流域上净雨以相等汇流时间到达出口断面的诸水流质点的连线。两相邻等流时线间包围的面积称为等流时面积。等流时线是在水体以刚体形式运动、汇流速度不变的假定下提出的,是降雨面分布不均匀时,汇流计算的一种工具。 等流时线1,2,…,(n-1),将流域面积分为f1,f2,…,fn各等流时面积(见图)。设第i时段的净雨为hi,则t时段末出口断面的出流量为
或
式中,n为等流时面积的块数;m为净雨时段数。 计算时段(Δt)应等于净雨时段长。Δt的选取与流域汇流时间(t)及n有关,Δt=t/n。一般取n=7~10。汇流时间(t)常用以下两种方法确定:①根据暴雨与洪水对应观测资料,取净雨停止时刻至流量过程线退水段转折点的历时作为τ。②根据河流长度(L)和流域平均汇流速度(Vτ),取τ=L/Vτ。 用等流时线求得的流量过程线为漫流过程线。对于面积较小的山溪性河流,漫流过程近似于实际出流过程。对于面积较大或平原河流,水体内部流速分布的不均匀及河槽的调蓄作用,使漫流过程往往与实际出流过程相差很远,需经调蓄改正后,才能用于实际。常用的改正方法有A.V.奥基耶夫斯基法和C.O.克拉克法。奥基耶夫斯基的改正方法是根据实测流量过程线,应用水量平衡原理求出流域的蓄水量(W)与出口断面流量(Q)之间的关系W=f(Q),即槽蓄曲线,对漫流过程线进行槽蓄改正,推求流域出口断面的出流过程。克拉克的改正方法是假定流域的蓄泄关系为线性,即W=KQ,把漫流过程进行一次单一水库的调蓄改正。两种改正方法的蓄泄曲线均来自实测流量过程资料,故调蓄改正后的流量过程线比较接近实际情况。 等流时线法采用的流域汇流时间(τ),事实上并非固定不变。一般净雨强度愈大,或暴雨中心愈接近下游,汇流时间愈短,反之愈长。考虑到这一因素,通常对不同的雨强及不同的暴雨中心位置,取不同的汇流历时,绘制相应的变动等流时线图,供实际洪水预报时选用,以提高预报精度。
等流时线示意图
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