发布时间 : 星期六 文章工程水文学第3章 流域产流与汇流计算更新完毕开始阅读
图 3-19 降雨径流相关法推求净雨过程示意图
有一场两个时段的降雨，第一时段雨量为P1，第二时段雨量为P2，降雨开始时Pa为80mm，在图3-19Pa=80mm 的线上由P1查得产流量为R1，再由P1+P2查得产流量为R1+R2，则第二时段净雨R2 =（R1+R2）-R1。对于多时段降雨过程，依此类推就可求出净雨过程，即产流量过程。若降雨开始时Pa不在等值线上，可用内插方法查算。 二、蓄满产流的产流量计算
蓄满产流以满足包气带缺水量为产流的控制条件，包气带缺水量可根据流域蓄水容量曲线和降雨起始土壤含水量确定。
图 3-17中已明确当W0 = W时PE所产生的径流量为图中浅绿色填充面积，本节的任务是在本章第二节定性分析的基础上进行产流量的定量计算。为此需先解决以下问题： ◆ 确定流域蓄水容量曲线的线型； ◆ 计算 W 0对应的纵坐标 A ； ◆蒸散发计算。
1 、流域蓄水容量曲线的线型
（3-10）
式中：W′mm为流域最大点蓄水容量；B为蓄水容量曲线的指数，反映流域中蓄水容量的不均匀性。
根据流域蓄水容量曲线的定义，曲线所包围的面积为流域蓄水容量WM，即：
2、计算W0对应的纵标 A
由图 3-17 中可知：
（3-11）
W 0 = W 时降雨 ～ 径流关系示意图
（3-12）
降雨开始时，图中a点左边的αa面积上已经蓄满，a点右边未蓄满，(1-αa)面积上的初始蓄水量为A。 3、蒸散发计算
由本章第二节知，在降雨期，降雨扣除蒸发后才能参与产流计算；在无雨期，蒸发消耗了土壤中的含水量，影响了降雨开始时的土壤含水量，从而也影响产流量，可见蒸散发计算对产流计算的重要性。 常用的蒸发模型有三种： a.一层模型
一层模型假定流域蒸散发量与流域 蒸散发能力和流域蓄水量呈正比。计算公式如下：
式中：EΔt、EMΔt——Δt时段内流域的蒸散发量与蒸散发能力；
WM、Wt——流域蓄水容量和时段初流域蓄水量。
一层模型虽然简单，但没有考虑土壤水分在垂直剖面中的分布情况。如久旱之后下小雨，Wt很小，算出的 EΔt很小，但由于雨实际上分布在表面上，很容易蒸发。所以一层蒸发模型计算的蒸发量比实际的偏小。 b.二层模型
二层蒸发模型把流域蓄水容量WM分为上下二层，WUM和WLM，WM=WUM+WLM。实际蓄水量相应分为上下二层，WUt和WLt，Wt = WUt+WLt。实际蒸发量也相应分为上下二层，EUΔ
t和ELΔt，EΔt= EUΔt+ ELΔt 。并假定：下雨时，先补充上层缺水量，满足上层后再补充
下层。蒸散发则先消耗上层的蓄水量，上层蒸发完了再消耗下层。计算公式如下： 二层蒸发模型相对于一层模型有所改进。但久旱以后，WLt已很小，算出的ELΔt很小，但此时植物根系仍可将深层水分供给蒸散发。所以二层蒸发模型计算的蒸发量比实际的偏小。 c. 三层模型
三层蒸发模型把流域蓄水容量 WM 分为上下三层，WUM、WLM和WDM，
WM=WUM+WLM+WDM。实际蓄水量相应分为上下三层，WUt、WLt和WDt，Wt= WUt+WLt+WDt。实
际蒸发量也相应分为上下三层， EUΔt、ELΔt和EDΔt，EΔt =EUΔt+ELΔt+EDΔt。并假定：下雨时，先补充上层缺水量，满足 上层后再补下层，满足下层后再补充深层。蒸发则先消耗上层蓄水量，上层水量不足再蒸发下层，下层水量不足再蒸发深层。 计算公式如图 3-20 所示。
图 3-20 三层蒸发模型计算框图
4、产流计算公式
图3-17中已明确当W0 =W时PEΔ t所产生的径流量为图中浅绿色填充面积（其中PEΔ t=PΔ t-EΔ t）。
(3-16)
5、流域蓄水量计算
(3-17)
产流计算是逐时段进行的，每个时段的产流计算都需确定出时段初的流域蓄水量。设一场暴雨起始的流域蓄水量W0已知，它就是第1时段初的流域蓄水量，第1时段末的流域蓄水量就是第2时段初的流域蓄水量，时段末流域蓄水量的计算公式如下： 6、产流过程计算
蓄满产流连续计算的步骤如下：
(1) 根据本时段初的Wt、本时段的PΔ t和流域蒸发能力 EMΔ t，按三层蒸发模式计算本时段的 EΔ t；
(2) 根据本时段的 PΔ t和由第1步计算的本时段EΔ t，计算本时段 的 P EΔ t； (3) 根据本时段初的 Wt 和由第 2 步计算的本时段PEΔ t计算本时段的 RΔ t； (4) 根据本时段初的 Wt 、本时段的 PΔ t和由第 1、2、3步计算的 Et、Rt，计算本时段末的Wt+1；
(5) 本时段末的W t+1 即下一时段初的流域土壤含水量，于是进入下一时段的计算。
7、地面地下径流的划分
以上求得的总径流量包括地面径流和地下径流。为对 地面径流 和 地下径流 分别进行汇流计算，需要进行水源划分。
首先明确一点，只有产流面积上才存在水源划分的问题。 设产流面积为FR，则产流面积上PEΔ t都转化成径流，RΔ t=（FR/ F）PEΔ t。若 PEΔ t ≥ fcΔ t ，按fc下渗形成地下径流，来不及下渗部分成为地面径流；若 PEΔ t＜fcΔt，全部下渗形成地下径流。即：
当 PEΔ t ≥fcΔt时 ，
RGΔ t=（FR/F）fcΔt=（RΔ t/PEΔ t）fcΔt (3-19)
当 PEΔ t＜fcΔt时 ，