单位线模型(unit hydrograph)

单位线(unit hydrograph)又称单位过程线。利用单位线来推求洪水汇流过程线,称单位线法。 单位时段内给定流域上、时空分布均匀的一次单位净雨量在流域出口断面所形成的地面径流(直接径流)过程线。

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Initial contribute: 2020-06-28

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单位线的概念首先是由谢尔曼(L.K.Sherman)1932年提出。认为给定流域的地面径流(直接径流)过程线的形状反映了该流域所有物理特征的影响;它包括三个基本假定,如在给定时段内和流域面积上净雨量分布均匀。单位线的基本假定为:

1、单位时段内净雨量不同, 但所形成的地面径流过程线的总历时(即底宽)不变;

2、单位时段内n倍单位净雨量所形成的出流过程,其流量值为单位线的n倍;

3、各单位时段净雨所产生的出流过程不相干扰, 出口断面的流量等于各单位时段净雨所形成的流量之和。

概言之,上述单位线概念和假定,就是将流域视为集总的线性时不变系统,适用倍比和迭加原则。

单位线是一种由净雨过程推求洪水过程的方法,在设计洪水和水文预报中广泛应用。在水文史上占有重要地位。控制单位线形状特征的主要指标有:洪峰流量(qm)、洪峰滞时(Tp)和总历时T,合称单位线三要素。图中坐标h为净雨,q为流量,t为时间、△t为单位时段。

单位线方法简单易行,效果较好,在洪水预报中应用较广。但由于单位线的基本假定与实际情况并不完全相符,降雨的时空分布不均,非线性影响和基流分割误差,使各次洪水所分析的单位线不同,或者出现跳动现象,宜加约束条件或考虑非线性改正。20世纪50年代初期,中国提出单位线峰值和单位线滞时分别与净雨量建立非线性的经验公式,或简单地依净雨量大小采用分级单位线,对于暴雨地区分布不同则采用分区的单位线。单位线的时段转换,可应用S—过程线(它是单位线流量的累积曲线),将两条相同的S—曲线沿时间坐标轴按所需时段平移错开,两曲线间纵标之差乘以时段换算系数,就得所需要的时段单位线。

模型元数据

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Sherman (2020). 单位线模型(unit hydrograph), Model Item, OpenGMS, https://geomodeling.njnu.edu.cn/modelItem/7e2cb268-5400-40de-ba7e-b4e1d4dc58bd
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