②根据小流域的降雨径流实测水文资料,用水量平衡方程式分析出流域平均下渗曲线。③经验公式法,应用较广的有霍顿下渗公式:f=fc+(f0-fc)e-βt(式中f0,fc见图,β为表示土壤物理性质的指数)和菲利浦下渗公式:f=+a(式中a、b为系数,可通过实测土壤含水量及有关土壤特性资料确定)。在实际工作中,往往是用实测资料分析出下渗曲线。再用上两式的线型进行配线
采用下渗容量曲线(简称下渗曲线)来进行降雨产流量预报的一种方法。据认为产流主要受下渗规律的支配,当雨强大于下渗能力便产生地面径流,而下渗能力的大小主要用下渗曲线表示,如图。下渗曲线是在充分供水的条件下,流域下渗能力(下渗率)随时间变化的过程。
下渗曲线的推求 一般可用三种方法:①利用人工降雨观测的径流实验资料,分析求出下渗曲线,利用这种方法求得的下渗曲线是一个点的,如用到流域面上需考虑的问题较多。②根据小流域的降雨径流实测水文资料,用水量平衡方程式分析出流域平均下渗曲线。③经验公式法,应用较广的有霍顿下渗公式:f=fc+(f0-fc)e-βt(式中f0,fc见图,β为表示土壤物理性质的指数)和菲利浦下渗公式:f=+a(式中a、b为系数,可通过实测土壤含水量及有关土壤特性资料确定)。在实际工作中,往往是用实测资料分析出下渗曲线。再用上两式的线型进行配线,反求出各种系数。
下渗曲线示意图
产流量计算 主要方法有:①下渗曲线确定以后,即可应用下渗曲线进行产流计算。此时首先要确定每次降雨过程的实际下渗过程。试验研究表明,土壤下渗能力主要决定于土壤蓄水量Wo,即f为Wo的函数,而降雨期的下渗水量,可以看作是土壤蓄水量Wo的增量。即当时段雨量P<f时,dWo=pdt,当P>f时dWo=F(W0)dt。f~Wo的关系可直接由下渗曲线转化,因此只要有了流域的f~Wo关系和起始土壤蓄水量Wo,就可定出本次降雨的下渗过程,而后即可据以进行产流量计算,判别降雨是否产流的标准为雨强是否超过下渗率,如雨强小于下渗率则降雨量全部下渗,雨强大于下渗率的部分即为地面径流量。②用图解法计算产流量,即点绘下渗曲线的累积曲线∑f~t和降雨量累积曲线∑p~t。它们的坡度分别为下渗能力与雨强,比较两个坡度便可判断雨强是否大于下渗率,进而计算出产流量,在一个流域,由于下垫面比较复杂,单元的下渗强度有大有小,此时可引入流域下渗强度分配曲线。其基本假定是流域各地下渗强度不是均匀一致,鉴于其分布的随机性,曲线的线型只能经验性地择选。用初损后损法计算产流量,它把实际下渗过程概化为初损和后损两个阶段。初损是产流以前的损失量,后损是产流以后的下渗水量,以平均下渗率表示。常建立土壤蓄水量、雨强、季节等因素与初损或平均下渗率的关系,以进行降雨产流量预报。
应用下渗曲线法计算时段的选择,由于下渗曲线的开始部分变化剧烈,因此在选择计算时段时,根据观测资料尽量取得短一些,以保证必要的精度,另外在比较湿润的地区,还可将前列霍顿下渗公式改写成:f=fc(1-e-βt)+foe-βt。式中右边第一项为流域的排水率,可作为排入河道的地下径流。
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