经河网汇流形成流域出口的径流过程的计算称之为 汇流计算。
第四章 流域产汇流计算
二. 流域产汇流计算基本流程和思路 产流与汇流之间的联系可简明地表示成图4.1所示的流程图。
图4.1
基本思路:先从实际降雨径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后， 用于设计条件时，则可由设计暴雨推求设计洪水，用于预报时，则由实际 暴雨预报洪水。
降降雨雨PP((tt)) 蒸蒸发发EE((tt))
产流计算
数量上相等
净雨R(t)
汇流计算
流域出口断面 径流过程Q(t)
第四章 流域产汇流计算
一. 流域产汇流计算基本内容 由流域降雨推求流域出口的河川径流，大体上分为
两个步骤： ①产流计算：降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损
失之后，转化为净雨的计算称为产流计算。 ②汇流计算：净雨沿着坡度汇入地面和地下河网，并
第一节 降雨径流要素的分析计算
2、降雨深—面积关系
降雨深—面积关系曲线，是反映同一场降雨过程中，降 雨深与面积之间对应关系的曲线，一般规律是面积越大， 降雨深越小。
3、降雨深与面积和历时关系曲线
一般规律是：面积一定时，历时 越长平均雨深越大；历时一定时，则 面积越大，平均雨深越小。
面积
雨深—面积—历时示意图
包气带含水量达到田间持水量时的蓄水容量称该包气带 的最大蓄水容量，记为W'm,包气带含水量达到田间持水 量时,习惯上称为“蓄满”。当包气带未蓄满时，下渗水 量将滞留在土壤中；当蓄满后，再渗入的水量在重力作用 下产生壤中流RG1和浅层地下径流RG2。
综上所述，在包气带的调节、分配作用下，降雨有两种 产流方式：包气带未蓄满产流方式和包气带蓄满产流方式， 包气带未蓄满产流方式称为超渗产流方式。
P
P1 f1 P2 f 2 ... Pn f n F
n
Pi
i 1
fi F
3）. 等雨量线法
条件：当流域地形变化较大，而雨量站分布较密， 能结合地形变化绘制等雨量线时。
P
1 F
n
Pi
i 1
fi
该方法能考虑流域地形的变化绘制等雨量线，比较好 地反映了降雨在流域上的变化，精度较高。
但是绘制等雨量线需要较多站点的资料，且每次都要 重绘，工作量大。
fp
fp
fp
fp
1.0
流域下渗容量面积分布曲线
（
（b）
（c）
a） 超渗产流情况下产流面积变化
三、降雨径流关系
产流分析的目的是为推求净雨量和净雨过程，因此， 需要分析降雨径流关系。 1、蓄满产流方式的降雨径流关系
第二节 流域产流分析
降雨径流关系图的形态取决于流域蓄水容量曲 线，其规律为W0=0时，直线部分在纵轴上的截 距为WM；W0=WM时，蓄水容量曲线为45度线； 曲线上部为一组平行线。 2、超渗产流方式的降雨径流关系
由于流域上不同的点，蓄满有早有晚，产流 有先有后，所以还要考虑降雨开始时流域的蓄 水分布情况（即流域蓄水容量分布曲线），求 得各点缺水量在流域上的分布，与上式合解， 得流域的净雨深R。
2、应用降雨总径流相关图法求产流量
由蓄水容量曲线，可得流域的降水总径流相关图
【例1】：已知某流域一次降雨的逐时段雨量，且
一般认为，湿润地区的流域以蓄满产流方式为 主，干旱地区的流域以超渗产流方式为主。
二、产流面积变化
1、蓄满产流方式下的产流面积变化
特点：降雨增加，产流量面积增加；产流面积与降 雨强度无关。
(a) (a)流域蓄水容量曲线图
(c) (b)降雨量过程线 (c)产流面积变化
2、超渗产流方式下产流面积变化
特点：产流面积的大小与时段初流域蓄水量及时段平均 雨强有关。同雨强情况，时段初流域蓄水量大，产流面积 也大，反之亦然；时段初流域蓄水量相同时，如果时段平 均雨强大，则产流面积就大，反之亦然。
选择久旱不雨，突然发生大暴雨资料，计算流 域平均雨量 P及其所产生的径流深R 。
Im=P-R-E 经多分析几次，选最大的Im为本流域的Im值。 (我国湿润地区的Im值在80-120mm之间）
（二）前期影响雨量Pa的计算公式
如果第t日内无降雨Pt
Pa,t1 KPa,t
如果第t日内有降雨Pt，但未产流，则
二、径流量计算
地表径流 壤中流
本次洪水形成
一次洪水流量过程
地下径流
前期洪水未退完的部分水量 非本次降雨补给的深层地下径流
割除
Q(m3/s)
前期 洪水 未退 完的 部分
A E
G
B
本次降雨形成的径流过程
H
C
I
D
F
深层地下径流（基流）
t(h)
第一节 降雨径流要素的分析计算
（一）次洪水过程分割 次洪水过程分割的目的是把几次暴雨所形成的，混 在一起的径流过程线独立分割出来。 此类分割常用退水曲线进行。 洪水的退水流量来自流域蓄水的消退。
第一节 降雨径流要素的分析计算
一、降雨特征分析 （一）单站降雨特性分析（点降雨特性）
点降水量（point rainfall）： 由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围 小范围内的降水量，故称为点降水量。
第一节 降雨径流要素的分析计算
① 降雨强度过程线（Rainfall process）
表示降雨强度随流域产汇流计算
第四章 流域产汇流计算
第一节 降雨径流要素分析计算 第二节 流域产流分析 第三节 产流计算 第四节 流域汇流计算
第四章 流域产汇流计算
第二章对径流的形成过程作了定性的描述，本 章从定量的角度阐述降雨形成径流的原理和计算方 法，它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。
②降雨量累积曲线
该曲线上任意一点的坡度即 是该时刻的瞬间雨强，而某一时 段的平均坡度就是该时段内的平 均雨强。
③ 降水强度~历时曲线： (Rainfall intensity-duration curve)
降雨强度过程线
时间（h）
说明： 根据一 场降雨过程的记 录统计其不同历 时内最大平均降 雨强度，以其为 纵坐标，以历时 为横坐标，由大 至小绘成的变化 曲线。它的变化 规律是雨强与历 时长短成反比。
w
[1 2
(Q0
Qn
)
n1 i 1
Qi
]
t
[1 2
(100
100)
7920]
6
3600
8620 6 3600 173.232106 m3
（2）总径流深：
W
173.232 106
R
86.6mm
1000 F 1000 2000
第一节 降雨径流要素的分析计算
三、前期影响雨量的计算
降雨开始时，流域土壤的干湿程度（即土壤的含 水量大小）是影响降雨形成径流过程的一个主要 因素。
如何来表示流域的土壤含水量？ 前期影响雨量Pa、前期流域蓄水量W0 流域蓄水量是指流域中土壤能够保持且在重力作 用下不产生向下运动的水量。降雨一定时，雨前 流域需水量大，则净雨多，径流大；反之，则净 雨少，径流也小。
Wm=P-R-E
第一节 降雨径流要素的分析计算
对于湿润地区来说，包气带较薄，Pa有一上限 值Im,Im 称为流域最大蓄水容量。 （一）Im的确定
【例1】已知某水文站流域面积F=2000km2，某次洪水过程线 如下表，试推求该次洪水的总净流量W和总径流深R。
某水文站一次洪水过程
时间（月 日 时）
5.2. 2
5.2. 8
5.2. 14
5.2. 20
5.3. 2
5.3. 8
5.3. 14
5.3. 20
5.4. 2
5.4. 8
流量Q(m3/s) 120 110 100 210 230 1600 1450 1020 800 530
第二节 流域产流分析
超渗产流：
P E1 (WE' W0' ) Rs
WE' — 降雨结束时该处蓄水容量，mm. 蓄满产流：
P E1 E 2 (Wm' W0' ) Rs RG1 RG 2 Wm' — 该处最大蓄水容量，mm.
壤中流RG1、浅层地下径流RG2、雨期蒸发量E1，土壤蒸、 散发量E2
K
1
Em Im
E m(最大日蒸发能力)无实测值，一般按晴天或雨天
月平均值计算K值。
经实验资料分析80cm口径套盆式蒸发皿的水面蒸发量的观测值 可作为Em的近似值。
【例1】：试求某流域5月28日和6月3日两次降雨的Pa值。 由资料可知，5月28日~20日3天雨量很大，土壤完全
湿润，产生径流，可取20日的Pa为Im=100mm，其后逐 日的Pa只计算如下：
第二节 流域产流分析
一、包气带对降雨的调节与分配作用
包气带可把一场暴雨量分成下渗水量、地表径流 量、雨量蒸发量3部分。
由水量平衡原理：
P=I+Rs+E1
式中： P—一次降雨总量，mm； I—深入包气带土壤中的水量，mm； Rs—地表径流量，mm； E1—雨期蒸发量，mm；
第二节 流域产流分析
包气带土壤层对下渗水量可起进一步的调解与再分配作 用。
计算得雨前土壤含水量W0=58mm，根据P～ W0～R相关图查算该次所形成的逐时段径流深。
由P~W0~R相关图查算时段径流深 单位：
mm
j(△t=3h)
K：土壤含水量的 日消退系数
Pa,t:t日开始时刻 的土壤含水量
Pa,t1 K (Pa,,tt Pt )
如果第t日内有降雨Pt并产生径流Rt，则
Pa,t1 K (Pa,t Pt Rt )
注意：Pa≤Im，若计算出Pa>Im，则取Pa=Im。
消退系数K
消退系数综合反映流域蓄水量因流域蒸散发 而减少的特性。