两相邻等流时线间包围的面积称等流时面积。等流时线是在水体以刚体形式运动、汇流速度不变的假定下提出的,是降雨面分布不均匀时,汇流计算的一种工具。
等流时线1,2,3,……(n-1),将流域面积分为f1,f2,f3,……fn各等流时面积(见图)。设第i时段的净雨量为hi,则时段末出口断面的出流量为:
(m<n)
或
(m≥n)
式中i=1,2,3,……n;j=1,2,3,……m;n为等流时面积的块数;m净雨时段数;△t为单位时段长。
计算单位时段()应等于净雨时段长,
的选取与流域汇流时间(t)及n有关,一般取n=7~10。汇流时间常用以下两种方法确定:①根据暴雨与洪水对应观测资料,取净雨停止时刻至流量过程线退水段转折点的历时作为
。②根据河流长度(
)和流域平均汇流速度(
),取
。
用等流时线求得的流量过程线为漫流过程线。对于流域面积较小的山溪性河流,漫流过程近似于实际出流过程。对于流域面积较大的河流或平原河流,水体内部流速分布的不均匀及河槽的调蓄作用,使漫流过程往往与实际出流过程相差很远,需经调蓄改正后,才能用于实际。常用的改正方法有A.V.奥基耶夫斯基[注]建立的奥基耶夫斯基法和C.O.克拉克[注]建立的克拉克法。奥基耶夫斯基法是根据实测流量过程线,应用水量平衡原理求出流域的蓄水量(W)与出口断面流量(Q)之间的关系W=f(Q),即槽蓄曲线,对漫流过程线进行槽蓄改正,推求流域出口断面的出流过程。克拉克法是假定流域的蓄泄关系为线性,即W=KQ(K为反映流域汇流和调蓄作用的参数),把漫流过程进行一次单一水库的调蓄改正。两种改正方法的蓄泄曲线均来自实测流量过程资料,故调蓄改正后的流量过程线,比较接近实际情况。
等流时线法采用的流域汇流时间,事实上并非固定不变。一般净雨强度愈大,或暴雨中心愈接近下游,汇流时间愈短,反之愈长。考虑到这一因素,通常对不同的雨强及不同的暴雨中心位置,取不同的汇流历时,绘制相应的变动等流时线图,供实际洪水预报时选用,以提高预报精度。