旋桨流速仪实验结束后(工程水文学名词解释总结)

Posted 2023-05-28

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旋桨流速仪实验结束后(工程水文学名词解释总结)

第一章

水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律和运用这些规律为人类服务的知识体系，是地球科学的组成部分。

水资源作为地球自然资源的一种，是指地球所属范围内的、可作为资源的水，包括地球表面地层中的水分和未然地球的大气中的水分。

水资源特性：循环性和有限性、时空分布不均匀性、用途广泛性、经济上的两重性。

水文现象的基本特性：水文现象的确定性、随机性和地区性。

水文现象的基本研究方法：成因分析法、数理统计法（目前水文分析计算的主要方法）、地区综合法。

工程水文学的主要内容包括水文计算和水文预报。

工程水文学的作用：规划设计阶段，施工阶段，运营管理阶段。

规划设计阶段水文计算的主要任务是为确定工程的规模提供设计水文数据。

施工阶段水文计算的任务是为确定临时性水工建筑物（如施工围堰、导流隧洞和导流渠等）规模提供施工期的设计洪水。

运营管理阶段需要知道未来一定时期内的来水阶段，以便编制水量调度方案，合理调度水量，充分发挥工程效益。

第二章

水循环：各种水体的这种通过不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面径流和地下径流的往复循环过程，称为水文循环，也叫水循环。水循环可分为大循环和小循环。水循环最重要的基本现象：蒸发、降水、下渗、径流大循环是指海洋与陆地之间的水分交换过程，而小循环是指海洋或陆地上局部的水分交换过程。海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后，一降水的形式降落到海洋里，或者陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上，都属于小循环。水循环的成因包括内因，外因与外部环境。内因是水的物理三态在一定条件下的互相转换。外因是太阳辐射和地心引力。外部环境：包括地理纬度、海陆分布、地貌等制约了水循环的路径、规模与强度。水文循环的意义：水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一，它对地球环境的形成、演化和人类生存都有着重大的作用和影响。正是由于水文循环，才使得人类生产和生活中不可缺少的水资源具有可再生性和时空分布的不均匀性，提供了江河湖泊等地表水资源和地下水资源，同事也造成了旱涝灾害，给水资源的开发利用增加了难度。目的在于认识它的基本规律，揭示其内在联系，这对合理开发和利用水资源，抵御洪旱灾害，认识和利用自然都有十分重要的意义。

水平衡原理：在水循环过程中，任一区域，任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理来水量（I） - 出水量（S） = 区域内蓄水变量（ΔS）。公式：若以地球的整个大陆做为研究范围，水量平衡方程式：P陆-R-E陆=U陆海洋：P海+R-E海=U海 水量平衡的意义：水量平衡是研究水循环系统内在结构和运行机制，分析系统内蒸发、降水及径流等各个环节相互之间的内在联系，揭示自然界水文过程基本规律的主要方法。水量平衡分析是水资源现状评价与供需预测、水资源合理配置、工程规划等研究工作的主要方法。河流：是汇集一定区域地表面和地下水并自然宣泄的通道，由流动的水体和容纳水流的河槽两个要素构成。一条河流按其流经区域的自然地理特点和水文特点，沿水流方向，自高相低可划分为河源、上游、中游、下游和河口五段。河源市河流的发源地，下游是河流旳最下段，河口是河流的终点。河流的特征：河流的长

度，断面，河道的纵比降河流的长度：自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度，简称河长。河道断面：分为横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为横断面，简称断面。河流中眼水流方向各断面最大水水深点的连线称为中泓线的剖面成为河流的纵断面。河道纵比降：任意河道两端的河底高程差，单位河长的落差称为河道纵比降，简称比降。用小数或者千分数表示。河域、分水线：河流某一断面汇集地表水和地下水的区域称为该断面的流域。流域的边界为分水线，由于河流是汇集并排泄地表面水和地下水的通道，因此分水线有地面与地下之分。若地面分水线与地下分水线相重合，称为闭合流域，否则为非闭合流域。流域的特征：流域面积，河网密度，流域的长度和平均宽度，流域的形状系数，流域的自然地理特征（地理位置，气候特征，下垫面条件）流域面积：流域某一横断面以上，由地面分水线所包围的水平面积称为流域面积，记为F，以km平方为记。流域的长度和平均宽度：流域的长度指流域几何中心轴的长度。流域面积与流域长度之比称为流域平均宽度。流域的形状系数：流域平均宽度与流域长度之比称为流域形状系数。露点：当大气压和水汽含量不变时，水汽恰好达到饱和时的温度。降水：是指液态或固态的水汽凝结物从云中降落到地面的现象降水的形成：水汽、上升运动和冷却凝结是形成降水的主要因素。降水特征：降水量，降水历时，降水强度，降水面积及暴雨中心等。降雨量：一定时段内降落在地面上的总雨量，常以水层深度表示（mm）。降雨量的分区：多雨区，湿润区，半湿润区，半干旱区，干旱区。降水的分类按空气抬升形成动力冷却的原因分为4类：对流雨，地形雨，锋面雨，气旋雨。对流雨地面局部受热，下层湿度比较大的空气膨胀上升，与上层空气形成对流，动力冷却致雨。特点：多发生在夏季酷热的午后，降雨强度大、范围小、历时短，常常形成小流域的暴雨洪水。地形雨近地面的暖湿空气运移过程中，遇山脉阻挡，沿山坡抬升，由于动力冷却而致雨。两个温湿特性不同的气团相遇时，在其接触去区来不及混合而形成一个连续面称为锋面。锋面活动所产生的降雨统称为锋面雨。锋面雨冷、暖气团相遇，迫使暖湿空气抬升，产生动力冷却而致雨。按运动学观点分为4类：暖锋雨，冷锋雨，静止锋降雨锢囚峰降雨。气旋雨气旋是中心气压低于四周的大气涡旋，气旋内空气作逆时针旋转，气流向低压中心辐合，引起大规模的上升运动，水汽动力冷却而致雨。特点：雨强、雨量大，常伴大风。降水量观测：采用器测法（雨量器，自计式），雷达探测法，气象卫星云图估算。降水量特征;由于我国大部分地区受东南季风和西南季风的影响，因而形成东南多雨、西北干旱的特点。降雨量的图示方法：降雨量过程线，降雨量累计曲线，降雨量等值线图流域平均雨量计算方法：算术平均法，泰森多边形法，等雨量线法降水量的年内分配：我国大部分地区降水的季节分配不均匀，长江以南地区，雨季较长，华北和东北地区雨季最短，新疆西部终年在西风气流控制下降水量不大，但四季分配较均匀。降水量的年际变化：我国降水量的年际变化很大，且常有连续几年降水量偏多或者连续几年降水量偏少的现象。年降水量越少的地区，年际变化越大，以历年年降水量最大值与最小值之比K来表示年际变化。陆地上普遍存在的3种水体：地表水、土壤水、地下水包气带：地下水面以上，土壤含水量未达饱和，是土壤颗粒、水分和空气同时存在的三项系统，称为包气带。饱水带：在地下水面以上，土壤处于饱和含水状态，是土壤颗粒和水分组成的二相系统，称为饱和带。土壤中水存在形式：作用力（分子力，毛管力，重力作用）吸湿水，薄膜水，毛管水，重力水土壤含水量：又称为土壤湿度，表示一定量的土壤中所含水分的数量。土壤水分常数：最大吸湿量，最大分子持水量，调萎含水量，毛管断裂含水量，田间持水量：土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。饱和含水量：土壤中所有空隙都被水充满时的土壤含水量。下渗：是指降落到地面上的雨水从地面进入土壤内的过程。下渗不仅直接决定地面径流量的产生及大小，同时也影响土壤水和地下潜水的增长，影响土壤表层流、地

下径流的产生和大小。下渗的物理过程：渗润阶段，渗漏阶段，渗透阶段。下渗的定量描述：单位时间内渗入单位面积土壤中的水量称为下渗率强度。充分供水条件下的下渗率称为下渗能力。下渗空间分布不均的原因：（1）流域中土壤性质的空间分布不同（2）流域内土壤含水量空间分布不同（3）降雨在时间空间上分布不均匀（4）流域内各处地下水位高低不一蒸散发：自然界水面蒸发、土壤蒸发和植物散发的总称水面蒸发：水面蒸发是水由液态转化为气态逸出水面的过程，是水分子运动的结果。从水面跃出的水分子量与返回水面的水分子量的差值就是实际的蒸发量。观测：水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发。确定水面蒸发量的大小通常用器测法。土壤蒸发：是土壤中所含水分以水汽的形式逸入大气的现象，土壤蒸发过程是土壤失去或干化的过程。流域总蒸发：包括流域水面蒸发，土壤蒸发，植物截留蒸发及植物散发。地下水类型：包气带水、潜水、承压水地下水的运动规律：层流运动和紊流运动径流：由降水形成的，沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。其中流出流域出口断面的水流称为河川径流。径流分类按运动场所：地面径流或地表径流、地下径流按降水形式和补给来源：降雨径流、融雪径流径流形成过程：流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程。包括产流（降雨转化为净雨的过程）和汇流过程（净雨转化为河川流量的过程）。净雨：降雨扣除损失后的雨量。

流量：单位时间内通过河流某一断面的水量称为流量，以m3/s计。我国河川径流的年内变化特点：夏季降水量多，径流量大，为洪水期；冬季降水量少，径流量小，为枯水期。根据年径流量的分布分为：丰水带，多水带，过渡带，少水带，干涸带

三-水文测站：是进行水文观测的基层单位，也是收集水文资料的基本场所。水文测站的设立包括：选择测验河段（选择原则：在满足设站目的要求的前提下，保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作）和布设测验断面（断面，即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、比降断面），布设基线

水位观测的目的和意义及其要求：（1）水位资料是水利建设、防洪抗旱的重要依据，可用于堤防、水库坝高、灌溉等工程的设计，也用于水文预报工作（2）在航道、桥梁、公路、港口、给水等工程建设中，也都需要水利资料（3）在水文测验及资料整编中，常需要用水位推算流量要求：能够控制水位变化的过程;严格按照《水文测验规范》

水文测站：分为基本站，专用站，实验站

水位：是指海洋，河流湖泊，沼泽，水库等水体某时刻的自由水面相对于某一固基面的高程，单位以m为单位（水文测验中采用的4种基面：绝对基面（青岛黄海基面），假定，测站，冻结基面）水位测站设备：水尺（直立式，倾斜式，悬锤式，矮桩式），自计水位计（浮筒式，水压式超声波水位计），水位观测包括：基本水尺观测（分段定时观测）和比降水尺观测

比降水尺观测的目的是计算水面比降、分析河床糙率等，观测次数视需要而定。

日平均水位的计算：算术平均法，面积包围法。若一日内水位变化缓慢，或水位变化较大，但系等时距人工观测或从水位计上摘录，可采用算数平均法；若一日内水位变化较大，但系不等时距人工观测或从水位计上摘录，则采用面积包围法，即将当日0~24h内水位过程线所包围的面积除以一日时间求得，注意：0时或24时无实测数据，根据前后相邻水位直线内插求得。

水位观测数据观测整理工作包括：日平均水位，月平均水位，年平均水位

流量：单位时间内流过江河某一横断面的水量称为流量，单位m3/s, Q =VA

测量流量的方法，常用的方法为流速面积法，包括流速仪法和浮标法，比降面积法

流速仪法测流：水断面测量，流速测量，流量计算

过水断面测量，测深垂线的布设原则：测深垂线的布设易均匀分布，应能控制河床变化的转折点，使部分水道断面面积无大补大割情况。当河道有明显漫滩时，主槽部分一般应较滩地为密，要求能控制断面现状的变化。

起点距的测定：断面索法（适合于河宽较小、水上交通不多、有条件架设断面索的河道测

站，精度较高）交会法

流速仪：是测定水流运动速度的仪器

流速仪法包括：过水断面测量，流速测量和流量

计算流量计算的步骤：是由测点流速推求垂线平均流速，再计算相邻两测速垂线间部分面积上的部分平均流速；由相邻两垂线水深和间距计算部分面积，部分面积与相应部分流速相乘既得部分流量；部分流量之和即为断面流量。

求垂线平均流速: 一点法Vm=V0.6 < 1.5 二点Vm=(V0.2+V0.8)/2 1.5 ~ 2.0

三点法Vm=(V0.2+V0.6+V0.8)/3 2.0 ~ 3.0 五点法Vm=(V0.0+3V0.2+3V0.6+2V0.8+

V1.0)/10 > 3.0(V0.2,V0.6, V0.8,V1.0分别表示相应水深为0.2h, 0.6h, 0.8h和河底处测点的流速)

大断面：河道水道断面扩展至历年最高洪水位以上0.5~1.0m的断面

流速仪测速原理：利用水流冲动流速仪的旋杯或旋桨，同时带动转轴转动，在装有信号的电路上发出讯号，便可知道在一定时间内的旋转次数，流速愈大，转轴转得愈快，流速与转速之间有一定的关系。V=KN/T+C(T——测速历时，为了消除水流脉动的影响，测速历时一般不应少于100s) 一般国际多采用多线少点测速

断面上测速垂线和测速点的布设: 当水面宽度> 5m, 测速垂线的数目≥5

测速垂线上测速点的布置，常有一点式，二点式，三点式和五点式

水位~流量关系分为稳定（在一定条件下水位和流量之间呈单值函数关系，其关系曲线为单一线。）和不稳定（天然河道中，若测流断面各项水力因素的变化对水位～流量关系的影响不能相互补偿，则水位～流量关系呈现非单值函数关系）两种

洪水四级：非常洪水，特大洪水，大洪水，一般洪水

泥沙测验分类：悬移质（悬浮于水中并随水流移动），推移质（沿河床滚动、滑动、跳跃），河床质（组成河床活动层并处于相对静止而停留在河床上。）

水文数据处理工作内容： 1）收集校核原始数据2）编制实测成果表；

3）确定关系曲线，推求逐时、逐日值4）编制逐日表及洪水水文要素摘录表5）合理性检验6）编制整编说明书

四水文统计的任务

水文统计的任务就是研究和分析水文随机现象的统计变化特性，并以此为基础对水文现象未来可能的长期变化做出概率意义下的预测，以满足工程规划设计、施工以及运营管理期间的需要包括频率计算，相关分析，误差分析。水文现象具有二重性：必然性，偶然性

事件：在概率论中，对随机现象的观测叫做随机试验，随机试验的结果称为事件。

事件分为：（1）必然事件：如果可以断言某一事件在试验结果中必然发生，就称此事件为必然事件。（2）不可能事件：在试验之前，可以断定不会发生的事件称为不可能事件。（3）：随机事件：某种事件在试验结果中可能发生可能不发生，这样的事件称为随机事件

概率：随机事件出现的可能性大小，P（A）=m÷n。频率：事件在n次试验中出现的次数。

重现期：所谓重现期，是指某随机变量的取值在长时间内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。当研究暴雨洪水问题时，一般设计频率p《50% T=1/P,当研究枯水问题时，设计频率p》50%，T=I/1-P

经验频率曲线绘制步骤：

①　样本系列按从大到小的顺序排列；②用经验频率公式计算系列中各项的频率；

③以水文变量X为纵坐标，以经验频率P为横坐标，点绘经验频率点据；④根据点群趋势绘出一条平滑的曲线。皮尔逊Ⅲ 型分布(P- Ⅲ型) 曲线的特点：一端有限另一端无限的不对称单峰正偏曲线

随机变量：是指表示随机试验结果的一个数量。分为：（1）离散型随机变量：仅能取一个有限区间内的某些离散数值的随机变量。（2）连续型随机变量：可以取得某一有限区间内任何的任何数值的随机变量。概率分布：随机变量的取值与取值概率的对应关系

分布函数：P（X>=x）是x的函数，称为随机变量X的分布函数。密度函数：分布函数导数的负值称为密度函数。均值：表示系列中变量的平均水平的参数。

理论频率曲线：用数学方程式表示的频率曲线来配合经验点据，这种能用数学方程式表示的频率曲线称为理论频率曲线。经验频率曲线：水文计算中习惯上把由实测资料所绘制的频率曲线矩法：用样本矩估计总体矩，并通过矩和参数之间的关系来估计频率曲线参数的一种方法。抽样误差：由有限的样本资料计算样本统计量以此取估计总体相应的统计量总会出现一定的误差，这种由随机抽样而引起的误差称为抽样误差。适线法：是以经验频率点据为基础，在一定的适线准则下，求解与经验点据拟合最佳的频率曲线参数的方法。分为：目估适线法和优化适线法

目估适线法的作法与步骤：

目估适线法：是以经验频率点据为基础，选配一条拟合较好的理论频率曲线，利用理论频率曲线和经验频率点据相配合来估计水文要素总体的统计规律。步骤：

（1）、将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点绘经验点据。（2）、选定水文频率分布线型，（一般为皮尔逊III型）（3）、先采用矩法或其他方法估计出频率曲线参数的初估值x（均值），Cv而Cs凭经验初选为Cv的某一倍数。（4）、根据拟定的x（均值）、Cv和Cs，查表计算xp值。以xp为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线。将此线绘在有经验点据的图上。（5）、分析曲线与经验点据的配合情况，若较理想，则该曲线作为设计依据；若不理想，可通过调整x，Cv和Cs再点绘频率曲线，直到找到理想曲线为止。（6）、求指定频率的水文变量设计值。

统计参数对频率曲线的影响

1、均值x对频率曲线的影响：1）、Cv和Cs相同时，由于均值x不同，频率曲线的位置也就不同，均值大的频率曲线位于均值小的频率曲线之上；2）、均值大的频率曲线比均值小的频率曲线陡。2、变差系数对频率曲线的影响：当Cv=0随机变量的取值都等于均值，此时频率曲线即为K=1的一条水平线。Cv越大，说明随机变量相当于均值越离散，因而频率曲线将越偏离K=1的水平线。随着Cv的增大，频率曲线的偏离程度也随之增大，显得越来越陡。3、偏态系数Cs对频率曲线的影响：正偏情况下，Cs越大，均值对应频率越小频率曲线的中部愈向左偏，且上段愈陡下段愈平缓。

2、优化适线法准则：

离差平方和最小准则（OLS）（最小二乘法）离差绝对值和最小准则（ABS）相对离差平方和最小准则（WLS）

相关关系：自然界中有现象现象之间是有一定联系的，按数理统计法建立两个或多个随机变量之间的联系称为相关关系。分为简相关和复相关。对这种关系的分析和建立称为相关分析。根据变量关系之间相互关系的程度，变量关系：完全相关，零相关，统计相关相关分析内容：（1）、判定变量间是否存在相关关系，若存在，计算其相关系数，以判断相关的密切程度。（2）、确定变量间的数量关系———建立其回归方程或相关线。（3）、根据自变量，预报或延长、插补倚变量的值，并对该估值进行误差分析。分析方法分为：图解法和分析法

六章设计洪水三要素：设计洪峰流量、不同时段设计洪量、设计洪水过程线。

设计洪水：是指水利水电工程规划，设计中所指定的各种设计标准的洪水

设计洪水计算途径：（1）流量资料推求设计洪水。（2）由暴雨资料推求设计洪水。（3）地区综合法推求设计洪水。我国推求设计洪水经历的三个阶段：

历史最大洪水加成法：以历史上发生过的最大洪水再加一个成数作为设计洪水。

水文统计法（频率计算）：以符合某一频率的洪水作为设计洪水,如百年一遇洪水、千年一遇洪水等。水文气象法（可能最大洪水）：从物理成因入手，根据水文气象要素推求一个特定流域在现代气候条件下,可能发生的最大洪水作为设计洪水。

采用由流量推求设计洪水计算步骤：（1）洪水资料审查，取得具有可靠性、一致性的代表资料。（2）选样，从每年洪水中选取符合要求的洪峰流量和洪量，组成各种统计系列（3）频率计算，推求设计洪峰和设计流量（4）选择典型洪水过程线，根据设计红峰值和设计洪量进行放大，求得设计洪水过程线。

资料的可靠性审查：是鉴定资料的可靠程度，要审查资料的测验方法、整编方法和成果质量，特别是审查观测和整编质量较差的年份。

资料的一致性审查：资料的一致性表现在流域的气候条件和下垫面条件的稳定上，如果气候条件或下垫面条件有显著变化，则资料的一致性就遭到破坏。

资料的代表性审查：资料的代表性是指样本资料的统计性能否很好地反应总体的统计特性。

洪水资料插补展延的方法

1根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补展延（有实测资料时——相关分析法

无实测资料时——移用法）2利用本站峰量关系进行插补展延（洪峰流量→洪水总量；洪水总量→洪峰流量；3利用暴雨径流关系插补展延（通过洪水过程线计算洪峰洪量，或建立暴雨量与洪峰洪量）4根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长

洪水系列中有两种情况：（1）是系列中没有特大洪水值，在频率计算时，各项数值直接按大小次序统一排位，各项之间没有空位，序数n是连续的，称为连续系列。另一种是系列中有特大洪水值，特大洪水值的重现期（N）必然大于实测系列年数n而在N-n中各年的洪水值无法查得，它们之间存在一些空位，按由大到小统一排位是不连续的，称为不连续系列。

特大洪水：比系列中一般洪水大得多的洪水, 并且通过洪水调查可以确定其量值大小及其重现期者。为什么加入特大洪水？1）增大样本容量，提高代表性2）提高洪水频率计算精度

特大洪水处理：是指在水文频率计算中，考虑特大洪水的作用，在经验频率计算、统计参数估计等方面采取的一套方法。关键特大洪水重现期的确定或经验频率的计算

特大洪水重现期的确定根据资料来源不同，将用以确定特大洪水代表年限有关的年份分为：实测期、调查期和文献考证期。

目估适线法配线准则

1尽可能地照顾到点群的趋势，曲线尽量通过点群的中心，当经验点群与曲线不能全部拟合时，应侧重考虑中上部而且精度较好的大洪水的点据；

ö 2由于历时上特大洪水加入系列进行配线，对确定参数的影响作用较大，但这些资料本身精度较差要慎重对待，因此适线时不能机械通过该点，使曲线对其它点群偏离太大，也不能距该点据太远，应考虑可能的误差范围进行调整；

ö 3参照本站不同时段及相邻流域洪水特征值统计参数的变动规律进行调整。

洪水峰量频率计算目的：求出指定设计频率的洪峰流量和指定时段的洪量。

我国规范规定频率计算方法采用：目估配线法优化适线法

频率曲线的线型的选择：采用P-III型。

设计洪水过程线推求：典型洪水过程线放大（即从实测洪水中选出和设计要求相近的洪水过

程线作为典型, 然后按设计的峰和量将典型洪水过程线放大,此法的关键是如何恰当地选择典型洪水和如何放大）；典型洪水过程选择（1选择峰高量大的洪水过程线，其洪水特征接近于设计条件下的稀遇洪水情况2要求洪水过程线具有一定的代表性3从水库安全着眼，选择对工程防洪运用较不利的洪水典型）

典型洪水过程线放大：同倍比放大（要求放大后的设计洪水过程线的洪峰和不同时段的洪量均分别等于设计值），同频率放大洪峰和不同历时的洪量分别采用不同的倍比，使放

大后过程线的洪峰及各种历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量。

放大后的过程线，其洪峰流量和各种历时的洪水总量都符合同一设计频率，称为“峰、量同频率放大”，简称“同频率放大”

第七章

产流后下渗的雨量形成地下径流，超渗的雨量形成地面径流，这种产流模式成为蓄满产流。

降雨过程中下渗的雨量难以使整个包气带达到田间持水量，所以不产生地下径流，并且只有当降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流，这种产流模式成为超渗产流。

初损后损法是超渗产流计算的一种简化。该法把降雨径流损失过程划分成初损和后损两部分，产流以前的总损失水量成为初损，记为

，即从降雨开始到出现超渗产流、历时

内的全部降雨量，包括植物截留、填洼及产流前下渗的水量。后损是流域产流以后下渗的水量，包括产流历时

内按平均下渗率

下渗的水量

和后期不产流的雨量

。

流域上的净雨，从流域各处向流域出口断面汇集的过程称为流域汇流。

在给定的流域上，单位时段均匀分布的单位地面净雨量，在流域出口断面所形成的地面径流过程线，称为单位线。小流域设计洪水的计算方法概括起来有4种：

推理公式法、地区经验公式法、历史洪水调查分析法、综合单位线法

设计暴雨：具有某一规定频率的一定时段的暴雨量或平均暴雨强度

基本假定：暴雨与其所形成洪峰流量或洪量具有相同的频率

1）历时短，一般从几十分钟到若干小时；小流域暴雨的特点

2）缺乏实际观测资料

3）面积小，可以忽略暴雨在地区上的分布不均匀性

地下径流过程的推求可以采用地下线性水库演算法和概化三角形法。

第八章 0.由暴雨资料推求设计洪水问题的提出：（1）当设计流域缺乏或虽有一定长度的资料但代表性差或无实测洪水资料（2）当设计流域的径流形成条件发生显著变化使得洪水资料的一致性受到破坏时（3）即使洪水资料充足，也可用暴雨资料来推求设计洪水，多种方法论证，提高设计成果的可靠性。

1.由暴雨资料推求设计洪水是以降雨形成洪水的理论为基础的，按照暴雨洪水的形成过程，其主要步骤包括：（1）推求设计暴雨。采用频率分析计算方法，求不同历时指定频率的设计雨量及暴雨过程（2）推求设计净雨。设计暴雨扣除损失，求得设计净雨（3）推求设计洪水。应用单位线法等对设计净雨进行汇流计算，既得流域出口断面的设计洪水过程

基本假定：设计暴雨与设计洪水同频率。

设计面暴雨量：推求设计洪水所需的设计暴雨量是指设计条件下的流域面平均暴雨量。计算方法包括直接法（流域内长期站分布较密资料充分）（根据工程所在地点以上流域内各年的最大面雨量系列直接进行频率分析计算）和间接法（资料短缺的中小流域）（采用设计点暴雨量和点面关系间接推算设计面雨量）两种。

2.暴雨量的选样方法采用固定时段年最大值独立选样法，具体步骤：（1）计算每年各次大暴雨逐日面雨量。（2）确定暴雨统计时段（3）组成样本

3.流域平均面雨量的计算方法，可根据算数平均法，泰森多边形法或等值线法由点雨量推求面雨量

4.暴雨特大值：系指实测特大暴雨或历史调查特大暴雨，一旦系列中出现罕见的特大暴雨，会使频率计算结果大大的改观。

5.判断大暴雨是否属于特大值？一般可以从经验频率点据偏离频率曲线的程度。模比系数Kp的大小、暴雨在地区上是否很突出以及论证暴雨的重现期等方面进行分析确定

6.特大暴雨处理的关键是确定重现期。由于历史暴雨不能直接考证，一般只能通过洪水调查并结合历史文献中有关实情资料来分析判断。

7.间接法推求设计面暴雨量：当设计流域内雨量站稀少，或观测系列甚短，或同期观测资料很少甚至没有，无法直接求得设计面暴雨量时，只好用间接法计算，求就是先求流域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过暴雨点—面关系，求相应设计面暴雨量，该法称为设计面暴雨量的间接法。8.间接法推求设计暴雨量步骤：（1）选择点雨量的代表站、年最大值取样（2）特大暴雨处理（3）经频率分析计算，求出点设计暴雨量（4）由设计点设计暴雨量转换成设计面暴雨量（5）进行设计暴雨时程分配如果样本系列代表性不足，应进行插补延长，采用直接移用，地理内插法，洪水资料插补延长

8.暴雨的点面关系（流域中心点雨量与相应的流域面雨量之间的关系）包括定点定面关系，动点动面关系

9. 动点动面关系的三个假定（1）假定设计暴雨的中心一定发生在流域中心（2）假定设计暴雨的点面关系符合平均的点面关系（3）假定流域周界与设计暴雨的某一等雨深线像重合

10.设计暴雨时程分配计算一般采用典型暴雨同频率缩放法。

11.设计暴雨的地区分布的方法：（1）典型暴雨图法（2）同频率控制法

12.蓄满产流：下渗的雨量形成地下径流，超渗的雨量成为地面径流，这种产流模式

13.超渗产流：蓄满产流是以满足包气带缺水量为产流的控制条件。但是在一些地区，即土层未达田间持水量之前，因降雨强度越过入渗强度而产流，这种产流模式~

14.形成超渗产流的条件：干旱地区或湿润地区的干旱季节;包气带较厚；一场降雨不能使得包气带土壤含水量达田间持水量

15超渗产流的特点：包气带土壤含水量总是达不到田间持水量，但也可以产生地表径流R，起因于i > fp ；径流量R 中仅是地面径流，而不含地下径流，即R=Rs

16地面汇流方案：

有雨洪资料时：等流时线法、时段单位线法、瞬时单位线法等。

雨洪资料缺乏时：综合单位线法、推理公式法、地区经验公式法等。

地下汇流方案：对于设计洪水而言，地面径流是主体，地下径流相对很小，常常按经验取大洪水的基流作为设计洪水的地下径流，或其它简化计算方法

17单位线：在给定的流域上，单位时段内均匀分布的单位地面（直接）净雨量，在流域出口断面形成的地面（直接）径流过程线。单位净雨量一般采用10mm，单位时段：1h、3h、6h、12h、24h。

18单位线的两个假定

倍比假定：如果单位时段内的净雨不是一个单位而是k个单位，则形成的流量过程是单位线纵坐标的k倍。

叠加假定：如地面净雨历时是m个时段，则各时段地面净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净雨所形成的流量过程错开时段叠加。

19单位线推求方法有分析法、最小二乘法。

20.单位线存在的问题集处理方法

1. 洪水大小的影响

大洪水，流速大，汇流较快，单位线尖瘦，峰高且峰现时间早。小洪水则相反。

2. 暴雨中心位置的影响

单位线假定降雨在流域内分布均匀。实际上降雨分布是不均匀的。暴雨中心在上游的洪水，

汇流路径长，受流域调蓄作用也大，洪水过程较平缓，单位线也平缓，峰低且峰现时间偏后。若暴雨中心在下游则相反。