变动流域滞时方程.pdf

第 11卷 1992年第 2期 6月研究 V l lz N 含 GEOG RAPH IC A L RE SE ARC H J 10 99 变动流域滞时方程半靳长了中国科学院国家计划委员会兴地理研究所) 提要主砚词流域滞时是流域汇流计算和预报中的一个重要因素本文尝试将流域滞时表示成流域重心长度 L ( 流域重心到流域出口断面的河道长度) 与汇流速度之比的函数从而使流域滞时随汇流速度的不同而不同而不再是一个常数长度 L 反映了流域尺度和几何形态对滞时的影响而汇流速度则反映流域动力条件对滞时的作用 5个小流域的实测资料检验表明结果较为满意流域滞时重心长度汇流速度流域滞时定义为净雨过程的重心到流域出口流量过程线的重心之时间距这是确定流域单位线和洪峰流量的一个重要因素众多的研究已经建立了滞时与流域特征参数间的关系一个常用的滞时方程是将滞时表示成子流长度与干流比降平方根之比的函数如 w at t nd Ch w 〔在全面分析了众多的关于滞时的经验公式后综合出小流域滞时的一般式 t= 0 0 00326( L/侧了) ”( 1) 式中 t为流域滞 iltJ’以hr 计 L为干流长度以 km计 S为干流比降以 m/ m计流域面积越大千流长度越大水流在流域上的滞留时间就越长因此干流长度反映了流域尺度对滞时的影响流域坡度越陡干流比降越大其汇流速度越大则水流在流域上的滞留时间就越短因此干流比降在一定程度上反映了汇流速度对滞时的作用众所周知同一流域上暴雨量及其时空分布的不同将导致滞时的不同而由( 1)式一类的经验公式所确定的滞对总是一个常数即在一个流域只有一个滞时它与雨洪的大小无关这显然与实际情况不符为此本文提出如下的既考虑地貌待征又考虑动力条件的流域滞付关系式 t == CL / ( 2) 式中 c为系数 L 为重心长度为汇流速度不同的雨洪径流条件下的汇流速度是不同的即使庄同一次雨洪过程中其汇流速度也是一个变量但是已有研究丧明〔这种变化并不大可由一个待征流速来表征这一特征流速可取用流域断面处洪峰流量相应的平均流速( 2)式中以重心长度 L 而不是以干流长度 L来表征流域尺度和形态是基于以下两个原因( 1) L 与 L一般相关较好。〕但 L 能反决特殊流或形态的影响( 2) L 的定本文年月24 日收到 10月日收到修改稿作者非常感谢导师 JE N h教瞪( U i i yC ll 孟 G l y T l d) 沈晋教蹬(决西况曦学院次电学院)对本文灼指导及建议加地理研究 11卷义与滞时的定义更为一致在以下的应用中 Lc 的单位为 km 为 m/s t为hr c无量纲单位换算系数为 1 000/ 36 00 一流域本文所用的小流域为 5个 1个爱尔兰流域( Nen gh) 4个中国浙江省小流域(洪家塔牛头山江家和扬桥头) Nna g h流域位于爱尔兰中部面积为 2 95k m 重心长度 18 5k 。流域内设 4个日雨量站和一个自记雨量站选用 19 58一 1 960年间 22场单峰降雨径流资料进行分析其净雨与相应的 3价时段径流量由 T B 博士整理流速由洪峰流量除以相应的出口断面面积求得洪家塔流域面积为 159k m 重心长度由 G y经验公式。〕L = 074 A 估算为 z 2 6km (以下流域相同) 选 1 96 0一 19 75年间 8场雨洪资料其峰值在 2