(8.2.1)--经验单位线法.ppt

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1、 经 验 单 位 线 法经 验 单 位 线 法单位线的基本概念 单位线是一种特定的地面洪水过程线，意义是在一个单位时段内、流域上均匀分布的一个单位净雨深所产生的流域出口断面洪水过程线。单位净雨深常取10mm。单位时段可取1、3、6、12h等，依流域大小而定。采用单位线法进行汇流计算基于以下假定：倍比假定如果单位时段内的净雨不是一个单位而是k个单位，则形成的流量过程是单位线纵坐标的k倍。叠加假定如果净雨不是一个时段而是m个时段，则形成的流量过程是各时段净雨形成的部分流量过程错开时段叠加。根据以上假定，出口断面流量公式的表达式为：Qi流域出口断面各时刻的流量值，流域出口断面各时刻的流量值，m3/s

2、；Rj各时段的直接净雨量，各时段的直接净雨量，mm；qi-j+1单位线各时刻纵坐标，单位线各时刻纵坐标，m3/s；m净雨时段数；净雨时段数；n单位线时段数；单位线时段数；k为流域出口断面流量过程线时段数。为流域出口断面流量过程线时段数。经 验 单 位 线 法单位线的应用某流域6h10mm单位线如表所示，该流域7月23日发生一次降雨，地面净雨过程列于表中，洪水基流为50mm/s，求该次暴雨在流域出口形成的洪水过程。暴雨洪水过程计算表暴雨洪水过程计算表经 验 单 位 线 法单位线的推求 单位线利用实测的降雨径流资料来推求，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。根据地面净雨过程

3、及对应的地面径流流量过程线，推算单位线的常用方法有直接分析法和试错优选法等。直接分析法 从实测资料中选降雨、洪水过程，要求降雨时空分布较均匀，雨型和洪水呈单峰，洪水起涨流量小，过程线光滑；推算净雨过程和分割直接径流，要求直接净雨等于直接径流深；解线性代数方程组求不同时刻单位线的纵坐标。试错优选法 用分析法推求单位线常因计算过程中误差累积太快，使解算工作难以进行到底，这种情况下比较有效的办法是采用试错优选法。试错优选法是先假定一条单位线，按倍比假定计算各时段净雨的地面径流过程，然后将各时段净雨的地面径流过程按时程叠加，得到计算的总地面径流过程；若能与实测的地面径流过程较好地吻合，则所设单位线即为

4、所求，否则，对原设单位线予以调整，重新试算，直至吻合较好为止。经 验 单 位 线 法单位线的时段转换 单位线是有一定时段长的。净雨时段长必须和单位线时段长一致，当两者不一致时，可通过S曲线对原单位线进行时段转换。S曲线就是单位线各时段累积流量和时间的关系曲线。由一系列单位线加在一起而构成，每一条单位线比前一条单位线滞后t小时。因时段净雨量连续不断，则地面径流量不断累积，至某一时刻，全流域净雨量参加汇流以后，径流量就成了不变的常数，其形状如S。如图所示。经 验 单 位 线 法单位线法存在的问题及处理方法 单位线的两个假定不完全符合实际，一个流域上各次洪水分析的单位线常常有些不同，有时差别还比较大

5、。在洪水预报或推求设计洪水时，必须分析单位线存在差别的原因并采取妥善的处理办法。（1）净雨强度对单位线的影响及处理方法 在其他条件相同情况下，净雨强度越大，流域汇流速度越快，由此洪水分析出来的单位线的洪峰比较高，峰现时间也提前；反之，由净雨强度小的中小洪水分析单位线，洪峰低，峰现时间也要滞后，如图所示。针对这一问题，目前的处理方法是：分析出不同净雨强度的单位线，并研究单位线与净雨强度的关系。进行预报或推求设计洪水时，可根据具体的净雨强度选用相应的单位线。但必须指出，净雨强度对单位线的影响是有限度的，当净雨强度超过一定界限后，汇流速度将趋于稳定，单位线的洪峰将不再随净雨强度的增加而增加。经 验

6、单 位 线 法单位线法存在的问题及处理方法 单位线的两个假定不完全符合实际，一个流域上各次洪水分析的单位线常常有些不同，有时差别还比较大。在洪水预报或推求设计洪水时，必须分析单位线存在差别的原因并采取妥善的处理办法。（2）净雨地区分布不均匀的影响及处理方法 同一流域，净雨在流域上的平均强度相同，但当暴雨中心靠近下游时，汇流途径短，河网对洪水的调蓄作用减少，从而使单位线的峰偏高，出现时间提前；相反，暴雨中心在上游时，大多数的雨水要经过各级河道的调蓄才流到出口，这样使单位线的峰较低，出现时间推迟，如图所示。针对这种情况，应当分析出不同暴雨中心位置的单位线，以便洪水预报和推求设计洪水时，根据暴雨中心的位置选用相应的单位线。当一个流域的净雨强度和暴雨中心位置对单位线都有明显影响时，则要对每一暴雨中心位置分析出不同净雨强度的单位线，以便将来使用时能同时考虑这两方面的影响。