[科普中國(guó)]-設(shè)計(jì)洪水歷線

簡(jiǎn)介

要進(jìn)一步解決流域匯流的問(wèn)題，也就是如何根據(jù)設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程推求流域出口斷面的設(shè)計(jì)洪水流量歷線，這種推算稱(chēng)為匯流計(jì)算。流域出口斷面的洪水過(guò)程，包括地面徑流和地下徑流兩部分，由設(shè)計(jì)凈雨通過(guò)流域匯流推求設(shè)計(jì)洪水歷線時(shí)，首先應(yīng)將凈雨劃分為地面、地下凈雨兩部分，然后分別進(jìn)行流域匯流計(jì)算，推求出設(shè)計(jì)地面徑流過(guò)程和設(shè)計(jì)地下徑流過(guò)程，兩者同時(shí)疊加，就得到總的設(shè)計(jì)洪水歷線。1

方法目前流域匯流計(jì)算常用的方法是等流時(shí)線法和單位線法，而其中又以單位線法的應(yīng)用最為廣泛。

等流時(shí)線法地面徑流的匯集過(guò)程，包括坡面匯流與河棺匯流兩個(gè)相繼發(fā)生的過(guò)程。在分析計(jì)算地面徑流的匯集過(guò)程時(shí)，經(jīng)常把坡面匯流過(guò)程和河槽匯流過(guò)程作為一個(gè)整體，即流域匯流過(guò)程來(lái)處理。

流域上降雨以后，當(dāng)滿足了初損，凈雨開(kāi)始時(shí)，離出口斷面最近坡面上的凈雨首先注人河槽并流達(dá)出口斷面，這時(shí)出口斷面的流量起漲。當(dāng)流域較遠(yuǎn)處的凈雨也通過(guò)流域坡面與河槽流達(dá)出口斷面，近處的漫流雨水仍在繼續(xù)注人河槽時(shí)，出口斷面的流量就逐漸增大。

經(jīng)驗(yàn)單位線法單位線法匯流計(jì)算，在水文預(yù)報(bào)和水文計(jì)算中應(yīng)用得較為普遍，效果也較好，在單位線上加上經(jīng)驗(yàn)二字，主要是與用數(shù)學(xué)方程表達(dá)的瞬時(shí)單位線相區(qū)別。

單位過(guò)程線（簡(jiǎn)稱(chēng)單位線）是一種特定的地面徑流過(guò)程線，反映暴雨和地面徑流的關(guān)系，它是指一個(gè)單位時(shí)段內(nèi)，均勻地降落到一特定流域上的單位凈雨深，所產(chǎn)生的出口斷面的地面徑流過(guò)程線。單位時(shí)段常選為3h、6h、12h、24h等，單位凈雨深一般采10mm。2

特征山區(qū)河流洪水流量歷線洪水漲落過(guò)程因洪水成因不同而異。暴雨型洪水歷線依流域面積大小不同其形狀各異。小河的面積小、河槽匯流快、河網(wǎng)的調(diào)蓄能力低，因此洪水多為陡漲陡落型。而大河的流域面積大，不同場(chǎng)次的暴雨在不同支流形成的多次洪峰先后匯集到大河時(shí)，各支流的洪水過(guò)程往往相互疊加，又由于河網(wǎng)、湖泊、水庫(kù)的調(diào)蓄，洪峰的次數(shù)減少，而歷時(shí)則加長(zhǎng)，漲落較為平緩。1

推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線當(dāng)采用流量資料計(jì)算設(shè)計(jì)洪水時(shí)，一般采用典型洪水歷線模擬放大的方法。典型的含義是根據(jù)流域形成洪水的條件，在模擬放大后可能發(fā)生并能保證工程安全。一般選擇峰高、量大、峰型集中、主峰偏后的洪水過(guò)程作為放大的模式;典型洪水過(guò)程線的選擇與放大的方法，與工程調(diào)節(jié)徑流的能力和泄水能力有關(guān)。如果工程調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，泄水能力較弱，則應(yīng)選擇洪水總量較大的洪水過(guò)程，放大時(shí)，必須采用以水量放大為主的方法;反之，則應(yīng)選擇以洪峰流量較大的洪水過(guò)程，放大時(shí)，采用以洪峰流量放大為主的方法。3