流域匯流單位線推求方法實例對比分析

摘 要：流域匯流單位線法是針對降雨徑流類型洪水的基本預報手段之一，該方法建立在對歷史洪水規律的分析總結基礎之上。目前推求流域匯流單位線有多種方法，比較實用的有瞬時單位線法和線性規劃求解法，文章以實例流域為例，對兩種方法推求的單位線進行了實例對比分析，通過對單位線的檢驗，提出了各方法的精度差異，并對其產生原因和各方法的使用注意事項進行了論述。

關鍵詞：降雨徑流洪水；河網匯流；單位過程線法；徑流過程；規劃求解

1 降雨徑流類型洪水預報簡介

在一些中小流域，因河道上僅有一處流域出口徑流控制站，在對該站進行短期洪水預報時，其預報主要依據就是流域降雨，降雨在流域上產生的徑流通過流域匯流最終通過流域出口斷面。對這類洪水進行預報分產流和匯流計算兩個部分，產流計算是指確定有多少流域降雨在扣除蒸發、下滲、截留等損失后成為徑流進入河網；匯流計算是指進入河網的徑流在流域出口斷面形成怎樣的徑流過程，主要包括徑流歷時和洪峰流量。產流計算一般利用事先已有產流計算方案，如用降雨徑流相關圖來確定本次降雨的有效凈雨量，即扣除損失后形成徑流的雨量。匯流計算可用流域匯流單位線來推算流域匯流過程，文章重點對流域匯流單位線的推求方法進行對比分析。

2 匯流單位線概念和使用方法介紹

流域匯流單位線的通俗解釋是指一定量級的凈雨，在流域出口斷面形成的流量過程，由流域實測雨洪資料求得。單位線有三個特征指標，即：單位線峰值；洪峰滯時，指降雨歷時中間點至洪峰的時距；徑流過程總歷時。實際使用時單位凈雨深常取10mm，單位時段一般取3、6、12h等，常取決于降雨時段。有了流域匯流單位線就可以利用實際凈雨與單位凈雨的倍比關系來預報實際徑流過程。

3 流域匯流單位線推求方法介紹

流域匯流單位線的推求方法較多，比較原始的有列表計算法、圖解法和試錯法，這些方法費時、費力，目前已逐漸被淘汰，文章以常用的瞬時單位線法和規劃求解法來進行實例流域匯流單位線的推求分析。

3.1 規劃求解法

該方法是利用線性規劃數學方法使求解值在特定條件下滿足條件。具體使用時就是利用已有的實測洪水過程和對應各時段的凈雨量，由計算機優選出最佳的單位過程線，該方法可設置多個約束條件，計算簡便快捷。

3.2 瞬時單位線法

瞬時單位線是指無論凈雨時段是多少，其單位洪水過程時段都是是瞬時的，該方法的主要優點是求得的瞬時單位線可以轉換為任意時段，實用性較強，其主要參數n、k可由計算機優選。瞬時單位線計算公式為u（t）=■（■）■（e■），式中參數t、k由實例洪水通過矩法計算得出。

4 實例應用

某站一次洪水過程如表1（第8列，已扣除前期底水）所示，斷面面積F=560km2，計算時段△t=3h，規劃求解和瞬時單位線法計算結果見表1、表2。

5 結束語

（1）規劃求解法推求單位線模擬計算的結果精度要略高于瞬時單位線法。該方法使用條件低，對單位線時段流量方便優選。在一些特定流域對預報精度要求較高時建議優先使用該方法。

瞬時單位線法因其有方便查用的s（t）曲線表，可以任意時段轉換，但轉換后的單位線概化程度較高，精度會降低，因此瞬時單位線法適用于臨時性流域降雨徑流預報。

（2）受實測雨洪資料觀測誤差限制，任何方法求得的單位線都有使用局限性，因此，在實際工作中應針對流域特性及時分析總結流域單位線的精度變化，及時對流域單位線進行補充更新或修正處理。

參考文獻

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作者簡介：栗彥博（1972，1-），男，內蒙古豐鎮人，工程師。