下滲曲線

當降雨滿足截留和地表填窪以後，一部分水分藉助於重力、土壤毛管力、分子力和地表積水壓力的綜合作用，通過土壤孔隙垂直向下運動。下滲水分的前緣稱為鋒面，鋒面移動的速度稱為下滲速度。影響下滲率的因素有地表和植被狀況、土壤類別和結構、土壤前期乾濕程度和水質等。在土壤乾燥的情況下，當地表充分供水時，開始的瞬間，下滲率最大，稱初滲率(f₀)。其後，下滲率隨時間的增加而遞減，直至趨於一個常量，稱穩滲率(f_c)。確定下滲率的方法，有同心環注水試驗、小面積人工降雨試驗以及天然流域降雨徑流觀測資料分析等。前兩種方法確定單點下滲率，後一種方法確定面的下滲率。下滲模型種類繁多，有代表性的如R.E.霍頓下滲曲線和J.R.菲利普下滲曲線。

霍頓下滲曲線建立於20世紀30年代。系由實驗資料歸納而得，數學表達式為

式中，f_t為下滲開始後t時刻的下滲率；e為自然對數的底；k為常數。由霍頓下滲曲線推求淨雨(h)過程的方法如圖所示。 ^[1] 

菲利普下滲曲線建立於1954年，系根據非飽和土壤水下滲運動建立起來的，其數學表達式為

式中，S、A為反映下滲影響因素的參數，與土壤性質有關，可通過實驗資料分析確定。

累積下滲水量

；在實驗中F_t為觀測值。

流域下墊面十分複雜，一般不能直接引用單點下滲曲線成果。原則上可以採用上述下滲曲線的公式結構．根據流域的暴雨洪水觀測資料，分析確定其中的參數。各國學者對此提出了許多具體方法．可供採用。常用的方法之一是引入下滲率流域分配曲線(下滲率與小於或等j二該下滲率的流域面積百分數的關係線)，如1 966年N.H.克勞福德與R.K.Jr.林斯雷創立的斯坦福(Stanford)Ⅳ號模型，假定其為直線分配；中國多采用更一般性的n次拋物線分配。其中直線的斜率或拋物線中的n值。根據實測暴雨洪水資料，通過洪水分析計算優選確定。

下滲規律隨下墊面的情況而異，因此對較大流域。必要時可按下墊面類型，分塊確定下滲曲線。另一方面。為簡化計算，有時也採用平均下滲率法(又稱初損後損法)進行淨雨過程計算。該法將損失量分為產流前的初損和產流期的後損兩部分，後損部分則採用產流期平均下滲率，此法常用於小流域的暴雨洪水計算。