一种由净雨过程推求洪水过程的方法，在设计洪水计算和水文预报中广泛应用，在水文史上占有重要位置。不同历时的单位线形状不同。历时为有限时段称时段单位线，历时无限小称瞬时单位线。

单位线的概念和方法首先由L.R.K.谢尔曼于1932年提出，称经验单位线，属于时段单位线。它包括3个基本假定：①对一个给定的流域，同一历时、净雨强度分布均匀时产生的地表径流过程线的底宽为常值，不随净雨深而变。②对给定流域，如两场强度分布均匀的净雨历时相同，则在净雨开始后的时刻，两条过程线上的流量值，与各相应的净雨深成正比。③不同时段净雨所产生的洪水过程，彼此互不干扰。上述假定，把流域汇流视作线性系统，可施行倍比叠加。单位线应用范围一般从数十到数千平方千米。

控制单位线形状特征的主要指标有洪峰流量（q_m）、洪峰滞时（T_p）和总历时（T_D），合称单位线三要素（图1）。图中坐标h为净雨，q为流量，t为时间，△t为单位时段。

图1 单位线示意图

从实测暴雨洪水资料推求单位线的方法和步骤是：①选择观测精度较高的孤立暴雨洪水相应雨量、流量资料。②选取适宜的单位时段△t。一般取实测洪水上涨历时的1/4～1/2。③从流量过程线上割除地下水和壤中水，确定地表径流过程线，计算出径流总量。④从柱状降雨过程图上，按一定降雨径流关系，确定净雨。⑤从净雨过程和地表径流过程，分析出单位净雨的流量过程，即单位线。如净雨时段只有一个，净雨深为h，则将流量过程线的纵坐标各乘以10/h，即得△t的10毫米净雨单位线。如净雨时段不止一个，可根据单位线基本假定，将流量过程线分解为单位线。在实际使用时，根据已知设计暴雨或实际暴雨，先求得净雨，再按各时段净雨h_i和单位净雨量之比h_i/10，线性放大（或缩小）单位线的流量，然后错开时段累加，即可求得设计或预报流量过程线。利用单位线概念进行流域汇流计算的方法，称为单位线法。

不同时段的单位线可通过S曲线进行转换。S曲线是按单位线的时段流量累积的曲线。如已有△t₁的单位线，欲求△t₂的单位线，只需将△t₁单位线的S曲线，向前错开一个△t₂，将两条S曲线纵坐标差乘以△t₁/△t₂，即得以△t₂的单位线（图2）。用公式表示为：

u（△t₂，t）=△t₁/△t₂[S（t）-S（t-△t₂）]

式中u（△t₂，t）为转后时段为△t₂的单位线；S（t）为时段是△t₁的S曲线；S（t-△t₂）为滞后△t₂的S曲线

图2 不同时段单位线转换示意图

当流域的蓄泄关系呈非线性时，可采用经验法进行校正。例如，中国在20世纪50年代初期，治淮委员会建立了单位线要素q_m、T_p和净雨深h的经验关系式为：q_m=k₁hⁿ和T_p=k₂h^-n，式中k₁、k₂为经验系数，n为经验指数，可由实测暴雨洪水资料分析确定。

在时段单位线的基础上，后逐渐发展出瞬时单位线、综合单位线和地貌瞬时单位线。