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降雨-径流关系的区域规律

2012-10-12李致家于莎莎李巧玲余钟波颜梅春芮孝芳

河海大学学报(自然科学版) 2012年6期

李致家,于莎莎,李巧玲,姚 成,余钟波,颜梅春,芮孝芳

(河海大学水文水资源学院,江苏南京 210098)

降雨-径流关系是工程水文学与水资源学领域中一个重要的应用问题[1-3],而径流系统是一个受气象、地质、地貌等众多因素影响的复杂非线性系统[4]。气候和下垫面条件的复杂性造成不同自然地理条件下降雨-径流情况的复杂性,湿润地区的降雨产流方式主要是蓄满产流,干旱地区的降雨产流方式主要是超渗产流[5-7]。降雨-径流经验相关方法是研究降雨-径流问题的一种常规经验方法,它是在成因分析与统计相结合的基础上,用每次降雨的流域平均雨量和相应产生的径流量,以及影响它们的主要因素建立起来的一种定量相关图[1-3]。经验方法是水文生产单位最常用、最易解决实际问题的方法[8]。笔者选择湿润、半湿润、半干旱以及干旱地区的15个典型流域作为研究对象,分别建立其P+Pa~Rs相关关系,然后对其中3个嵌套流域的P+Pa~Rs相关关系进行分析与验证,并比较流域嵌套前后的变化。采用相对平均误差和Cv对不同自然地理条件下降雨-径流相关关系的区域性规律进行探讨。

1 降雨-径流相关因素的计算原理

1.1 流域平均降雨量

流域平均降雨量又称面雨量,是指一次降雨过程中整个流域面上的平均累计降雨量。最常用的推求方法有算术平均法、加权平均法和等雨量线法,笔者采用加权平均法。首先计算流域各站的平均降雨量(计算时段长取1 h),然后采用加权法对流域各雨量站的平均降雨量进行叠加求流域平均降雨量P:

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