洪水预报理论的新进展及现行方法的适用性 芮孝芳 河海大学水文及水资源学院 水利水电科技进展，2001-21(5).-1-4 洪水 水文预报 产流 汇流 洪水波 综述 1 洪水预报理论的新进展 1.1 流域产流理论 从 1935 年Ｈｏｒｔｏｎ发表《地表径流现象》一文，初次提出产流的物理条件，到 1978年Ｋｉｒｋｂｙ等的专著《山坡水文学》的出版，关于产流机制的研究已经历了近半个世纪.现在已知的关于产流的物理条件可概括为[1]:降雨强度与下渗能力的对比，下渗到包气带的水量与其缺水量的对比，以及包气带岩土结构的均匀程度等.由此 3 个条件，已能合理解释自然界超渗地面径流、饱和地面径流、壤中水径流和地下水径流等 4 种径流成分的形成机制.不同径流成分一般存在于不同的介质中，研究不同径流成分的形成机理，对于合理划分水源及其提高流域汇流的计算精度有重要意义. 可能共生的径流成分即组成了总径流.自然界的总径流组成共有 9 种[2]，但如着眼于影响总径流的因素，则可简化为两类:第一类的影响因素为降雨量、雨期蒸散发和降雨开始时包气带含水量;第二类的影响因素为降雨量、降雨强度、雨期蒸散发和降雨开始时包气带含水量;或者说第一类的总径流与雨强无关，第二类则与雨强有关.这样就分清了自然界存在的两种基本产流模式:第一类称为蓄满产流模式;第二类称为超渗产流模式.分清产流模式有利于总径流计算方法的建立. 现在关于产流机制还有一些未被认识的领域，例如坡度、土层各向异性、非饱和水流等对产流的作用至今还不太清楚[2]. 对于各种径流成分的产流面积变化，目前尚不确知，但对总径流的产流面积变化已有所了解，并且可以证明，当降雨空间分布均匀时，对蓄满产流可用流域蓄水曲线描述产流面积变化，而对超渗产流则可用下渗容量面积分配曲线描写产流面积的变化.流域蓄水曲线和下渗容量面积分配曲线均只能在统计意义上反映影响产流量的下垫面因素的空间分布. 1.2 河道洪水波运动理论 人们关于河道洪水波的物理性质和分类的研究，从 1858 年Ｋｌｅｉｔｚ提出洪水波是单斜上升波算起已有一个多世纪了.目前认为最有理论根据，并对实践有指导作用的分类方法是由Ｐｏｎｃｅ于1977年提出的.Ｐｏｎｃｅ的分类方法基于由连续性定律和能量守恒定律得到的Ｓｔ.Ｖｅｎａｎｔ方程组，从而把洪水波分为运动波、扩散波、重力波、稳定动力波、动力波等 5 种[3]. 运动波发生在河底比降远大于惯性项与附加比降项之和的山区河流中，它的水...
