工程水文学辅导资料八
工程水文学辅导资料八 主 题：第四章 流域产流与汇流计算（第六节）学习时间：2014年11月17日－11月23日内 容：这周我们将学习本门课程内容的第四章第六节。希望下面的内容能加深同学们对相关知识的理解。 一、学习要求 1. 河道汇流基本原理2. 马斯京根流量演算 二、主要内容 （一）河道汇流基本原理 河道洪水波运动可以用圣维南方程组来描述，求解该方程组相当复杂，且需要河道的地形和糙率等资料，故水文上采用简化的方法。file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg槽蓄方程：反映河段流量Q与河段的蓄水量（即槽蓄量）S 关系的方程对一个河段来说，流量Q与河段的蓄水量(即槽蓄量)S有一定的关系，其关系曲线称为槽蓄曲线，其函数关系可用方程S=f(Q)表示，称为槽蓄方程。通过该方程，可使得河段槽蓄量S视为河段流量Q的函数。因此，要用流量演算法进行流量预报，要处理好以下几个问题：a. 如何建立槽蓄方程S=f(Q)？ b. 如何寻求一种好的求解方法？接下来介绍一种解法。（二）马斯京根流量演算 马斯京根求解法（Muskingum,1938）。该方法是G.T.Mccarthy于1938年提出的一种算法，在美国马斯京根河流域首次应用，故称马斯京根法。假定一：河段中的水面是一直线，流量沿程变化是线性的，即：Q'=xQ上+yQ下式中，x, y ：比例系数； Q’：示储流量，为上下断面间某一断面的流量。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg假定二：河段中的某断面流量Q’与河段的蓄水量S成单一的线性关系，即：S=K Q’将假定一推到方程代入上式得：S=K可见对于一个河段，只要选定 Dt 并已知K和x ，根据上断面的输入Q上,1， Q上,2 和下断面的初始条件Q下,1，则可按以上公式求到下断面的输出Q下,2。 应用马斯京根法的关键是合理确定槽蓄系数K和流量比重因子x。 实际中常根据实测资料采用试错法推求：已知一组上下游断面不同时刻实测的流量资料Q上，Q下， 求：x,K。file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg 参数K具有时间的因次，它基本上反映河道稳定流时河段的传播时间。在不稳定流情况下按流量分级，根据不同的流量取不同的K值。 流量比重因子x除反映楔蓄对流量的作用外，还反映河段的调蓄能力。对于一定的河段，x在洪水涨落过程中基本稳定，但也有随流量增加而减小的趋势。流量比重因素x一般从上游向下游逐渐减小，介于0.2～0.45之间，特殊情况下也有小于零的。计算时段Δt的选择 Δt不能取得太长，以保证流量过程线在Δt内近于直线；为在计算中不漏掉洪峰，选取的Δt最好等于河段传播时间τ。 预见期问题 马斯京根法用于预报时是没有预见期的。如果取Δt=2Kx，则Co=0,有一个时段的预见期。 三、相关例题 （一） 选择题1. 净雨从流域上某点流至出水断面所经历的时间，称为流域汇流时间。（）。A.对 B. 错 2. 流域产汇流计算所需要的基本资料一般包括（）。A. 洪水资料 B. 径流资料C. 蒸发资料 D. 降雨资料 【参考答案】 1.B 2.BCD
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