單位線法在推求洪水中的應(yīng)用

摘 要：應(yīng)用克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法、SCS無(wú)因次單位線法、斯奈德合成單位線法等5種單位線法對(duì)《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)（修編版）》和《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》的案例進(jìn)行探討，分析各種單位線法的適用情境。結(jié)果顯示，克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法結(jié)果相近，2本手冊(cè)的案例均采用納希瞬時(shí)單位線法，手冊(cè)結(jié)果具有合理適中的特性。SCS無(wú)因次單位線法峰值結(jié)果較大，適用于更極端惡劣情境。斯奈德合成單位線法峰值具有較平緩、延時(shí)長(zhǎng)的特點(diǎn)，適用于較緩合的情境。

關(guān)鍵詞：克拉克單位線法；納希瞬時(shí)單位線法；地貎瞬時(shí)單位線法；SCS無(wú)因次單位線法；斯奈德合成單位線法

中圖分類號(hào)：TV698.2" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

單位線（Unit Hydrograph）理論是流域水文學(xué)中穩(wěn)定性、可塑性高的工具，類似于電子和電信或電氣和結(jié)構(gòu)工程等的單位脈沖響應(yīng)（Unit-impulse Response）函數(shù)。自1932年 Sherman[1]提出單位線理論以來(lái)，已近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，但它仍然是有資料匯水區(qū)洪水預(yù)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)（Flood Prediction and Warning Systems，F(xiàn)PWS）最廣泛使用的方法之一。單位線在物理上具有5個(gè)特征[2]，超滲降雨在有效時(shí)間內(nèi)強(qiáng)度恒定；超滲降雨均勻分布在整個(gè)匯水區(qū)；給定持續(xù)時(shí)間的超滲降雨造成的直接徑流持續(xù)時(shí)間是恒定的；所有直接徑流持續(xù)時(shí)間隨時(shí)間增加，每個(gè)單位線的直接徑流總量成正比增加；在一個(gè)匯水區(qū)內(nèi)，給定一個(gè)超滲降雨產(chǎn)生的匯水區(qū)徑流特征不變。雖然由于這些假設(shè)的限制，單位線法未能準(zhǔn)確描述徑流分布，但它仍是一種很好的預(yù)測(cè)工具，能夠反映所關(guān)注的匯水區(qū)降水徑流特征[3]。然而，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)方法將單位線推導(dǎo)僅限于有資料匯水區(qū)，從匯水區(qū)物理特征合成單位線（Synthetic Unit Hydrograph）理論是透過(guò)匯水的地理特征所產(chǎn)制的單位線方法，應(yīng)用在無(wú)資料匯水區(qū)的研究中是必要的[4]。合成單位線是使用匯水區(qū)特征導(dǎo)出的單位過(guò)程線，可以在單位線中反映出來(lái)的匯水區(qū)地理特征，并且可以用于根據(jù)給定的超滲降雨數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)未設(shè)測(cè)站匯水區(qū)的直接徑流量。這些地理特征包括匯水區(qū)面積的大小和形狀、河道的分布、主流的坡度、河谷兩側(cè)的坡度以及地表或河道障礙物造成的蓄水量[1]。

國(guó)際上單位線的相關(guān)研究主要分成4個(gè)類別[3，5]；①傳統(tǒng)合成單位線，如Snyder 模型、Taylor and Schwarz模型、SCS模型；②概念合成單位線，如Clark瞬時(shí)單位線、Nash瞬時(shí)單位線、Dooge瞬時(shí)單位線、非線性瞬時(shí)單位線、城市平行梯級(jí)瞬時(shí)單位線、混合模型、擴(kuò)展混合模型；③基于概率分布函數(shù)的合成單位線，如Gray方法、Croley方法、嬗變法、簡(jiǎn)化伽瑪法；④地貎瞬時(shí)單位線。國(guó)內(nèi)相關(guān)應(yīng)用研究方面，在山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)[6-9]中使用了SCS模型、概率密度分布瞬時(shí)單位線；無(wú)資料地區(qū)設(shè)計(jì)洪水[10-12] 中使用了SCS模型、單位線法；降雨徑流污染模擬[13] 中使用了SCS模型；水土保持綜合治理[14]中使用了SCS模型。應(yīng)用的方法包括納希瞬時(shí)單位線法[11，15-16] 、地貎瞬時(shí)單位線法[6]、SCS無(wú)因次單位線[7，8，12-14] 。

本文對(duì)常用的納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法、SCS無(wú)因次單位線法，以及傳統(tǒng)的克拉克單位線法和斯奈德合成單位線法進(jìn)行研究，應(yīng)用湖南和江西省暴雨洪水查算手冊(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

1 單位線方法概述

1.1 克拉克單位線

克拉克單位線法[3，17]是模擬超滲降雨落在匯水區(qū)上，運(yùn)用平移水文圖和線性水庫(kù)法將降水以數(shù)學(xué)方式傳遞到流域出口。其特點(diǎn)是單位線將反映匯水區(qū)形狀的影響，根據(jù)特定的匯水區(qū)特征提供單位線特征的分離，并具有標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算程序，當(dāng)不同的人使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生相似的結(jié)果[3] 。表達(dá)式為式中：為單位線（m3/（s·cm））；I為超滲降雨落在匯水區(qū)產(chǎn)生的徑流量（m3/（s·cm））；t為匯流時(shí)間（h）；m1為入流參數(shù)；m2為出流參數(shù)。m1、m2表示如下：

式中：K為波傳速（h）；Δt為時(shí)間間距（h）。

1.2 納希瞬時(shí)單位線

納希瞬時(shí)單位線法[2-3]基于具有相同存儲(chǔ)系數(shù)的多個(gè)線性水庫(kù)串聯(lián)，推導(dǎo)出匯水區(qū)的瞬時(shí)單位線。在納希瞬時(shí)單位線公式中，瞬時(shí)單位超滲降雨進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的線性水庫(kù)最上游的水庫(kù)，然后流經(jīng)下游其余水庫(kù)。當(dāng)水流流向線性水庫(kù)出口時(shí)，每個(gè)線性水庫(kù)的出流將流入串聯(lián)中的下一個(gè)線性水庫(kù)。多個(gè)串聯(lián)的線性水庫(kù)最下游的出流量是匯水區(qū)的瞬時(shí)單位線。納希瞬時(shí)單位線法可以表示為式中：n為串聯(lián)線性水庫(kù)個(gè)數(shù)；為瞬時(shí)單位線（m3/（s·cm））。納希瞬時(shí)單位線法忽略了描述動(dòng)態(tài)系統(tǒng)行為所必需的平移概念，并假設(shè)統(tǒng)一的儲(chǔ)存系數(shù)來(lái)導(dǎo)出流域出口處的輸出。

1.3 地貎瞬時(shí)單位線法

地貎瞬時(shí)單位線法[3，17]用地貌參數(shù)和過(guò)渡狀態(tài)概率矩陣表達(dá)了超滲降雨的初始狀態(tài)概率，分析出不同匯水區(qū)級(jí)別的河川個(gè)數(shù)、河川長(zhǎng)度、匯水面積，假設(shè)了指數(shù)保持時(shí)間機(jī)制，相當(dāng)于多個(gè)線性水庫(kù)的保持時(shí)間機(jī)制。其特點(diǎn)是有助于消除單位過(guò)程線分析中的許多主觀因素，最適合不同的匯水區(qū)流域[3]。本研究使用3個(gè)級(jí)別匯水區(qū)，可以表示為式中：ki為波傳速度的倒數(shù)（1/h）；vi 為流速（m/s），本研究取0.6 m/s；Li為干流長(zhǎng)度（km）。各參數(shù)表達(dá)式如下：

式中：Ai為初始概率，i=1，2，3；Bij 為系數(shù)，i=1，2，3，j=1，2，3；RA 為平均匯水區(qū)上下游面積比；RB 為平均匯水區(qū)上下游干流個(gè)數(shù)比。

1.4 SCS無(wú)因次單位線法

SCS無(wú)因次單位線[2-3]由美國(guó)農(nóng)業(yè)部開(kāi)發(fā)，來(lái)源于對(duì)不同地理位置和不同大小匯水區(qū)的大量自然單位線分析。為了能夠達(dá)到洪峰時(shí)間和退水時(shí)間，SCS無(wú)因次單位線可以表示成三角形單位線，方便洪峰體積和洪峰流量的計(jì)算。這些關(guān)系可以表示為：

式中：v為無(wú)因次洪峰體積；qp為無(wú)因次洪峰流量；tp為1 h超滲降雨的洪峰到達(dá)時(shí)間（h）；trc為退水時(shí)間（h）。

從無(wú)因次單位線q/qp-t/tp，確定SCS無(wú)因次單位線的完整形狀，洪峰到達(dá)時(shí)間計(jì)算式為式中：tL為超滲降雨中心至洪峰到達(dá)時(shí)間（h），本研究取0.5 h；tr為超滲降雨延時(shí)（h），本研究取1 h。通過(guò)式（22）計(jì)算得到SCS三角形單位線洪峰流量。

式中：Qp 為洪峰流量（m3/s）。

SCS無(wú)因次單位線適用于8～16 km2范圍內(nèi)的流域，將其應(yīng)用于大中型流域可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果[5]。

1.5 斯奈德合成單位線法

斯奈德合成單位線法[2-3]是首個(gè)在流域特征之間建立一套經(jīng)驗(yàn)關(guān)系單位線，運(yùn)用面積、干流長(zhǎng)度、流域出水口到干流上最接近流域區(qū)域中心的點(diǎn)的距離，以及單位線的3個(gè)基本參數(shù)（洪峰時(shí)間、洪峰流量和基期），描述單位線的形狀。表達(dá)式為式中：Lc為流域出水口到干流上最接近流域區(qū)域中心的點(diǎn)的距離（km）；Ct為無(wú)因次參數(shù)。

式中：Cp為無(wú)因次參數(shù)。

式中：tb 為基期時(shí)間（h）。

式中：Wpercent 為洪峰流量一定百分比的流量處單位線的時(shí)間寬度（h）；Cw為無(wú)因次參數(shù)，當(dāng)Cw=1.22時(shí)，Wpercent 為洪峰流量的75%，當(dāng)Cw=2.14時(shí)，Wpercent 為洪峰流量的50%。Ct和Cp參數(shù)存在主觀性和試錯(cuò)性，并且在不同地區(qū)之間有很大差異[5]。

2 應(yīng)用算例概述

2.1 《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)（修編版）》

湖南省水利水電廳于1984年編制的《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)（修編版）》，在湖南省水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程復(fù)核中被廣泛使用。由于水文資料系列的延長(zhǎng)，特別是1998年長(zhǎng)江流域性大洪水和2006年、2007年湘江流域受臺(tái)風(fēng)影響產(chǎn)生大洪水后，大批雨量站的特大暴雨記錄被刷新，暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)有較大改變。該手冊(cè)原采用的暴雨數(shù)據(jù)已不能反映湖南省的實(shí)際暴雨情況，因此，湖南省水利廳對(duì) 1984年版本手冊(cè)進(jìn)行了修編，將暴雨、徑流資料系列從1979年延長(zhǎng)到 2009年，對(duì)暴雨的等值線圖、暴雨的點(diǎn)面折算系數(shù)、暴雨衰減指數(shù)和匯流參數(shù)進(jìn)行了修編，并調(diào)整了產(chǎn)流分區(qū)。修編中采用了地理信息系統(tǒng)及其空間分析處理技術(shù)，解決了原編圖時(shí)不同歷時(shí)成果圖分別單獨(dú)繪制，成果缺乏協(xié)調(diào)的技術(shù)問(wèn)題，使分析成果更加合理。

以湘西南地區(qū)肖溪山以上流域?yàn)槔?，匯水區(qū)中心位于東經(jīng)109°51′、北緯27°08′，匯水區(qū)面積16.5 km2，主河道長(zhǎng)度5.99 km，平均坡度0.047 1，該匯水區(qū)植被較好，屬山區(qū)。情境設(shè)定為百年一遇，根據(jù)肖溪山流域的地理位置得到流域中心24 h點(diǎn)暴雨為227.2 mm；該匯水區(qū)屬暴雨一致區(qū)第4區(qū)，得百年一遇24 h面雨量為273 mm。通過(guò)案例提供的設(shè)計(jì)暴雨24 h的時(shí)程分配，扣除初損25 mm，得到設(shè)計(jì)24 h超滲暴雨時(shí)程分配（見(jiàn)圖1），超滲降雨總量為173.6 mm，匯流時(shí)間為14 h。

運(yùn)用案例提供的綜合計(jì)算公式可以推求相關(guān)地貎參數(shù)：

式中：A為面積（km2）；Y為平均坡度（m/m）；i為平均超摻降雨強(qiáng)度（mm/h）；經(jīng)計(jì)算n值為1.246；K值為1.484。地貎瞬時(shí)單位線法中需要的3個(gè)級(jí)別匯水區(qū)干流長(zhǎng)度分別為3、2、1 km；面積為8.25、5.5、2.75 km2。SCS無(wú)因次單位線法的tL值為0.5 h。斯奈德合成單位線法中的Ct值取為0.514；Cp值取為0.138。

2.2 《江西省暴雨洪水査算手冊(cè)》

江西省水文總站于 1986 年編制《江西省暴雨洪水査算手冊(cè)》，在江西省水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程復(fù)核及各類工程規(guī)劃建設(shè)中被廣泛使用。至21世紀(jì)初，累積20多余年新的歷史數(shù)據(jù)，特別是 1998年發(fā)生長(zhǎng)江流域性大洪水，江西省許多雨量站的暴雨記錄被刷新。舊編的暴雨洪水査算手冊(cè)反映出的暴雨參數(shù)特點(diǎn)，與近況有所不同。近年來(lái)，基于水文監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用均有長(zhǎng)足進(jìn)步，因此江西省水文局于2013年重新編制的《江西省暴雨洪水査算手冊(cè)》，以更好地滿足近況需要。

以贛南某工程斷面地點(diǎn)為例，匯水區(qū)位于東經(jīng)115°55′、北緯25°34′，匯水區(qū)面積161 km2，主河道長(zhǎng)度37 km，平均坡度5.66‰。情境設(shè)定為百年一遇，根據(jù)贛南某工程斷面的地理位置得到流域中心24 h點(diǎn)暴雨為110 mm；得百年一遇24 h面雨量為296 mm。通過(guò)案例提供的設(shè)計(jì)暴雨24 h的時(shí)程分配，最后得以3 h為時(shí)段的設(shè)計(jì)24 h超滲暴雨時(shí)程分配，如圖2所示，超滲降雨總量為216.7 mm，匯流時(shí)間為10 h。經(jīng)計(jì)算n值為2；K值為3.2。地貎瞬時(shí)單位線法中需要的3個(gè)級(jí)別匯水區(qū)干流長(zhǎng)度分別為20、11、6 km；面積為80.5、53.7、26.8 km2。SCS無(wú)因次單位線法的值為8.0 h。斯奈德合成單位線法中的Ct值為1.14；Cp值為0.458。

3 算例結(jié)果

3.1 《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)（修編版）》案例模擬結(jié)果

運(yùn)用1.2節(jié)至1.5節(jié)的計(jì)算方法及參數(shù)設(shè)定，計(jì)算出5種不同的1 h單位線（見(jiàn)表1）?？芍?，克拉克單位線法歷線延時(shí)為10 h，尖峰延時(shí)為1 h，尖峰單位線為0.504 m3/（s·cm）；納希瞬時(shí)單位線法歷線延時(shí)為13 h，尖峰延時(shí)為1 h，尖峰單位線為0.379 m3/（s·cm）；地貎瞬時(shí)單位線法為10 h，尖峰延時(shí)為2 h，尖峰單位線為0.274 m3/（s·cm）；SCS無(wú)因次單位線為4 h，尖峰延時(shí)為1 h，尖峰單位線為0.749 m3/（s·cm）；斯奈德合成單位線為16 h，尖峰延時(shí)為2 h，尖峰單位線為0.117 m3/（s·cm）。S水文圖（S-hydrograph）計(jì)算過(guò)程可參考文獻(xiàn)[2]，結(jié)果如圖3所示，可知SCS無(wú)因次單位線法具有單位線峰值較集中的特性；斯奈德合成單位線法具有單位線量值較平均分布、延時(shí)長(zhǎng)的特性；克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法的結(jié)果較為接近。

運(yùn)用肖溪山匯水區(qū)24 h設(shè)計(jì)超滲降雨量（圖1）及肖溪山匯水區(qū)單位線（表1）的數(shù)據(jù)可以模擬計(jì)算出超滲降雨所引發(fā)的洪水歷線情況，如圖4所示。圖中超滲降雨尖峰時(shí)間在5 h，克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、SCS無(wú)因次單位線發(fā)生洪水尖峰時(shí)間也出現(xiàn)在5 h，地貎瞬時(shí)單位線法洪水尖峰時(shí)間在6 h、斯奈德合成單位線洪水尖峰時(shí)間在7 h尚屬合理。洪峰流量比較見(jiàn)表2，SCS無(wú)因次單位線法具有最大的洪水峰值；斯奈德合成單位線法具有最小的洪水峰值；克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法的洪水峰值較為接近。超滲降雨的體積與各方法所模擬出來(lái)的洪水總流量體積一致，均為2 864 400 m3。

3.2 《江西省暴雨洪水査算手冊(cè)》案例模擬結(jié)果

運(yùn)用1.2節(jié)至1.5節(jié)的計(jì)算方法及參數(shù)設(shè)定，計(jì)算出5種不同的3 h單位線（見(jiàn)表3）?？芍?，克拉克單位線法歷線延時(shí)為27 h，尖峰延時(shí)為8 h，尖峰單位線為0.318 m3/（s·cm）；納希瞬時(shí)單位線法歷線延時(shí)為27 h、尖峰延時(shí)為9 h、尖峰單位線為0.307 m3/（s·cm）；地貎瞬時(shí)單位線法為39 h，尖峰延時(shí)為9 h，尖峰單位線為0.224 m3/（s·cm）；SCS無(wú)因次單位線為30 h，尖峰延時(shí)為2 h，尖峰單位線為0.355 m3/（s·cm）；斯奈德合成單位線為30 h、尖峰延時(shí)為2 h、尖峰單位線為0.182 m3/（s·cm）。計(jì)算S水文圖如圖5所示，可以知道SCS無(wú)因次單位線法具有單位線峰值較集中的特性；斯奈德合成單位線法也具有單位線量值較平均分布、延時(shí)長(zhǎng)的特性；克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法的結(jié)果較為接近。

運(yùn)用贛南某工程斷面24 h設(shè)計(jì)超滲降雨量（見(jiàn)圖2）及贛南某工程斷面單位線（見(jiàn)表3）的數(shù)據(jù)可以模擬計(jì)算出超滲降雨所引發(fā)的洪水歷線情況，如圖6所示。圖中超滲降雨尖峰時(shí)間在15 h，克拉克單位線法、SCS無(wú)因次單位線發(fā)生洪水尖峰時(shí)間在18 h，納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法、斯奈德合成單位線洪水尖峰時(shí)間在21 h，尚屬合理。 洪峰流量比較見(jiàn)表4，SCS無(wú)因次單位線法具有最大的洪水峰值；斯奈德合成單位線法具有最小的洪水峰值；克拉克單位線法、納希瞬時(shí)單位線法、地貎瞬時(shí)單位線法的洪水峰值較為接近。超滲降雨的體積與各方法所模擬出來(lái)的洪水總流量體積一致，均為34 888 700 m3。

4 結(jié)論

（1）《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》使用的是納希瞬時(shí)單位線法，與其他幾種單線法計(jì)算結(jié)果一致，較為適中合理。

（2）若要模擬更極端惡劣情境，可以采用SCS無(wú)因次單位線法。

（3）若面向較為緩合情境、延時(shí)長(zhǎng)，如水資源調(diào)度，可以采用斯奈德合成單位線法。

參考文獻(xiàn)：

[1] SHERMAN L K. Stream Flow from Rainfall by the Unit Hydrograph Method[J]. Engineering News Record，1932，108：501-505.

[2] CHOW V T，MAIDMENT D R，MAYS L W. Applied Hydrology[M]. New York：McGraw-Hill，1988：224-230.

[3] SINGH P K，MISHRA S K，JAIN M K. A Review of the Synthetic Unit Hydrograph：from the Empirical UH to Advanced Geomorphological[J]. Hydrological Sciences Journal，2014，59（2）：239-261.

[4] HOFFMEISTER G，WEISMAN R N . Accuracy of Synthetic Hydrographs Derived from Representative Basins[J]，Hydrological Sciences Journal，1977，22（2）：297-312

[5] BHUNYA P K，PANDA S N，GOEL M K. Synthetic Unit Hydrograph Methods：a Critical Review[J]. The Open Hydrology Jounal，2011，5（1）：1-8.

[6] 郭良，唐學(xué)哲，孔凡哲.基于分布式水文模型的山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究及應(yīng)用[J].中國(guó)水利，2007（14）：38-41.

[7] 胡國(guó)華，陳肖，于澤興，等.基于HEC-HMS的郴江流域山洪預(yù)報(bào)研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2017，36（3）：147-155.

[8] 邵嘉佳，李彬權(quán)，孟健 ，等.山丘區(qū)小流域SCS廣義單位線產(chǎn)匯流模型[J].南水北調(diào)與水利科技，2024，22（3）：618-624.

[9] 劉玉.淮北地區(qū)不同方法洪水預(yù)報(bào)方案對(duì)比分析[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2024，7（6）：88-93.

[10] 李林蔚，譚秀翠，王蒙，等.無(wú)實(shí)測(cè)資料地區(qū)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2019（3）：193-194.

[11] 魏炳乾，楊坡，羅小康，等.半干旱無(wú)資料中小流域設(shè)計(jì)洪水方法研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2017，26（2）：32-39.

[12] 晉華，孫西歡，李仰斌.SCS模型在嵐河流域的應(yīng)用研究[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，34（6）：735-736.

[13] 賀寶根，周乃晟，胡雪峰，等.農(nóng)田降雨徑流污染模型探討： 以上海郊區(qū)農(nóng)田氮素污染模型為例[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2001，10（2）：159-165.

[14] 王愛(ài)娟，張平倉(cāng)，丁文峰.應(yīng)用SCS模型計(jì)算秦巴山區(qū)小流域降雨徑流[J].人民長(zhǎng)江，2008，39（15）：49-50.

[15] 唐鄭亮，許有鵬，于瑞宏.流域匯流的等流時(shí)單位線方法初探[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，44（3）：304-309.

[16] 申紅彬，徐宗學(xué)，李其軍，等.基于Nash瞬時(shí)單位線法的滲透坡面匯流模擬[J].水利學(xué)報(bào)，2016，47（5）：708-713.

[17] 芮孝芳. 水文學(xué)原理[M] .北京：中國(guó)水利水電出版社，2004：300-309.

Deriving Floods Using Multiple Unit Hydrograph Methods

WANG Zhifei1，JI Xilin1，ZHANG Jiaquan2，GAO Ming1

（1. Bureau of Hydrology，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China；2. Wuhan Newfiber Optics Electron Co.，Ltd.，Wuhan 430073，China）

Abstract：This study applies 5 unit hydrograph methods to analyze the“Hunan Province Heavy Rain and Flood Calculation Manual（Revised Edition）”and“Handbook on Stormwater Flood Calculation in Jiangxi Province”，and evaluate the applicable situations of these methods. The methods include Clark’s unit hydrograph，Nash’s instantaneous unit hydrograph，Geomorphologic instantaneous unit hydrograph，SCS dimensionless unit hydrograph，and Snyder’s synthetic unit hydrograph. The results show that the Clark’s unit hydrograph，Nash’s instantaneous unit hydrograph，and Geomorphologic instantaneous unit hydrograph yield similar results. Specifically，the analyzed two manuals use the Nash’s instantaneous unit hydrograph，which offers reasonable and moderate results. The SCS dimensionless unit hydrograph has a larger peak value and is suitable for extreme and harsh situations. The Snyder’s synthetic unit hydrograph has a relatively flat peak and a long duration，and therefore is suitable for moderate situations.

Key words：Clark’s Unit Hydrograph；Nash Instantaneous Unit Hydrograph；Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph；SCS Dimensionless Hydrograph；Snyder’s Synthetic Unit Hydrograph

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U2340211）

作者簡(jiǎn)介：王志飛，男，高級(jí)工程師，碩士，主要研究方向?yàn)樗男畔⒒脚_(tái)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。E-mail：14516778@qq.com

通信作者：吉喜林，男，工程師，本科，主要從事水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度數(shù)字孿生構(gòu)建方法研究。E-mail：1778202464@qq.com