流域地表徑流系數(shù)的計算方法研究

1、1流域地表徑流系數(shù)的計算方法研究摘要摘要：徑流系數(shù)是描述降雨和徑流關系的重要參數(shù)在雨洪控制利用系統(tǒng)的理論研究、規(guī)劃、設計計算中應用廣泛在流域或區(qū)域的雨水徑流總量、徑流峰流量、流量過程線以及非點源污染物總量、各設施規(guī)模的計算中也起著極其重要的作用。由于徑流系數(shù)有著不同的含義其相應的統(tǒng)計計算方法、適用條件、應用目的和取值不盡相同。而且要獲得流域的徑流系數(shù)通常是比較困難的，在一些特殊流域基本上很難獲得能滿足要求的徑流實測資料，尤其在多年平均徑

2、流量的計算中實測數(shù)據資料往往相當缺乏，在這樣的情況下有必要利用一些特殊的方法去滿足工程建設對水文數(shù)據的需求。本文綜合了大量的數(shù)據以及列舉了多個例子，詳細地介紹了不同情況下徑流系數(shù)的推求方法，并在此基礎上研究總結提出了過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題和心得。關鍵詞關鍵詞：流域徑流量降雨量徑流系數(shù)一引言引言流域徑流系數(shù)是指同一流域面積、同一時段內徑流量與降水量的比值，以小數(shù)或百分流域徑流系數(shù)是指同一流域面積、同一時段內徑流量與降水量的比值，以小數(shù)或百分

3、數(shù)表示。數(shù)表示。計算式為：α＝RP，式中α為徑流系數(shù)，R為徑流深度，P為降水深度。α值變化于0～1之間，濕潤地區(qū)α值大，干旱地區(qū)α值小。我國臺灣地區(qū)河流年平均徑流系數(shù)＞0.7，表明徑流十分豐富；徑流貧乏的海灤河平原，年平均徑流系數(shù)僅有0.1。根據計算時段的不同，可分為瞬時雨量徑流系數(shù)、雨量徑流系數(shù)、年徑流系數(shù)、多年平均徑流系數(shù)等。徑流系數(shù)綜合反映流域內自然地理要素對降水─徑流關系的影響。瞬時雨量徑流系數(shù)是指某一特定的流域或匯水面上降雨期

4、間隨時間變化的徑流厚度和降雨厚度之間的瞬時變化關系是一個動態(tài)的變量這個意義上的徑流系數(shù)就是瞬時雨量徑流系數(shù)。雨量徑流系數(shù)是指降雨時在某一匯水面上產生的徑流量(厚度)和降雨量(厚度)的比值一般用于估計一場降雨在某一匯水區(qū)域內單位面積產生的平均徑流厚度。年徑流系數(shù)和多年平均徑流系數(shù)反映了流域降雨厚度和徑流厚度長時間的關系是一個累積結果。在各種徑流系數(shù)中應用較為廣泛的是年徑流系數(shù)和多年平均徑流系數(shù)。徑流系數(shù)的計算主要是要計算流域相應時間段內徑

5、流量與降雨量。二徑流量的計算徑流量的計算（一）年徑流量的計算流域年降雨次數(shù)為n次，且每次降雨所產生的徑流量均有實測數(shù)據資料，則流域的年徑流量可按下式計算。Q=（1）??n1iQi式中Q——流域年徑流總量（mm）；Qi——第i次降雨產生的徑流量（mm）。（二）多年平均徑流量的計算1.有長期實測資料的多年平均徑流量的計算所謂的有長期實測資料，是指實際觀測的年數(shù)n在20年以上。它包括有豐、平、枯水年的觀測資料，由它計算的徑流量多年平均值基本上

6、是穩(wěn)定的。在這種情況下，可以由下式（2）計算徑流量的多年平均值，以此值代表多年平均徑流量，即：31983~19841025.3481.91984~1985880.2413.52002~2003843.1396.32003~2004783.1368.1y=0.4691x0.5978R2=0.9993350370390410430450470490510530550800900100011001200降雨量(mm)徑流量(mm)圖1徑流量與

7、降雨量相關曲線圖3無實測資料時河流徑流量推求方法（1）等值線圖法把相同數(shù)值的點連接起來的線叫等值線。某一流域的水文特征值的等值線圖即可反映出該流域水文特征值的地理分布規(guī)律。閉合流域多年徑流量的主要影響因素是氣候因素，而氣候因素有地區(qū)性，即降雨量與蒸發(fā)量具有地理分布規(guī)律，同理，受降雨量和蒸發(fā)量影響的多年平均年徑流量也具有地理分布規(guī)律。因此可利用這一特點繪制多年平均年徑流量的等值線圖，并可以用它來推算無實測資料流域的多年平均年徑流量。應用等

8、值線圖推求多年平均年徑流深時，先在圖上勾繪出研究流域的分水線，再找出流域的形心，而后根據等值線內插讀出形心處的多年平均年徑流深值。如果流域面積較大或地形復雜，等值線分布不均勻，也可用加權平均法推算，即：Y=（y1f1y2f2……ynfn）F（3）式中：y1——相鄰兩徑流深等值線的平均值；f1——相鄰兩等值線間面積；F——流域總面積。（2）水位比擬法如前所述，水文現(xiàn)象具有地區(qū)性，如果某幾個流域處在相似的自然地理條件下，則其水文現(xiàn)象具有相似

9、的發(fā)生、發(fā)展、變化規(guī)律和相似變化特點。與研究流域有相似自然地理特征的流域稱為相似流域（即參證流域）。水文比擬法就是以流域間的相似性為基礎，將相似流域的水文資料移用至研究流域的一種簡便方法。其中移用相似流域研究資料的方法較多，如選擇相似流域的徑流模數(shù)、徑流深度、徑流量、徑流系數(shù)以及降水徑流相關圖等。但是，地球上不可能有兩個流域完全一致，或多或少都存在一些差異，倘若相似流域與研究流域之間僅在個別因素上有些差異時，可以考慮不同的修正系數(shù)加以修