流域地表徑流系數(shù)的計(jì)算方法研究

1、1流域地表徑流系數(shù)的計(jì)算方法研究摘要摘要：徑流系數(shù)是描述降雨和徑流關(guān)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(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)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(diǎn)源污染物總量、各設(shè)施規(guī)模的計(jì)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(yīng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法、適用條件、應(yīng)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(shí)測資料，尤其在多年平均徑

2、流量的計(jì)算中實(shí)測數(shù)據(jù)資料往往相當(dāng)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(shè)對(duì)水文數(shù)據(jù)的需求。本文綜合了大量的數(shù)據(jù)以及列舉了多個(gè)例子，詳細(xì)地介紹了不同情況下徑流系數(shù)的推求方法，并在此基礎(chǔ)上研究總結(jié)提出了過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題和心得。關(guān)鍵詞關(guān)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(shí)段內(nèi)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(shí)段內(nèi)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(jì)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(tái)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(jù)計(jì)算時(shí)段的不同，可分為瞬時(shí)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(nèi)自然地理要素對(duì)降水─徑流關(guān)系的影響。瞬時(shí)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(shí)間變化的徑流厚度和降雨厚度之間的瞬時(shí)變化關(guān)系是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變量這個(gè)意義上的徑流系數(shù)就是瞬時(shí)雨量徑流系數(shù)。雨量徑流系數(shù)是指降雨時(shí)在某一匯水面上產(chǎn)生的徑流量(厚度)和降雨量(厚度)的比值一般用于估計(jì)一場降雨在某一匯水區(qū)域內(nèi)單位面積產(chǎn)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(shí)間的關(guān)系是一個(gè)累積結(jié)果。在各種徑流系數(shù)中應(yīng)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(jì)算主要是要計(jì)算流域相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)徑

5、流量與降雨量。二徑流量的計(jì)算徑流量的計(jì)算（一）年徑流量的計(jì)算流域年降雨次數(shù)為n次，且每次降雨所產(chǎn)生的徑流量均有實(shí)測數(shù)據(jù)資料，則流域的年徑流量可按下式計(jì)算。Q=（1）??n1iQi式中Q——流域年徑流總量（mm）；Qi——第i次降雨產(chǎn)生的徑流量（mm）。（二）多年平均徑流量的計(jì)算1.有長期實(shí)測資料的多年平均徑流量的計(jì)算所謂的有長期實(shí)測資料，是指實(shí)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(jì)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(jì)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(guān)曲線圖3無實(shí)測資料時(shí)河流徑流量推求方法（1）等值線圖法把相同數(shù)值的點(diǎn)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(diǎn)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(shí)測資料流域的多年平均年徑流量。應(yīng)用等

8、值線圖推求多年平均年徑流深時(shí)，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(jù)等值線內(nèi)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(fù)雜，等值線分布不均勻，也可用加權(quán)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(gè)流域處在相似的自然地理?xiàng)l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(diǎn)。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(chǔ)，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(guān)圖等。但是，地球上不可能有兩個(gè)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(gè)別因素上有些差異時(shí)，可以考慮不同的修正系數(shù)加以修