第六章径流ppt课件.ppt

第六章 径流,,流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，称为径流 径流包括降水沿地表与地下汇入河网，并向出口断面汇集和输送的全部水流 沿地表（坡面与河槽）流动的水流称为地表径流； 在地表面以下岩石、土壤和冲积层空隙中流动的水流叫做地下径流 而从地表和地下汇人河川后，向流域出口断面汇集和排泄的水流称为河川径流 降雨径流和冰雪融水径流,主要内容,径流的形成过程 径流的表示方法 影响径流的因素,第一节 径流的形成过程,由降雨（或融雪）到水流汇集到河流出口断面的整个物理过程，称径流形成过程 径流形成过程是一个非常复杂的物理过程，根据各个阶段的特点，把径流形成划分为以下三个过程： 流域蓄渗阶段 坡地产流和汇流阶段 河槽集流阶段,一、流域蓄渗阶段,当雨水降落到地面上时，除一小部分（一般不超过5%）降落于河槽水面上的降水直接形成径流外，大部分降雨并不立即产生径流，而是消耗于植物截留、下渗、填洼与蒸发 在一次降雨过程中，流域上各处的蓄渗量及蓄渗过程的发展是不均匀的 因此，地面径流产生的时间和地方并不一致，有前有后，先满足蓄渗的地方先产流植物截留,枯落物截留,下渗,因为流域中各处的土壤特性、土层厚度、土壤含水量、地表状况等因素各不相同，所以流域内各点出现超渗产流和蓄满产流的时间不同。

首先出现产流的地方雨水在流动过程中还要填满流路上的洼坑,称为填洼填洼,超渗产流,在降雨过程中当降雨强度小于土壤的入渗强度（能力）时，所有到达地表的雨水全部渗入土壤之中，但是下渗强度的空间变化很大，有些地方下渗能力强，有些地方下渗能力弱，在有些地方当降雨强度大于土壤的入渗强度时多余的雨水便在地表形成地表径流（超渗雨），这种产流方式称为超渗产流 超渗雨开始蓄积形成地面积水蓄满产流,如果降雨强度小于下渗强度，下渗过程持续进行，当土壤中所有孔隙都被雨水充满后，多余的水分在地表形成径流，这种产流方式称为蓄满产流壤中流 降雨过程中渗入土壤的水分不断增加，当某一界面以上的土壤达到饱和时，在该界面上就会有水分沿土层界面侧向流动，形成壤中流 地下径流 当降雨继续进行，下渗水分到达地下水面后，以地下水的形式沿坡地土层汇入河槽，形成地下径流小结,在流域蓄渗过程中产生三种径流形式地表径流、壤中流和地下径流，因此，蓄渗过程也是流域的产流过程 在流域蓄渗过程中降雨必须满足四种损失，植物截留损失、枯枝落叶吸收损失、下渗损失、填洼损失，因此，流域的蓄渗过程也叫损失过程二、坡地产流和汇流阶段,1.坡面漫流,扣除植物截留、入渗、填洼后的多余的降雨在坡面上以片状流、细沟流的形式沿坡面向溪沟流动的现象为坡面漫流。

坡面漫流通常是在蓄渗容易得到满足的地方先发生，例如，透水性较低的地面（包括小部分不透水的地面）或较潮湿的地方（例如河边）等，然后其范围逐渐扩大2.壤中流,壤中流及地下径流也同样具有沿坡地土层的汇流过程 它们都是在有孔介质中的水流运动 由于它们所通过的介质性质不同，所流经的途径各异，沿途所受的阻力也有差别，因此，水的流速不等3.地下径流,小结,上述3种径流的汇流过程，构成了坡地汇流的全部内容，就其特性而言，它们之间的量级有大小、过程有缓急，出现时刻有先后，历时有长短之差别 对一个具体的流域而言，它们并不一定同时存在于一次径流形成过程中 在径流形成中，坡地汇流过程起着对各种径流成分在时程上的第一次再分配作用 降雨停止后，坡地汇流仍将持续一定时间t,,Q,,典型流量过程线,,,,涨水段,峰段,退水段,三、河网汇流过程,各种径流成分经过坡地汇流注入河网后，沿河网向下游干流出口断面汇集的过程，即河网汇流过程 这一过程自坡地汇流注入河网开始，直至将最后汇入河网的降水输送到出口断面为止 坡地汇流注入河网后，使河网水量增加、水位上涨、流量增大，成为流量过程线的涨洪段出口断面,此时，由于河网水位上升速度大于其两岸地下水位的上升速度，当河水与两岸地下水之间有水力联系时，一部分河水补给地下水，增加两岸的地下蓄水量，这称为河岸容蓄。

同时，涨洪阶段，出口断面以上坡地汇入河网的总水量必然大于出口断面的流量，因河网本身可以滞蓄一部分水量，称为河网容蓄当降水和坡地汇流停止时，河岸和河网容蓄的水达最大值，而河网汇流过程仍在继续进行 当上游补给量小于出口排泄量时，即进入一次洪水过程的退水段此时，河网蓄水开始消退，流量逐渐减小，水位相应降低，涨洪时容蓄于两岸土层的水量又补充入河网，直到降水在最后排到出口断面为止此时河槽泄水量与地下水补给量相等，河槽水流趋向稳定地下水位,河岸调节作用,在径流形成中通常将流域蓄渗过程，到形成地面汇流及早期的表层流过程，称为产流过程， 坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程或汇流过程径流形 成过程,,流域蓄渗过程 坡地汇流过程 河网汇流过程,,地面汇流 壤中汇流 地下水汇流,,流域产流过程,,流域汇流过程,第二节 径流的表示方法,流 量 径流总量 径流模数 流量变率 径流深度 径流系数,第二节 径流的表示方法,1.流量Q : 单位时间内通过某过水断面的水量，以（m3s）表示流量有瞬时值、日平均值、年平均值及多年平均值等 流量过程线通过某断面的流量随时间的变化过程以时间为横坐标，以流量为纵坐标，根据流量实测记录绘成的曲线。

从流量过程线上可以看出流量在该时段的变化过程第二节 径流的表示方法,2.径流总量W :在一定时段内通过某断面的水量，以m3 或 亿m3 表示 在流量过程线上时段T内流量过程线以下的面积，即为时段T的径流总量有时也用其时段平均流量与时段的乘积表示，即 WQT,第二节 径流的表示方法,3.径流模数M :指流域出口断面流量与流域面积的比值，即单位时间单位面积上产生的水量 单位流域面积上的平均流量 M = 1000Q / A 以 m3s .km2 表示,第二节 径流的表示方法,4.流量变率K :是指某一时段的径流量与同一时段多年平均径流量之比 或某一年的年平均径流流量 Qi 和正常年径流量 Q0 之比 K = Qi / Q0 该值反映某一时段内径流量的丰（K1）枯（K<1）程 度第二节 径流的表示方法,5.径流深度R : 将计算时段内的径流总量，均匀铺在某断面以上的流域面积上，其相应的水层深度即是径流深度，以mm表示第二节 径流的表示方法,6. 径流系数:指同一时段内径流深与降雨深的比值 0<<1径流系数反映了流域降水转化为径流的比率，综合反映了流域自然地理因素和人为因素对降水径流的影响 如0，说明降水主要用于流域内地各种消耗，其中最主要的消耗为蒸发。

如1,说明降水大部分转化为径流第三节 影响径流的因素,一、气象因素 二、下垫面因素 三、人类的活动,一、气象因素,气候气象因素是影响径流的最重要的因素；包括降水、蒸发、气温、风、湿度等 有人称“河流是气候的产物”1.降 水,降水是径流的源泉，径流过程通常是由流域上降水过程转换来的 降水总量、强度、过程及其在空间上的分布，对径流的形成和变化都有直接的影响2.蒸 发,蒸发也是影响径流的重要因素之一，大部分的降雨都以蒸发的形式损失掉，而没能参与径流的形成 在北方干旱地区，8090的降水消耗于蒸发，在南方湿润地区也有3050二、下垫面因素,地理位置：如纬度、距海远近、面积、形状等； 地貌特征：如山地、丘陵、盆地、平原、谷地、湖沼等； 地形特征：如高程、坡度、坡向； 地质条件：如构造、岩性； 植被特征：如类型、分布、水理性质（阻水、吸水、持水，输水性能）等三、人类的活动,人类活动对径流的影响主要是通过改变下垫面条件，直接或间接地影响径流的质量、数量和径流过程 人为活动对径流有正反两方面的影响本章思考题,径流形成的基本过程 径流的几个基本概念 某水文站流域面积 A = 54500 km2 ，多年（19551985）平均降雨量为 1650 mm，多年平均径流量为 1680 m3 /s ，1980年径流量为 1880 m3 /s 。

请计算 (1) 多年平均径流总量 W (2) 多年平均径流深 R (3) 多年平均径流模数 M (4) 多年平均径流系数 (5) 1980年的流量变率 Ki,,,,,,,,,,,,,。