特点及应用(单位线的确定 应用)

细胞生物学 定义

简介

定义

单位线（unit hydrograph）又称单位过程线。指定时段内，时空均匀分布的单位净雨深，在流域出口断面处形成的地表径流过程线。利用单位线来推求洪水汇流过程线，称单位线法。

单位线示意图

单位线是一种由净雨过程推求洪水过程的方法，在设计洪水和水文预报中广泛应用。在水文史上占有重要地位。控制单位线形状特征的主要指标有：洪峰流量（ qm）、洪峰滞时（ Tp）和总历时 T，合称单位线三要素。图中坐标h为净雨，q为流量，t为时间、△t为单位时段。

特点及应用

单位线的确定

1、由流域的实测水文资料中选择若干次再洪水量级及降雨时空分布方面有代表性的雨洪过程。各次降雨的历时应较短，洪水过程的峰形要完整，最好是单峰或易于分割成单峰的复式过程

2、处理：在与所选降雨对应的洪水流量过程中，割去与本次降雨无关的前期退水及深层地下径流过程，需要时还应作水源划分，得到不同水源的径流过程

径流量的计算

地面径流

一词洪水流量过程 表层流径流 本次洪水形成

地下径流

前期洪水未退完的部分水量

割除

非本次降雨补给的深层地下径流

应用

流域上单位径流所形成的出流流量过程线。单位径流在单位时间内产生单位径流深。它在流域面上及时段内都应当是均匀分布的。如果径流是地面径流，则形成的是地面径流单位线。地下径流则形成地下径流单位线。

假定流域汇流系统是线性的，即每单位径流所形成的流量过程线之间互不干扰，总流量是各单位径流所形成的流量的代数和，则已知单位线以后，就可把任何径流过程所产生的流量过程推算出来。

取单位时距为Δt，按Δt间距取值，得单位线过程为q1，q2,...,qn,径流过程为R1,R2,公式

R3,...,出口断面的流量过程为Q1,Q2,Q3,...。则在时段t末的流量Qt可以公式表示为：

式中n为单位线时段数。据此式可推算出流域出口的流量过程。

如已知出流流量过程与径流过程，则根据上式可以反推出单位线。这就是实用上推求单位线的办法。

单位线从1932年L.R.K.谢尔曼提出以来，应用广泛，效果显著。根据现代的线性系统理论，可以把单位线定义为线性系统的单位脉冲反应，即对系统输入一个脉冲所造成的输出过程。一个脉冲就是在时距为无穷小情况下输入一个单位量，单位量无因次。脉冲反应也称瞬时单位线,要用微分形式表示。在一定条件下,瞬时单位线具有函数形式，例如J.E.纳什的瞬时单位线公式为：

式中t为时间;n为阶数，也就是串联线性水库的个数；k为一个线性水库的蓄泄系数。

上面假定流域汇流系统是线性的，即在任何情况下单位线不变，解题十分方便。实际上，当径流的面分布均匀，洪水较大时，上述条件基本符合，单位线的应用效果很好。

线性系统理论已较成熟，单位线的应用技术已有较大的发展。例如可以处理有多个输入与多条单位线的系统，可以用系统识别方法及时计算出单位线以用于实时预报等。但如汇流系统是非线性的,单位线就要变化,上述公式就不能应用。

细胞生物学 定义

单位线：Bak等（1977）从人胎儿离体培养分裂细胞中分离出染色体，经温和处理后，在电镜下看到直径0.4μm，长11~60μm的染色线，称为单位线（unit fiber）。