资料。

点雨量:由测站观测的降雨量,称为点雨量。

流域平均雨量:整个流域上的降雨量称为流域平均雨量(或称面雨量)

雨量过程线:降雨强度过程线、累计雨量过程线、降雨强度~历时曲线、

平均雨量~历时~面积曲线(p74)

流量过程线的分割:退水曲线:流域蓄水量的消退过程。不同次降雨形成的流量过程线的分割常采用退水曲线法。

退水曲线法:将多次无雨期的退水线绘在透明纸上;将各退水段在水平方向上移动,使其尾部重合;作出下包线,即得流域地下退水曲线(标准退水曲线)。

公示表达:Kg:地下水退水参数;Kg越大地下水退水越慢,反之则快。

基流的分割:取历年最枯流量的平均值或本年汛前最枯流量用水平线分割(ED线)。

流量过程线分割(p75):1.退水曲线:①实测洪水过程线②深层地下径流(基流)③前期洪水未退完的部分④本次降雨形成的径流过程。

2.经验公式法

工程水文期末复习资料

径流量的计算:R——径流深,mm;Δt——时段长度,h;

Qi——第i时段末的流量值,m3/s;F——流域面积,km2。

斜线分割法:对地下径流比重大、洪水连续时间长的流域较为合理。

水平线分割法:简便易行,对地下径流小,洪水历时短的流域较为适合。

土壤含水量:土壤的干湿程度(湿土-干土)/干土*100%

流域最大蓄水量W M(I M):流域土壤含水量的上限,又称流域蓄水容量,相当于田间持水量与凋萎含水量的差值。久旱无雨,降雨开始时流域蓄水量W=0,前一日为大暴雨,此日的土壤含水量为W M,我国W M一般约为80~120mm。

工程水文期末复习资料

流域的实际蓄水量在0~W M之间变化。

土壤含水量日消退系数K:综合反映流域蓄水量因流域蒸散发而减少的特性。

流域的蒸散发:1.流域蒸散发能力E M2.流域供水条件,即流域蓄水量W、W M

前期影响雨量:反映本次降雨前流域的干湿程度的状况对本次降雨产生的径流的影响。

前期影响雨量P a的计算:1.确定流域最大蓄水容量W M 2.确定消退系数K3.确定计算公式

第t日内有降雨P t,但未产流

工程水文期末复习资料

第t日内有降雨Pt并产生径流R t

P a≤W M若计算出P a>W M,则取P a=W M若第t日无雨,则该日流域前期影响雨量的减少全部转化为流域蒸散发。P a起算值:前期较长一段时间无雨,土壤已经很干燥P a=0;一场大雨或连续大暴雨后P a=W M

蓄满产流:是指包气带土壤含水量达到田间持水量时,称“蓄满”,蓄满后开始产流,此后的降雨扣除雨期蒸散发后全部形成净雨。这种产流模式称为蓄满产流。产流期的下渗为稳定下渗率f c。下渗的雨量形成地下径流,超渗的雨量成为地面径流。

田间持水量:土层中最大毛管悬着水量,当土壤含水量超过这一值时,过剩水分以重力形式下渗。

总产流=直接径流Rs+浅层地下径流Rg Rs=P-E-Fc Rg=Fc

蓄满产流以满足包气带缺水量为产流控制条件。

工程水文期末复习资料

包气带各点蓄水容量相同的流域,或用于雨后全流域蓄满的情况

当流域部分面积包气带的缺水量得到满足并开始产生流,称为部分产流。随降雨的继续,蓄满产流面积逐渐增加,最后达到全流域蓄满产流,称为全面产流。

降雨径流相关图:

降雨相关图的规律:1.P相同,Pa越大,损失越小,R越大,故Pa等值线的数值自左向右增大。2.Pa相同时,P越大,损失相对于P越小,径流系数越大,P~R线的坡度随P的增大而减缓,但不应小于45°。3.相关图的上段表现为一组平行等距离直线。湿润地区的P-W0-R相关图特点:2.3.

在干旱、半干旱地区,一次降雨所形成的径流量除受前期影响雨量Pa的影响外,还明显地受降雨历时的影响。在这种情况下,可以建立P~Pa~T~R四变数相关图。

流域蓄水容量曲线:流域部分产流主要是因为流域各处蓄水容量不同所致。如果将流域内各点的蓄水容量从小到大排列,并计算小于某一蓄水容量W′m的面积占流域面积的比重α,便可绘出W′m~α关系曲线。

已知流域降雨量P和初始土壤含水量W0时,蓄满产流模型的计算公式归纳为(p81):

水源划分:

已知稳定下渗率fc,就可以把时段产流量划分为地面径流和地下径流。

超渗产流:在干旱和半干旱地区,只有当降雨强度大于下渗强度才产生地面径流。关键是确定土壤下渗的变化规律。

下渗曲线法、初损后损法

降雨初期到出现超渗产流,这一阶段称为初损阶段,以流域平均水深表示,历时为t0。降雨全部损失I0。

产流以后的降雨期为后损阶段,损失减小。损失按平均下渗率来表示。

一次降雨形成的径流深为:

初损量的确定:小流域起涨点以前雨量的累计值,大流域各站累计雨量的平均值或最大值,较大的流域,可根据雨量站位置分析会留时间并定出产流开始的时刻,取各雨量站产流开始之前的累计雨量平均值。

工程水文期末复习资料

工程水文期末复习资料

平均后损率的确定:利用实测资料试算;利用相关图求解:后损是初损的延续,初损量

越大,土壤含水量越大,则后损能力越低。平均后损率f与流域起始土壤含水量W0及初损期平均雨强有关系。

流域汇流:降落在流域上的雨水,从流域各处向流域出口断面汇集的过程

汇流时间τ:流域各点的净雨到达出口断面所经历的时间。

流域汇流时间:流域上最远点的净雨到达出口断面的汇流时间。

等流时线:流域上汇流时间相同点的连线。

等流时面积:两条相邻等流时线之间的面积。

单位线:在给定的流域下,单位时段内均匀分布的单位地面(直接)净雨量,在流域出口断面形成的地面(直接)径流过程线,用q(t)表示。单位净雨量(径流深)一般取为10mm。

单位线三要素:单位线洪峰流量qm,涨洪历时tmqm及单位线总历时T.

倍比假定、叠加假定

单位线的推求:一般选择时空分布较均匀,历时较短的降雨形成的单峰洪水来分析。分析法、试错法。

校核:单位线时段Δt单位h,流域面积F单位km2

单位线的时段转换:S曲线:假定流域上净雨持续不断,且每一时段净雨均为一个单位,在流域出口断面形成的流量过程线称为S曲线。

时段越长,S曲线越低的原因:由于不同时段的单位净雨均为10mm,因此,单位线的净雨强度与单位时段的长度成反比。

工程水文期末复习资料

将时段为Δt0的单位线转换成时段为Δt的单位线:

工程水文期末复习资料

单位线存在的问题及处理方法:

(纳希)瞬时单位线:瞬时单位线是指在无穷小历时的瞬间,输入总水量为1且在流域上分布均匀的单位净雨所形成的流域出流过程线,用u(0,t)来表示。

瞬时单位线的时段转换:S(tk)——第k个时段末S曲线的纵坐标;u(Δt,tk)——第k个时段末单位线的纵坐标。

工程水文期末复习资料

无因次单位线和时间轴所包围的面积应等于1Δt

马斯京根流量演算:

式中C0、C1、C2都是K、x的函数,且C0+C1+C2=1。

工程水文期末复习资料

工程水文期末复习资料

工程水文期末复习资料

工程水文期末复习资料

工程水文期末复习资料

第九章

由设计暴雨推求设计洪水:前提条件—雨洪同频 1.推求设计暴雨;2.拟定设计暴雨过程;3.由设计暴雨推求设计洪水。

计算程序:

三种资料条件下推求流域设计面雨量计算框图:

流域有充分雨量资料——直接法:

统计选样:固定时段年最大值独立选样

选定面雨量计算方法→计算各次暴雨的逐日

面雨量→固定时段年最大值独立选样X T(T=1,3,5,7,15,30日)1,3,5,7日——暴雨的核心部分;15,30日——分析暴雨核心部分起始时刻流域的蓄水状况。

特大值处理:若无特大值,均值和Cv值偏小。若没有特大暴雨资料,移用邻近流域特大暴雨(主要气象因素一致,

工程水文期末复习资料

地形影响不大)。关键是重现期的确定。

面雨量频率计算:线型:P-Ⅲ型参数估计

合理性审查:1.面积越大,均值、Cv越小2.不同历时的雨量(XT)频率曲线在适用范围内不相交3.与间接法结果比较(点面关系)4.与特大暴雨(邻近站)比较

流域有点雨量资料——间接法:

选样:年最大值法

插补延长:提高系列代表性 1.直接引用邻近站资料(要求距离较近)2.用邻近多站的均值(要求各站相差不大)3.绘制等值线图(大水年份,邻近地区测站较多)4.移用邻近站的特大值(大水年份缺测)5.由Q w,W T插补P T(与洪水峰量关系较好)

定点定面关系:条件:流域中心或附近有长系列资料的雨量站,流域内有一定数量且分布比较均匀的其他雨量站。

定点:长系列站定面:设计流域

动点动面关系:动点:各次暴雨的中心动面:暴雨分布等值线图

优先使用直接法,其次是定点定面关系。

设计暴雨过程拟定:选择典型暴雨过程的原则:1.暴雨强度高、降水总量大(接近设计条件,放大后变形小)2.降雨过程有足够的代表性(易出现)3.主雨峰偏后(对工程不利)

放大方法:1.同频率法(常用)2.同倍比法

由设计暴雨推求设计洪水:设计净雨:产流方案制定 1.有一定的流量资料:直接制定产流方案(分析外延的合理性)2.缺乏流量资料:移用相邻相似流域产流方案(进行必要的修正和可行性论证)

设计Pa的推求:1.分析法2.扩展暴雨过程法3.同频率法

分析法:根据流域水文气象和地理特性、设计条件、经验分析或查手册得出设计Pa。在湿润地区,当设计标准较高时,可取Pa=I m。

扩展暴雨过程法:在统计暴雨资料时,加长统计时段以包括前期降雨。

同频率法:同时进行X和X+Pa两种系列的频率计算,由设计频率的X+Pa值减去同一频率的X值,差额作为所求的设计P a值:P ap=(X+Pa)p-Xp。

由设计净雨推求设计洪水:有流量资料:采用单位线法(注意分析外延的可靠性);无流量资料:采用地区综合单位线法

推求设计洪水过程算例:(1)分析单位线,由地表净雨推求地表径流过程Qs;(2)地下径流过程简化为等腰三角形,峰位于地推求设计洪水过程算例表径流停止点。由地下净雨推求地下径流过程Qg;(3)地表径流与地下径流相加,得设计洪水过程线Qp。

小流域设计洪水:特点:1.工程规模小,对洪水的调节能力小2.缺乏水文资料,尤其是流量资料3.计算方法简单易行。方法:采用由设计暴雨推求设计洪峰的简化方法。经验公式法、推理公式法、综合单位线法以及水文模型等方法。暴雨公式形式:a t,p=S p/t n

S p-雨力,单位历时暴雨平均强度,随重现期和地区而变n-暴雨递减指数,随地区和历时而变

按雨量表示:x t,p=S p t1-n

损失参数μ:产流历时t c内的平均损失强度。

推理公式法:基本假定:1.流域产流强度在时间和空间分布均匀;2.流域汇流符合线性规律;3.流域汇流面积随汇流时间的增加而均匀增加。

tc≥τ时,形成稳定洪峰段,称为全面汇流情况;tc<τ时,称为部分汇流情况,Qm只是由部分流域面积的净雨形成的。

北京水科院推理公式:

F:流域面积km2

L:流域最远点的流程长度,km

J:沿最远流程的平均纵

比降(以小数记)

n:暴雨参数

S p:雨力

μ:损失参数

m:汇流参数

相关推荐
相关主题
热门推荐