「逕流」頁籤 (「集水區性質」對話方塊)

您可以使用「逕流性質」頁籤，來變更「逕流方法」和集水區的各種排水相關性質。

逕流方法

指定決定降雨逕流的方法。選取的選項會在該頁籤中顯示不同性質。選取「時間區域」、「土壤保護局 (SCS)」、「EPA SWMM」或「聖巴巴拉城市歷線圖 (SBUH)」。

註: 此頁籤上定義的方法、參數和設定僅用於排水分析。

時間區域

一種根據集中時間將集水區劃分為子區域，來估算逕流的方法。將計算每個子區域的逕流並將其合併，以產生總逕流歷線。

集水區性質

• 面積。顯示計算的集水區面積。
• 集中時間。顯示計算的行程時間值的總和。
• 計算方法。顯示逕流計算方法。
• 逕流係數。指定集水區的逕流係數。有效值介於 0.01 和 1.00 之間。在使用合理方式計算逕流時，會使用逕流係數。

土壤保護局 (SCS)

這是來自於自然資源保護局 (NRCS，前身為土壤保護局 [SCS]) 的一種方法。SCS 透過將降雨剩餘雨量圖與無量綱單位歷線圖疊加來計算逕流歷線。降雨剩餘首先使用「SCS 曲線數」方法的逕流公式，在整個設計暴雨期間確定。單位歷線圖表示基於集水區特徵隨時間變化的單個單位降雨剩餘。

集水區性質

• 面積。顯示計算的集水區面積。
• 集中時間。顯示計算的行程時間值的總和。
• 計算方法。顯示逕流計算方法。

SCS 一般性質

• 造型類型。指定 SCS 計算的造型類型。選取「曲線」或「三角形」。
• 造型係數。如 NEH-4 第 16 章所定義，指定造型係數或尖峰速率係數。歷線的典型值為 484，表示三角形單位歷線下降側下的體積等於曲線單位歷線上升側下體積的 1.67 倍。
• 初始損失類型。降水的初始損失可以表示為較小的總降水深度，或降水量的一部分。指定「深度」或「分數」。
  • 初始損失深度。表示較小的降水深度。
  • 初始損失分數。表示降水量的一小部分 (介於 0 和 1 之間)。
• 複合曲線數。計算使用的加權曲線數。計算方式如下：CN = (PIMP / 100 * 98) + ((1 - (PIMP / 100)) * PACN)

  其中：

  • PIMP = 不透水區域百分比
  • PACN = 上一個區域的曲線數

EPA SWMM

用於估算逕流的美國國家環境保護局雨水管理模型 (EPA SWMM) 方法，該方法使用等效寬度將集水區塑型為理想化的矩形區域。它分別對透水和不透水區域進行塑型，同時考慮入滲和漥地蓄水。

集水區性質

• 面積。顯示計算的集水區面積。

一般逕流性質

• 不透水百分比。指定可防止水滲入地面之硬表面集水區的百分比。
• 平均坡度 (x:1)。指定整個集水區的「垂直高度:水平寬度」坡度。
• 等效寬度。指定等效矩形集水區的理論寬度。
• 內部定跡。指定逕流如何在集水區內的透水區域與不透水區域之間流動。選取以下其中一項。
  • 到透水區域。將來自不透水區域之徑流的指定部分定跡到透水區域
  • 到不透水區域。將來自透水區域之徑流的指定部分定跡到具有漥地蓄水的不透水區域
  • 直接。沒有通過其他覆蓋層類型的內部定跡。
• 定跡百分比。指定「到透水區域」和「到不透水區域」內部定跡方式的百分比。

不透水區域

• 面積。顯示計算的總不透水面積：集水區面積 * (不透水百分比 / 100)。
• 漥地蓄水深度。指定集水區不透水部分的漥地蓄水深度。此值考慮了降雨後的積水。
• 曼寧 n 值。指定集水區不透水部分漫地流的曼寧粗糙係數。
• 無漥地。指定無漥地蓄水的不透水區域的百分比。

透水區域

• 面積。顯示計算的總透水面積：集水區面積 * ((100 - 不透水百分比)/100)。
• 漥地蓄水深度。指定集水區透水部分的漥地蓄水深度。此值考慮了降雨後的積水。
• 曼寧 n 值。指定集水區透水部分漫地流的曼寧粗糙係數。

入滲

定義逕流模型的入滲方法。選取「霍頓」、「格林-安普」或「SCS 曲線數」。

• 霍頓
  • 計算方法
    • 標準。基於經驗觀察，顯示在長時間的降雨事件中，入滲率從初始最大入滲率呈指數級下降到某個最小入滲率。這種方法所需的輸入參數包括最大和最小入滲率、描述入滲率隨時間下降速度的衰減係數，以及完全飽和的土壤完全乾燥所需的時間。
    • 改進。這是經典霍頓方法的改進版本，該方法使用超過最小入滲率的累積入滲率 (而不是沿霍頓曲線的時間) 作為其狀態變數，從而在降雨強度較低時提供更準確的入滲估算。該方法使用與傳統霍頓方法相同的輸入參數。
  • 最大入滲率。指定最大入滲率。
  • 最小入滲率。指定最小入滲率。
  • 最大入滲體積。指定用於確定該區域最大入滲體積的深度。
  • 衰減常數。指定套用至入渗率的衰減常數。
  • 乾燥時間。指定集水區乾燥所需的時間。通常為 2 - 14 天。
• 格林-安普
  • 計算方法
    • 標準。假設在土壤柱中存在一個明顯的濕潤鋒面，將下方具有某種初始含水量的土壤與上方的飽和土壤分隔開來。所需的輸入參數包括土壤的初始含水量不足、土壤的水力傳導率以及濕潤鋒面的吸水頭。乾旱期含水量不足的恢復速率與水力傳導率有經驗上的關聯。
    • 改進。改進了原始的格林-安普方法，不在降雨量較低的降雨初期耗盡土壤表層的含水量不足。在降雨初期長時間降雨強度低於土壤飽和水力傳導率的情況下，這一變更可以產生更真實的入滲行為。
  • 吸水頭。指定平均土壤毛細吸力。
  • 傳導率。指定土壤飽和水力傳導率。
  • 初始不足。指定土壤孔隙率與初始含水量之間的差異。
• SCS 曲線數
  • 複合曲線數。指定集水區透水部分的逕流曲線數，如 NEH-4 第 9 章所述。典型值從 20 (入滲和截留能力較強的區域) 到 98 (不透水區域) 不等。這是一個無量綱數字，具體取決於水文土壤組、覆蓋層類型、處理、水文條件和先前的水分條件。此數字的有效範圍為 0 到 100。
  • 乾燥時間。指定集水區乾燥所需的時間。通常為 2 - 14 天。

聖巴巴拉城市歷線圖 (SBUH)

來自於加利福尼亞州聖巴巴拉防洪和水資源保護區的一種方法，它是一種簡單的逕流歷線圖製作方法。使用「SCS 曲線數」方法的逕流公式，計算增量降雨剩餘。不同於 SCS 方法中的單位歷線圖方法，這種方法使用一個公式直接計算瞬時歷線圖，並透過一個虛擬水庫進行定跡，其時間延遲等於集水區的集中時間。

一般性質

• 面積。顯示計算的集水區面積。
• 集中時間。顯示計算的行程時間值的總和。
• 計算方法。顯示逕流計算方法。

一般逕流性質

• 複合曲線數。指定無量綱係數 (介於 0 - 100 之間)，一般將逕流量與降雨量相關聯。它是土地覆蓋層或土地利用的函數，有時也基於土壤類型和流域坡度。這表示整個集水區的平均曲線數，其中複合是基於對應區域的加權平均值。