Page 36 - 水文预报与水资源优化管理技术

第一章 概论

覆盖良好，地表疏松的地方即使雨强 I 小于下渗能力 fp，也会存在地面径流。邓
恩在六十年代提出了蓄满产流机制。邓恩认为：土壤在垂直结构上并不是仅有一

个层次，实际上土壤上层是有较大土壤颗粒的淋溶层，而土壤下层是有较小土
壤颗粒的淀积层，这两层之间存在一个相对不透水层。当雨强 I 小于下渗能力 fp

时，雨强会在相对不透水层上产生饱水带，随着饱水带厚度逐渐增加直至充满整
个上土层，多余的水量会溢出产生地面径流。超渗产流机制一般适用于包气带较

厚，植被覆盖率较差的地区。而蓄满产流机制则适用于湿润地区。
2. 坡面汇流阶段

在坡面产流阶段，有的模型会通过两水源或是三水源划分出各径流成分的径
流量，如新安江模型；另外一些则一开始就计算出了各径流成分的径流量，如

SAC 模型。在坡面汇流常用的方法有单位线法和线性水库法。单位线法有两个苛
刻的假定，即倍比假定和叠加假定。由于不能考虑降雨和下垫面的时空分布不均

匀，使得该法推流的较大误差来源就来自于此。单位线推流适用于短历时降雨，
原因在于如果降雨时段增多，那么对于出流时洪水过程的划分就会相应的增加，

计算过程变得麻烦而且计算结果也会变得不准确。该方法由于测量误差会使单位
线后部呈现锯齿形状，此时应该加入控制条件加以修正。有时净雨时段长与单位

线的时段长不一致还要进行单位线的时段转换。单位线法目前已经是发展成熟的
坡面汇流方法，因此被工作单位广泛的使用。在新安江模型中，地下水的坡面汇

流用的一般就是线性水库方法，实际上地面径流也是可以运用线性水库的。根据

不同径流成分的消退系数就可以得到各个径流成分的坡面汇流公式。
3. 河槽汇流模型

河槽汇流主要有两种方法：一个是水文学方法，一个是水力学方法。水文学
方法主要运用水量平衡方程和槽蓄方程，另以圣维南方程组的简化形式为辅而得

出结果，该方法的特点是物理概念性较强，常用的方法有马斯京根法和特征河长
法。而水力学方法主要是以圣维南方程组为基础的一系列河道演算方法，该方法

的特点是中间断面的每一个过程都比较清晰，但是方程只能用数值解表示。水文

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