第七章 流域产汇流计算
学习本章的意义：本章从定量上研究降雨形成径流的原理和计算方法，包括流域的产流计算
和汇流计算。产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、补充土壤缺水量、填洼、蒸发等损失，转化为净雨过程的计算方法。汇流计算主要研究净雨沿地表和地下汇入河网，并经河网汇集形成流域出口断面径流过程的计算方法。本章研究的流域产汇流计算是工程水文学中最基本的概念和方法之一，是以后学习由暴雨资料推求设计洪水，降雨径流预报等内容的基础。
本章内容：流域产汇流计算基本资料的整理与分析；前期流域蓄水量及前期影响雨量的计算；降雨径流相关图法推求净雨； 初损后损法计算地面净雨过程；流域汇流分析；单位线法推求流域出口洪水过程；瞬时单位线法推求流域出口洪水过程。
一、填空题
1．流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括 、 、 三大套资料。 2．图7—l是一次实测洪水过程，ac为分割线，ad为水平线，请指出下列各面积的含义：abca代表 ，acdefa代表 ，abcdefa代表 。
图7-1 一次实测洪水过程
3．常用的地面地下径流分割方法有 和 。
4．蓄满产流是以 为产流的控制条件。
5．按蓄满产流模式，当降雨使土壤未达到田间持水量时，降雨全部用以补充 ；当流域蓄满时，以后的降雨减去雨期蒸发后，剩余的雨水全部转化为 。
6．按蓄满产流模式，当流域蓄满以后，下渗的水量将成为 径流； 超过下渗雨水的部分将成为 径流。
7．我国常用的流域前期影响雨量Pa的计算公式为Pa,t?1?K(Pa,t?Pt)，其中Pa,t?1为 ；
Pa,t，为 ；Pt为第t天的降雨量；K为蓄水的日消退系数，并必须控制Pa,t?1 。
8．超渗产流是以 为产流控制条件。
9．按超渗产流原理，当满足初期损失后，若雨强大于下渗率，则超渗部分产生 径流。 10．流域上一次降雨的最大损失量一般 流域的土壤蓄水容量WM。 l 1．初损后损法将下渗损失过程简化为 和 两个阶段。 12．净雨从流域最远点流到流域出口的时间称为 。
13．等流时线是 ；等流时面积是 。 14．根据等流时线汇流原理，地面径流总历时T与净雨历时Ts及流域汇流时间?m的关系为 。
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15．流域汇流的计算法一般有 ， 和 。 16．设某流域的时段单位线历时为Tq个时段，地面净雨为Ts个时段，则该净雨形成的地面径流历时等于 个时段。
17．一个流域上各场暴雨洪水分析的单位线将随 和 的不同而有一定的变化。
二、选择题
1．某流域的一场洪水中，地面径流的消退速度与地下径流的相比[ ]。 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
2．一次暴雨的降雨强度过程线下的面积表示该次暴雨的[ ]。
a、平均降雨强度 b、降雨总量 c、净雨总量 d、径流总量
3．一次洪水地面径流过程线下的面积表示[ ]。
a、平均地面径流流量 b、地面径流深 c、地面径流总量 d、地面径流模数 4．某闭合流域一次暴雨洪水的地面净雨与地面径流深的关系是[ ]。
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．下渗容量(能力)曲线，是指[ ]。
a、降雨期间的土壤下渗过程线 b、充分供水条件下的土壤下渗过程线 c、充分湿润后的土壤下渗过程线 d、下渗累积过程线
6．在湿润地区，当流域蓄满后，若雨强i大于稳渗率fc，则此时下渗率f为[ ]。 a、 f＞i b、f＝i c、f＝fc d、f＜fc
7．在湿润地区用蓄满产流法计算的降雨径流相关图的上部，表现为一组[ ]。
a、间距相等的平行曲线 b、间距相等的平行直线 c、非平行曲线 d、非平行直线
8．决定土壤稳定下渗率fc大小的主要因素是[ ]。
a、降雨强度 b、降雨初期的土壤含水量 c、降雨历时 d、土壤特性
9．以前期影响雨量(Pa)为参数的降雨(P)径流(R)相关图P-Pa-R，当P相同时，应该Pa越大，[ ]。 a、损失愈大，R愈大 b、损失愈小，R愈大 c、损失愈小，R愈小 d、损失愈大，R愈小
10以前期影响雨量(Pa)为参数的降雨(P)径流(R)相关图P-Pa-R，当Pa相同时，应该P越大，[ ]。 a、损失相对于P愈大，R愈大 b、损失相对于P愈大，R愈小 c、损失相对于P愈小，R愈大 d、损失相对于P愈小，R愈小
11．对于超渗产流，一次降雨所产生的径流量取决于[ ]。 a、降雨强度 b、降雨量和前期土壤含水量
c、降雨量 d、降雨量、降雨强度和前期土壤含水量 12．当降雨满足初损后，形成地面径流的必要条件是[ ]。
a、雨强大于植物截留 b、雨强大于下渗能力 c、雨强大于填洼量 d.小雨强大于蒸发量 l3．在等流时线法中，当净雨历时ts小于流域汇流时间?m时，洪峰流量是由[ ]。 a、全部流域面积上的部分净雨所形成 b、全部流域面积上的全部净雨所形成
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c、部分流域面积上的部分净雨所形成 d、部分流域面积上的全部净雨所形成 l4．在等流时线法中，当净雨历时ts大于流域汇流时间?m时，洪峰流量是由[ ]。 a、部分流域面积上的全部净雨所形成 b、全部流域面积上的部分净雨所形成 c、部分流域面积上的部分净雨所形成 d、全部流域面积上的全部净雨所形成
15．某流域由某一次暴雨洪水分析出不同时段的10mm净雨单位线，它们的洪峰将随所取时段的增长而[ ]。
a、增高 b、不变 c、减低 d、增高或不变
16．降雨在流域上分布不均匀是单位线变化的主要原因之一，一般暴雨中心在上游的单位线比暴雨中心在下游的单位线[ ]。
a、峰值小、峰现时间早 b、峰值大、峰现时间早 c、峰值小、峰现时间迟 d、峰值大、峰现时间迟
17．某流域根据三场雨强相同，但暴雨中心分别在上、中、下游的洪水分析的三条单位线，它们的洪峰流量分别为q1，q2，q3，则它们之间的关系一般应该[ ]。
a、q1＞q2＞q3 b、q1＜q2＜q3 c、q1＝q2＝q3 d、q1＞q2＞q3
18．某流域根据暴雨中心都在中游，但三场净雨强度分别为5、l0、20mm/h的洪水分析出三条单位线，它们的单位线洪峰流量分别为q5，ql0，q20，则它们之间的关系一般应[ ]。 a、q5＞q10＞q20 b、q5＝q10 ＝q20 c、q5＜q10＜q20 d、q5＞q10＞q20
19．若?t、?T分别为原单位线和所求单位线的时段长，S(t)表示S曲线，S(t-?T)为相对S(t)移?T后的S曲线，则所求时段为?T的单位线q(?T，t)的数学表达式[ ]。 a、q(?T,t)? c、q(?T,t)??T?T[S(t)?S(t??T)] b、q(?T,t)?[S(t??T)?S(t)] ?t?t?t?t[S(t)?S(t??T)] d、 q(?T,t)?[S(t??T)?S(t)] ?T?T20．纳希瞬时单位线u(0,t)的两个参数n，k减小时，则瞬时单位线u(0,t) [ ]。 a、洪峰增高，峰现时间提前 b、洪峰增高，峰现时间推后 c、洪峰减低，峰现时间提前 d、洪峰减低，峰现时间推后
三、简答题
1．在进行流域产汇流分析计算时，为什么还要将总净雨过程分为地面、地下净雨过程？简述蓄满产流模型法如何划分地面、地下净雨？
2．目前常用分割地面、地下径流的方法有哪几种，简述其适用条件？ 3．何谓超渗产流，何谓蓄满产流，它们的主要区别是什么？ 4．简述时段单位线的定义及基本假定？ 5．请简述时段单位线存在的问题及处理方法？
四、计算题
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1．利用表7-1、7-2计算某流域（F=793km2）1960年6月13～14日的流域平均降水量P、前期影响雨量Pa和相应的径流深R。
（1）求6月13～14日的流域平均降水量P（资料见表7-1，表中A、B、C、三个雨量站的面积权重各为20%、50%、30%）。
（2）求6月13～14日降雨开始时的Pa值。（资料见表7-1，Im＝100mm，K＝0.92）。说明初始Pat确定的方法，若发现Pa值超过Im时，该如何处理，为什么。
（3）计算6月13～14日一次降雨所产生的径流深R，本次暴雨所对应的径流过程见表7-2。（请先在方格纸上点绘流量过程线图，对上次径流进行分割，基流Q基=18m3/s，计算时段可自选，由峰顶开始向两旁读数。）
2．把第1题中计算的P、Pa、R值填入表7-3的洪号3中，根据表7-3中的资料： （1）点绘P+Pa～R的降雨径流相关图；
（2）该流域6月23日和24日一次降雨过程，雨量分别为58.0mm、60mm，起始Pa值为75.0mm，试求这场降雨的产流量。
表7-1 某流域P和Pa计算表 年 月 日 1960 6 7 8 9 10 11 12 13 14 PA 23.6 57.6 1.6 0.5 6.1 1.3 4.3 68.3 PA×20% PB 20 6.4 0.1 11.0 0 6.3 64.8 119.5 PB×50% PC 20 84.6 3.2 2.4 8.6 1.9 15.0 86.2
单位：mm P Pa PC×30% 表7-2 某流域1960年6月14～19日洪水过程 月 日 时 6 13 24 14 2 4 8 10 14 16 18 Q (m3/s) 36.0 28.2 21.0 18.0 20.0 45.4 96.7 438 月 日 时 6 14 20 24 15 2 6 12 20 24 16 6 Q (m3/s) 903 669 488 314 188 120 106 91.9 月 日 时 6 16 12 24 17 8 20 18 8 20 19 8 Q (m3/s) 74.9 52.0 45.4 34.8 29.7 24.9 19.0 34
表7-3 某流域各次降雨P、径流深R及Pa成果表 洪号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 110.9 70.5 44.0 47.4 63.3 66.1 103.3 77.9 46.4 27.9 45.3 74.1 86.9 88.7 95.9 30.7 43.8 42.5 68.4 P 52.5 49.8 43.9 100 100 95.0 59.1 82.6 15.0 32.8 90.5 93.0 96.5 91.7 59.0 39.6 93.0 31.0 23.0 52.0 83.5 Pa 97.7 31.9 51.5 68.0 45.5 46.4 31.4 43.3 28.4 15.9 39.5 20.1 44.0 66.3 43.6 25.8 83.0 4.3 3.6 9.0 52.2 R 48.4 9.8 单位：mm
P+Pa 3．南河开峰峪水文站控制流域面积5253km2，1981年5月2日和3日流域上降了一场暴雨，逐时段流域平均P-E列于表7-4，根据流域的降雨径流关系，求得各时段净雨深也列于表7-4中。已分析得本流域稳渗率fc=0.4mm/h，试划分地面、地下净雨。
表7-4 南河开峰峪水文站以上流域降水及径流资料表
时间（日.时） P-E（mm） R（mm） 4．已知百年一遇的设计暴雨P1%=420mm，其过程如下表7-5，径流系数α=0.85，平均后损率
2.14～2.20 12.6 7.9 2.20～3.2 17.4 11.7 3.2～3.8 16.9 16.7 3.8～3.14 3.3 3.3 3.14～3.20 1.4 1.4 f?1.5mm/h，试用初损、后损法确定初损I0及设计净雨过程。
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