水文過程線

水文過程線反映了降水通過水文氣候過程轉(zhuǎn)化成徑流的過程。同時，水文過程線也描述了徑流速率隨時間的變化過程、徑流速率峰值和徑流總量。徑流過程中的水文氣候作用，指的是降雨到達地表后如何以不同方式到達河道。追溯單次降雨事件是評估多次降雨事件的基礎(chǔ)。

為便于河川徑流描述，可把徑流過程線中的水流分為事件流和基流。事件流也稱之為直接流、表面流、暴雨流或快速流，這部分水分在響應(yīng)單次水分輸入事件后，快速地進入河道之中。事件流主要通過地表流至河道，或以壤中流的形式流至河道。而基流是通過不同途徑，緩慢而持續(xù)地進入溪流中，通常能夠在降水事件之間維持河川流量。一般而言，大部分基流來自于地下水，也有些來自于湖泊和濕地或山坡上薄土層的緩慢排水。有些表面基流也可能來自壤中流。如果河流的水分補給主要來自地下水，其水量隨時間的變化相對較慢。

（1）通過水文過程線，可以分析出徑流組成。單次集中降雨事件的水文過程線，通常呈現(xiàn)具有偏態(tài)分布的典型波峰形狀。降水強度的變化、暴雨的間歇或其他因素，都可能在水文過程線上造成多個峰值。因此，水文過程線的形狀體現(xiàn)了氣候及流域徑流特征等綜合信息。

（2） 利用水文過程線可以了解水文過程的復(fù)雜特征，進而有助于認識流域的響應(yīng)規(guī)律。 2100433B

水文過程線釋義

水文過程線描述的是河川徑流量隨時間的變化過程。它將河川徑流量與雨雪補給來源聯(lián)系起來，表達了徑流與降水和其他流域環(huán)境要素之間的關(guān)系，及其隨時間的推移變化。水文過程線提供了在干旱、洪澇及正常天氣情況下，地表徑流過程及其變化信息?？傊哟◤搅鞯拈L期過程，在一系列不規(guī)則的增減作用下，保持相對穩(wěn)定的變化。在雨季，徑流量隨降水而增加，到了旱季，則逐漸減少。影響徑流量大小的因素包括集水面積、暴雨強度、流域條件、到達觀測點之前水流的距離及路徑。

水文過程線影響因素

定量描述河川徑流過程及組成常用的是水文過程線。影響水文過程線的因素很多，主要有降水（前期和本次），流域特征（面積、河網(wǎng)密度、形狀、坡度），地質(zhì)，土壤厚度，植被狀況等。

水文過程線，可分為上升部分、波峰和下降部分。在降雨開始后的一段時間內(nèi)，在前期水位基礎(chǔ)上，水流速度不斷增加?？焖僭黾拥牧髁繉?yīng)著水文過程線的上升部分，上升斜率主要取決于暴雨強度，它影響降雨到地表徑流的分配。如水流快速到達河道中，可引起曲線急劇上升。水文過程線的波峰對應(yīng)著最大徑流量。此時，引起徑流的降雨基本已經(jīng)停止。這一峰值主要來源于地表徑流及壤中流。隨后，流量從峰值開始下降，這一段為水文過程線的下降部分。一般而言，降水停止后，水分主要來自流域中的存儲水量。在這一時期，地下水起到重要的作用。水位逐漸回落至前期水位的過程，可以用指數(shù)方程、回歸方程和波動方程來描述，其中指數(shù)方程是最常用的形式。基流通常用一條直線來表示，左端是水文過程線的始端，右端是與下降段的交點。

【灌溉用水過程線】（histogram of irrigation water use）以灌溉用水量或灌溉用水流量為縱坐標，以時間為橫坐標繪成的柱狀圖。

橫坐標的時間單位一般采用旬或5d（見圖）。對于具有灌溉、供水、航運、發(fā)電等多種功能的水庫或渠道，灌溉用水過程線是綜合用水過程線的組成部分。灌溉用水過程線比較直觀，使用方便，常用于繪制來水、用水最差值累積曲線，進行灌溉水庫的徑流調(diào)節(jié)計算，確定引水工程的設(shè)計引水流量，編制水庫調(diào)度計劃、渠系引水計劃以及渠系配水計劃等。

當(dāng)采用流量資料計算設(shè)計洪水時，一般采用典型洪水過程線模擬放大的方法。典型的含義是根據(jù)流域形成洪水的條件，在模擬放大后可能發(fā)生并能保證工程安全。一般選擇峰高、量大、峰型集中、主峰偏后的洪水過程作為放大的模式;典型洪水過程線的選擇與放大的方法，與工程調(diào)節(jié)徑流的能力和泄水能力有關(guān)。如果工程調(diào)節(jié)能力較強，泄水能力較弱，則應(yīng)選擇洪水總量較大的洪水過程，放大時，必須采用以水量放大為主的方法;反之，則應(yīng)選擇以洪峰流量較大的洪水過程，放大時，采用以洪峰流量放大為主的方法。

①同倍比法：對于調(diào)節(jié)能力較弱以排洪為主的工程，一般以洪峰放大系數(shù)作為過程線的放大系數(shù)，即以工程設(shè)計斷面處設(shè)計頻率洪峰流量，與典型洪水過程線洪峰流量的比值，放大整個典型過程，使經(jīng)過放大以后洪水過程線的洪峰流量和設(shè)計頻率的洪峰流量相等。反之，如果調(diào)洪能力較強，則以典型和設(shè)計的同歷時洪水總量比值，放大實測過程，使放大后的洪水總量等于設(shè)計頻率的洪水總量。

②同頻率法：有一些工程既受洪峰的控制又受總量的控制，往往采取洪峰和總量同頻率放大方法。

洪峰流量的放大，參照同倍比法中以洪峰放大系數(shù)放大的方法。使放大后洪水過程線的洪峰流量等于設(shè)計頻率的洪峰流量。

洪水總量的放大，往往采取不同歷時洪水量同頻率內(nèi)包的方法。放大時，先放大短歷時的部分，再逐步向外擴展，最終使每個歷時的洪水總量都等于同一設(shè)計頻率不同歷時的洪水總量。計算公式如下：

式中 t1、t2……表示不同的歷時;K為放大系數(shù);P為設(shè)計頻率，W_t1、W_t2分別為歷時_t1，t2的洪量;W′t₁、W′t₂為歷時_t1， _t2的典型過程線上的洪量。由于各種歷時的放大比值不同，在過程線的流量突變處要修勻。