借助"车队模型"讲解等流时线原理

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借助“车队模型”讲解等流时线原理

作者：刘能胜 王丽红 廖琼瑶

来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2015年第03期

摘要：借助模型研究水文问题是将水文抽象问题具体化的有效方法。在高职《工程水文与水利计算》教学中，等流时线法是一种将地面径流转化为地面洪水的一种方法，本文针对高职学生理解该问题比较困难的现实，将抽象的水文原理转化为学生熟悉的问题，借助“车队模型”与等流时线结合，清楚讲述了等流时原理。旨在对高职课程教学起到抛砖引玉的作用。 关键词：等流时线 车队模型 教学

《工程水文与水利计算》是水利工程专业的重要专业基础课程之一，进行水文分析与水利计算是高职毕业生助理设计、施工员及工程管理岗位所必须具备的一项技能，但课程本身系统性强，水文现象与生活息息相关，但又难以琢磨，加之水文现象特有的随机性、确定性和地区性，对教师而言，讲好不容易，讲清楚较难；对学生而言，课程本身研究的是复杂的水文现象，学生理解能力有限，计算功底较弱，学懂比较困难，让学生在枯燥的课堂产生学习兴趣就更困难了。笔者通过近些年的教学，特别是课程改革以来，逐步改善了教学方法，既要让学生听的懂，易接受，又要把复杂的水文理论讲清楚，讲透彻。本文以借助“车队模型”讲解等流时线原理为例进行论述，对水文教学具有重要的借鉴作用。

1 等流时线原理

等流时线是指凡在该线上的雨水，经过相同的汇流时间，能同时到达出口断面。相邻两条等流时线之间的面积称为等流时面积。同一时刻降落在等流时面积上的雨水，能在对应的两等流时线的时距内相继到达出口断面；在降雨时段等于两条等流时线的时距内降落在对应的等流时面积上的雨水，需经历2倍的降雨时段才能相继到达出口断面。

以图1为例，一场空间分布均匀的净雨有3个阶段，时段净雨量依次为h1，h2，h3，应取等流时线距与净雨时段一致，即均为△t 。按上述等流时线基本原理，这场降雨形成的出流过程为：

t=1时，Q1=■；t=2时，Q2=■+■；t=3时，Q3=■+■+■；t=4时，Q4=■+■；t=5时，Q5=■ 2 车队模型的建立

以湖北省地图和交通作为基础，在“车队模型”中，假定在仙桃市、潜江市、荆州市分别投入车队1，车队2和车队3，每个车队分配3辆车，依次为车队1（车11，车12，车13），车队2（车21，车22，车23），车队3（车31，车32，车33），假定车11、车21、车31同时出发，车12、车22、车32同时出发，车13、车23、车33同时出发，每个车队的3辆车间隔1小时出发，分别经荆州、潜江、仙桃、武汉去往上海。又假定开车由荆州到潜江，由潜江到