93.某流域根据暴雨中心都在中游,但三场净雨强度分别为5、10、20mm/h的洪水分析出三条单位线,它们的单位线洪峰流量分别为q5、q10、q20,则它们之间的关系一般应()。

这道题考查的是水文学中**单位线（Unit Hydrograph）**的基本假定及其在实际应用中的非线性特性，特别是**雨强对单位线形状的影响**。 ### 1. 理论基础：单位线的线性假定 理想化的单位线理论基于两个主要假定： 1. **倍比假定**：如果净雨历时相同，但净雨深度不同，则形成的洪水过程线的 ordinates（纵坐标，即流量）与净雨深度成正比，而过程线的底宽（历时）保持不变。 2. **叠加假定**：不同时段净雨形成的洪水过程线可以线性叠加。 根据这两个假定，理论上无论净雨强度如何，换算成的单位线（即10mm或1mm净雨形成的过程线）应该是重合的，即 $q_5 = q_{10} = q_{20}$。这也是选项 B 的来源，但它仅适用于理想的线性水库模型或小流域、小雨强情况。 ### 2. 实际情况：非线性效应（雨强影响） 在实际流域中，尤其是当降雨强度较大时，水文过程表现出明显的**非线性**特征。主要原因如下： * **汇流速度随流量增加而加快**：随着降雨强度增大，地表径流深度增加，水力半径增大，导致曼宁公式中的流速增加。这意味着水流从流域各处汇集到出口断面的时间缩短，汇流时间（Time of Concentration）减小。 * **调蓄作用减弱**：大暴雨时，土壤下渗能力迅速饱和，河网槽蓄容量相对径流量来说占比变小，流域的调蓄削峰能力相对减弱。 * **结果**：由于汇流时间缩短，洪水过程线会变得更加“瘦高”，即**洪峰流量增大**，**峰现时间提前**，**过程线底宽变窄**。 ### 3. 具体分析本题 题目中指出三场洪水的暴雨中心都在中游（空间分布一致，排除空间分布不均的影响），唯一的变量是**净雨强度**： * 第一场：5 mm/h * 第二场：10 mm/h * 第三场：20 mm/h 根据上述非线性效应分析： * 雨强越大 $\rightarrow$ 流速越快 $\rightarrow$ 汇流时间越短 $\rightarrow$ 洪水过程线越尖瘦 $\rightarrow$ **单位线洪峰流量越大**。 因此，推导出的单位线洪峰流量关系应为： $$ q_5 < q_{10} < q_{20} $$ ### 4. 结论 在实际水文分析中，由大暴雨资料推求的单位线，其洪峰通常大于由小暴雨资料推求的单位线洪峰。这就是所谓的“单位线随雨强变化”的现象。 故正确答案为 **C**。