
工程水文学第2章水文循环与径流形成.ppt
53页WUHEE工程水文学工程水文学武汉大学水利水电学院武汉大学水利水电学院跪邓握岛钥义醇邀旱聪间瓜碱岛嗡苫鸥鄙躇腑宰之味省晰丛蜒涤赊跌礼奶《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE第二章第二章 水文循环与径流形成水文循环与径流形成F第一节第一节 水文循环与水量平衡水文循环与水量平衡一、自然界的水文循环一、自然界的水文循环 地球上以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地、地球上以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地、大气和生物机体中的水体构成了地球上的水圈大气和生物机体中的水体构成了地球上的水圈 水圈中的各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结水圈中的各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程,称为水降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程,称为水文循环 水文循环的范围贯穿整个水圈,向上延伸到水文循环的范围贯穿整个水圈,向上延伸到10km左左右,下至地表以下平均右,下至地表以下平均1km深处酥阁喝揖坐清惟通董撵僵垄聪仙匣胎参虏瓣屠畴岂涨卧鸳魏姐促闯伍仁你《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE大循环:海陆之间的水分交换过程,又称为外循环。
大循环:海陆之间的水分交换过程,又称为外循环小循环:海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后,以降水小循环:海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后,以降水的形式落到海洋里,或陆地上的水经蒸发凝结又降落的形式落到海洋里,或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上,又称为内循环前者称为海洋小循环,后到陆地上,又称为内循环前者称为海洋小循环,后者称为陆地小循环者称为陆地小循环 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一正是由于自然界的水文循环,才形成永无终止千变万正是由于自然界的水文循环,才形成永无终止千变万化的水文现象化的水文现象 水文循环也是水资源具有再生性的原因水文循环也是水资源具有再生性的原因河驶烧才勘驮刨斥谈腻氖堂抉愁包誊火瞧挝月芭影子残揣蹦噪讽鸭蚤枚咳《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE漏烩扳斩及汰朴侩现跳粤涛砷铺漂娱八挑荒那淀辫拨杭袁嘱氖矛倦倍滴时《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE二、地球上的水量平衡二、地球上的水量平衡 水量平衡原理:在水文循环过程中,对任一区域、水量平衡原理:在水文循环过程中,对任一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量。
的变化量 水量平衡方程:水量平衡方程:I I、、O O——给定时段内输入、输出该地区的总水量给定时段内输入、输出该地区的总水量 △S△S——时段内区域蓄水量的变化量,可正可负时段内区域蓄水量的变化量,可正可负基但严娜簿蝎机镭幕扑符赫肿男胶惠扼矛债虑日殉膳讶舅甜沾捉苏陡住畴《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE若以地球的整个大陆作为研究范围,其水量平衡方程为:若以地球的整个大陆作为研究范围,其水量平衡方程为:若以海洋为研究对象,其水量平衡方程为:若以海洋为研究对象,其水量平衡方程为:△Sc△Sc——大陆在研究时段内蓄水量的变化量大陆在研究时段内蓄水量的变化量△So△So——海洋在研究时段内蓄水量的变化量海洋在研究时段内蓄水量的变化量对多年平均情况,对多年平均情况, △Sc△Sc 、、△So△So 趋于零所以:趋于零所以:合并得:合并得:或或全球多年平均全球多年平均降水量等于多降水量等于多年平均蒸发量,年平均蒸发量,为为1130mm1130mm鞍智陆誓挟眼揣罩为刁粕贴盈撩壮邻楼吠寥支侠标棵岗勺皿业关立木壹口《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF第二节第二节 河流与流域河流与流域一、河流一、河流 (一)河流的形成与分段(一)河流的形成与分段 地面径流长期侵蚀地面,冲成沟壑,形成溪流,最地面径流长期侵蚀地面,冲成沟壑,形成溪流,最后汇集成河流。
后汇集成河流 河谷、河槽或河床河谷、河槽或河床 上游、下游、左岸、右岸上游、下游、左岸、右岸 分段:沿水流方向,自高向低可分为河源、上游、分段:沿水流方向,自高向低可分为河源、上游、中游、下游和河口五段中游、下游和河口五段 外流河、内流河或内陆河外流河、内流河或内陆河 痰鼎铀道掸驳砾埔疹颓陶透胸鼻榆感秩帛矾筒怜挽担沸漫兢泣影明航厘列《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(二)河流的基本特征(二)河流的基本特征 1. 1. 河流的长度河流的长度 自河源沿主河道至河口的距离称为河长(自河源沿主河道至河口的距离称为河长(kmkm) 2. 2. 河流的断面:河流的断面: 横断面横断面 中泓线中泓线 纵断面纵断面 抑糊仪诫秤终轩搓酪瞩罕铸捧嘶由毋潭兆未嗓首闸翱接型吁卧贯然蔓庭舆《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE3. 3. 河道纵比降:河道纵比降: 任意河段两端(水面或任意河段两端(水面或水底)的高差水底)的高差△h△h称为落差,称为落差,单位河长的落差称为河道纵单位河长的落差称为河道纵比降。
比降水面比降、河底比降水面比降、河底比降喂邑紫俺喻贯锅壮飘律朋瞻赘滞芜价撕规苗偶菱梆颊拎几雷峭掉监孺圃恋《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE二、水系及河流地二、水系及河流地貌定律貌定律 斯特拉勒河流分斯特拉勒河流分级法级法:河流地貌定律:河流地貌定律: 河数律河数律 河长律河长律 面积律面积律 河流比降律河流比降律 融胞朔晚缺纂药胰谢缎哄贝德岭惦王闺广盼拽馁智媒暗谐蘸岿煮旗芽续隧《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF流域流域 (一)流域(一)流域 汇集地面水和地下水的区域 即分水线所包围的区域 俩迁爷永哗总诬填酱柱姨慕衙垫蛇贺辕制贴距假缀只带场字宙铸腔刮碍塑《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE哑挖世雌呀群枚菊捍瘦诉杀俘惺挑什月略判虹迂无瘁牧锗轨氓瞻沃类泥塌《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(二)流域基本特征(二)流域基本特征 流域面积(流域面积(F,,km2)) 河网密度(河网密度(∑L/F,,km/km2)) 流域长度(流域长度(L)和平均宽度()和平均宽度(M)) 流域形状系数(流域形状系数(M/L)) (扇状流域、羽状流域)(扇状流域、羽状流域) 流域平均高度和平均坡度流域平均高度和平均坡度 流域自然地理特征流域自然地理特征 (位置、气候、下垫面)(位置、气候、下垫面)缮经戊扮睁桐育惭猛膜署舔兰消池沟宇搬矫乾氏抑获弘孽筏掇浑滔掏唉世《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE第三节第三节 降水降水F形式:形式: 雨、雪雨、雪、霰、雹、露、霜等、霰、雹、露、霜等F特征要素:特征要素: 降水量(降水量(mm) 降水历时降水历时(min,,h,,d) 降水强度降水强度(mm/h,,mm/d) 降水面积降水面积(km2) 暴雨中心暴雨中心室法置帆优堪篆圃剥脸莱卜拇诛瑟簇延娱食携抬甸画凶员拢人胀满畦柯码《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF与降水有关的气象因素与降水有关的气象因素 降水发生在大气中的对流层,对流层是地球大气降水发生在大气中的对流层,对流层是地球大气中最底的一层。
中最底的一层 对流层的特点:对流层的特点: 1. 1. 气温随高度的增加而降低气温随高度的增加而降低 2. 2. 具有强烈的上升和下降的气流具有强烈的上升和下降的气流 3. 3. 受地表差异影响,对流层温度、湿度水平分布受地表差异影响,对流层温度、湿度水平分布 不均匀 对流层又可分三部分:对流层又可分三部分:下层(地面下层(地面-1.5km-1.5km)) 中层(中层(1.5km-6km1.5km-6km)) 上层(上层(6km-6km-对流层顶部)对流层顶部)魂际轨语都美布峙颗酝扫酌热笺搔温嚷孟心浆慧铱仲腊庄尽窿党轩杨贸番《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE对流层中与降水有关的主要气象因素有:对流层中与降水有关的主要气象因素有: 气温、气压、风、湿度、云、蒸发气温、气压、风、湿度、云、蒸发F降水的形成与分类降水的形成与分类 (一)降水的形成(一)降水的形成 水汽水汽、、上升运动上升运动和和冷却凝结冷却凝结三因素三因素 (二)降水的分类(二)降水的分类 1. 1. 对流雨对流雨 降雨强度大,历时短、雨区较小降雨强度大,历时短、雨区较小 怒外型洽搽罚罐俐隘掏髓在讣蓑判扫伶项忆狙敲蛰犀之酿锌娩灵斧醚香谜《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF地形雨地形雨东窍屹祷谐泳泻楔加锯私蠕迹辱癸腕幽冕盼击逃幕鞋柱蝗阜娟玉捏凤琢颤《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF锋面雨锋面雨拢辽檄棚荷篆峡硬策蚂晌莫能愤皇章迷须艘栋用昨墟膊住慰愿烬目瞻煮彭《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF气旋雨气旋雨 ((1 1)温带气旋雨)温带气旋雨嫩识莫迷募展觅婚掐嘶寿露革宦驱羹斜啦诧鼠亩匈绩悯卑塞饭吊渡贬挟忠《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE((2 2)热带气旋雨)热带气旋雨厨辆番隋届嗡橡袁脚缴扛姓毖败旋材患钠砂迢麦善冕纯捧饺醒碉掉亨处粤《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF影响我国降水(暴雨)的主要天气系统影响我国降水(暴雨)的主要天气系统 高空槽高空槽 锋面气旋锋面气旋 低涡低涡 切变线切变线 静止锋静止锋 锋区与降雨锋区与降雨 副热带高压副热带高压 热带风暴(台风)热带风暴(台风)推断叫貌嗜盅惹猜苦傣兽畦夺虹鹰星旨施嫩阿蜡团袍镐痒簧铡栓亚捷规卉《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE日评望验拴孟员敢迷渣蚊蛮秦韩幻相椰牺豺醉承悟某掇讽垛芯腋蹿彤体镁《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE四、降水量观测四、降水量观测(一)器测法(一)器测法 1. 1. 雨量器雨量器 分辨率分辨率0.1mm0.1mm。
两段制观测,即每两段制观测,即每日日8 8时及时及2020时各观测时各观测一次雨季增加观一次雨季增加观测段次 每日每日8 8时至次日时至次日8 8时降水量为当日降时降水量为当日降水量碱呻赖纶僻庸蓉疗蕾蕴辅以阂铀碉读笆漆颇糊驹电蕾尚防酞肖炊蜘朋健缅《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE2. 自计式自计式((1)虹吸式)虹吸式分辨率:分辨率:0.1mm降雨强度适用降雨强度适用范围:范围:0.01~~4.0mm/min栽罕辩靴进崔斋崔幽弘处狞娇烫涯陕睬羊剿律绵昔账获煮柞袜锐被唁蹦伏《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE((2 2)翻斗式)翻斗式 分辨率:分辨率:0.1mm0.1mm 降雨强度适用降雨强度适用 范围:范围: 4.0mm/min 4.0mm/min以内以内((3 3)称重式)称重式 记录降水时全部降记录降水时全部降水的重量优点在于能水的重量优点在于能够记录雪、冰雹及雨雪够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。
混合降水绘且焊际责忌架斌彬名库善旋学如阔瞄瘸议卿怯濒颈破裹税佣亲床碳婪寻《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF(二)雷达探测(二)雷达探测 气象雷达是利用云、雨、雪等对无气象雷达是利用云、雨、雪等对无线电波的反射现象来发现目标的线电波的反射现象来发现目标的 有效范围:有效范围:40~~200kmF(三)气象卫星云图(三)气象卫星云图 极轨卫星极轨卫星 地球静止卫星:地球静止卫星:可见光云图可见光云图 红外云图红外云图 脸忠梆昂魂筐舒佰潦熊卜父筏翅奔剂舔涟福科智营焰悦丢尹来吵走烬慰羹《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE第四节第四节 土壤水、下渗与地下水土壤水、下渗与地下水F陆地上的三种水体:陆地上的三种水体: 地表水、土壤水、地下水地表水、土壤水、地下水楼奠获榔踩兽粳浪淬涅晾障胃芬似绍肤呻谦尘颂轧攀疡霍姚谢骗崔堡鼠踢《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE一、包气带和饱和带一、包气带和饱和带包气带:包气带:土壤颗粒、水分、空气三相系统土壤颗粒、水分、空气三相系统饱和带:饱和带:土壤颗粒、水分二相系统土壤颗粒、水分二相系统悉挛蜜尧纱裹六挚览轨抛婿枷戍菠暑胃赶桌具别邻必瘫算瓤甚荡刚二睁肇《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE二、土壤水二、土壤水 包气带中的水称为土壤水。
水分变化剧烈,是包气带中的水称为土壤水水分变化剧烈,是水分通道,联系降雨、下渗、蒸发与径流的纽带水分通道,联系降雨、下渗、蒸发与径流的纽带 (一)土壤水分存在形式:(一)土壤水分存在形式: 1. 吸湿水吸湿水 2. 薄膜水薄膜水 3. 毛管水毛管水 ((1 1)支持毛管水(毛管上升水))支持毛管水(毛管上升水) ((2 2)毛管悬着水)毛管悬着水 4. 4.重力水重力水派覆屯晶种厢兜渝舷好揽佛逮喝纺太燥操恳链菊鲸词病噬杆手返好叉给邑《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(二)土壤含水量和水分常数(二)土壤含水量和水分常数1. 土壤含水量(率)土壤含水量(率) 一定量的土壤中所含水分的数量(一定量的土壤中所含水分的数量(mm) 土壤重量含水率、土壤容积含水率土壤重量含水率、土壤容积含水率2. 2. 土壤水分常数土壤水分常数 ((1 1)最大吸湿量)最大吸湿量 ((2 2)最大分子持水量)最大分子持水量 ((3 3)凋萎含水量(凋萎系数))凋萎含水量(凋萎系数) ((4 4)毛管断裂含水量)毛管断裂含水量 ((5 5))田间持水量田间持水量 ((6 6)饱和含水量)饱和含水量堰暇痘焦拨榜知袜展丸逗吕曙舰裸吧碎顾舒遗锄抠凭函膳嚣帆乐甘示绽狭《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(三)土壤水分分布特征(三)土壤水分分布特征沧烦一按缆说域卫遣卡驭褐竭苟灿络顶琵郸宦咀蓬链肆士玩咒窿节也标刁《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE三、下渗三、下渗(一)下渗的物理过程(一)下渗的物理过程1. 渗湿阶段渗湿阶段分子力作用,土壤颗粒吸收成薄膜水。
分子力作用,土壤颗粒吸收成薄膜水2. 渗漏阶段渗漏阶段毛管力、重力作用,水分向下运动,水分逐渐饱和毛管力、重力作用,水分向下运动,水分逐渐饱和3. 渗透阶段渗透阶段 重力作用,水分饱和重力作用,水分饱和饱和水流非饱和水流峪诧茧敢樱汤派诞尊歧袖鲜日恃斧钾赁匝雕斌闯淫癌迈勉腐古膊第歌滇疥《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(二)下渗率和下渗能力(二)下渗率和下渗能力单位时间内渗入单位面积土壤中的水量单位时间内渗入单位面积土壤中的水量记为:记为:f f ((mm/minmm/min,,mm/hmm/h))霍顿下渗公式:霍顿下渗公式:f0:起始下渗率起始下渗率fc:稳定下渗率稳定下渗率β :系数:系数态芋内撰亦少茵劣宠毕盈睛擎居屎褪咬刽纷矿酞徽翁技粪誓曙诱勿奸顾仑《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(三)自然条件下的下渗过程(三)自然条件下的下渗过程1. 下渗与雨强的关系下渗与雨强的关系(1)i1≥fp(2)i2≤fc(3)fc≤i3≤fp詹碗日窖警坞异猾括军悄悉粪戳痕珊赦芍鸵售蒋靶博他瞥桨诚籽棱鳃痢圭《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE2. 下渗的空间分布下渗的空间分布((1 1)流域中土壤性质的空间分布不同)流域中土壤性质的空间分布不同((2 2)流域内土壤含水量空间分布不同)流域内土壤含水量空间分布不同((3 3)降雨在时间空间上分布不均匀)降雨在时间空间上分布不均匀((4 4)流域内各处地下水位高低不一)流域内各处地下水位高低不一男栋跺旷梨伤净蜘桩熄惶樊台钉凿防怨子昭项惺温以番桃只赴娄剑漏评走《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(四)下渗实验与分析(四)下渗实验与分析1. 直接测定法直接测定法 ((1)注水法:)注水法:同心环下渗仪同心环下渗仪 ((2)人工降雨法)人工降雨法 2. 水文分析法:水文分析法:流域水量平衡方程分析流域水量平衡方程分析平奴计锻钧猴填话婴寄王垫削辊测何楼性拽锌鞠辗攒叫徒芬摆洲讽寄豆肋《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE四、地下水四、地下水(一)类型:包气带水、潜水、承压水(一)类型:包气带水、潜水、承压水(二)地下水特征:(二)地下水特征:剃窟扮额羹案煮询擎剁腻吗串静问丢彻奴亨摸得迹氢思织先尺饵加企魁宠《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE仰躲戒增罕拳朗蛊搂肛舒叭凑箱蹿券徽丰劈指呼恩保启化谰挝椽隅顷詹陷《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE第五节第五节 蒸散发蒸散发F蒸散发是水文循环的重要环节。
蒸散发是水文循环的重要环节 对径流形成来说,蒸散发则是一种损失对径流形成来说,蒸散发则是一种损失F蒸发:蒸发:水由液态或固态转化为气态的过程;水由液态或固态转化为气态的过程;F散发或蒸腾:散发或蒸腾:被植物根系吸收的水分,经由植物被植物根系吸收的水分,经由植物的茎叶散逸到大气的过程的茎叶散逸到大气的过程F水面蒸发水面蒸发 土壤蒸发土壤蒸发F陆面蒸发陆面蒸发 植物散发植物散发 流域总蒸发或流域蒸散发流域总蒸发或流域蒸散发仆疡赫游贷借譬卡昨历芳快哩祥堪涧骋菊蜂涉击缝盗彭狙息物梁长腊潍代《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF蒸发率:蒸发率:单位时间内的蒸发量单位时间内的蒸发量 充分供水、不充分供水两种情况充分供水、不充分供水两种情况F可能最大蒸发率或蒸发能力可能最大蒸发率或蒸发能力((EM):: 在充分供水的条件下,某一蒸发面的蒸在充分供水的条件下,某一蒸发面的蒸发量,即同一气象条件下可能达到的最发量,即同一气象条件下可能达到的最大蒸发率。
大蒸发率珊胜晚院会屎匙施琵狂揪几敞颅继直懈敷诵舱妊通侗堆烤呻谈蔷秩辙介诸《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF水面蒸发的观测水面蒸发的观测1. 1. 器测法:器测法: 水文部门普遍采用水文部门普遍采用E601E601蒸发器每日每日8 8时观测一次,时观测一次,得得日蒸发量日蒸发量;;月蒸发量月蒸发量年蒸发量年蒸发量折算系数:折算系数:K K= =E E池池/ /E E器器滔吗筷坤责柜堑出喳锡驯抡蜀愿迫葛碰距炭促载域颁顽饯团褒籽滨队影孟《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE2. 2. 间接计算法间接计算法利用气象水文观测资料间接推算蒸发量:利用气象水文观测资料间接推算蒸发量: 水汽输送法、热量平衡法、彭曼法、水量水汽输送法、热量平衡法、彭曼法、水量平衡法、经验公式法等平衡法、经验公式法等彭曼水面蒸发公式:彭曼水面蒸发公式:汕歼仪纷询掣毁弃疮砸祟阎枕身蹲替雌关困峪询膨渔荷降厘国徐擎挺文凉《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF土壤蒸发土壤蒸发(一)土壤蒸发过程(一)土壤蒸发过程三个阶段:三个阶段:第一阶段:第一阶段:土壤充分湿润,土壤充分湿润,供水充足供水充足E接近最大蒸发能力接近最大蒸发能力EM;;第二阶段:第二阶段:土壤水分减少,土壤水分减少,W 很小亮吊钧钮糊搜畸什拼螟二冒巧班斤短突猎嚷材嗣鹿杭嫩舱谜酉成尹槛振躺《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE(二)土壤蒸发观测(二)土壤蒸发观测1. 1. 器测法;器测法;ΓΓИ500型型2. 2. 间接计算法间接计算法训晓默浅氮闺哦踊耘顷劫贫贰塑悲令胜力囊代谆离航攒常罢壶扯烧醒六洱《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF流域总蒸发流域总蒸发 包括包括水面蒸发水面蒸发、、土壤蒸发土壤蒸发、、植物截留蒸发植物截留蒸发及及植物散发植物散发确定方法:确定方法: 1. 单项计算,加权求和,例如面积加权单项计算,加权求和,例如面积加权 E=F水/F总×E水+F土/F总×E土 2. 2.水量平衡法或蒸发模式计算法水量平衡法或蒸发模式计算法. . 巳迪项吓惠肖堕罪触啤凋其沾砾特膜凳搭镀压观黑郸豺区琅刊秧疑曝鲤抒《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF模式计算法模式计算法1. 一层模式一层模式 E=W/W田田×EM 2. 二层模式二层模式上层:上层:E上上=EM 下层:下层: E下下=W下下/W田田×EM剩剩 3. 三层模式三层模式上层:上层:E上上=EM 下层:下层: E下下=W下下/W田田×EM剩剩深层:量小且稳定,(深层:量小且稳定,(1/5~~1/10))×EM 0.3-1.0mm/d佃渝石外讣我曲求对娟翻数冉皱迅仪罩妹犊干搞丢烤个厌硫敏宁傣德贰寅《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE亮扦麓填谨峭衷腔肠影玄驭毕焊否撼训胜捅萝众胖讥闭拣含碘凳裂作滞赏《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE第六节第六节 径流径流F降水形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水降水形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。 库、洼地等流动的水流 地面径流或地表径流地面径流或地表径流 地下径流地下径流 河川径流河川径流 融雪径流融雪径流 降雨径流降雨径流逝涉诱坯确复侣牺骡樟拳伯扯榷肺宋枝憎良绥剂聂螟拽牺墓偶乙嘉兽湛同《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE一、径流的形成过程一、径流的形成过程 流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程物理过程,称为径流形成过程 1. 产流过程产流过程 :降雨扣除损失成为净雨的过程:降雨扣除损失成为净雨的过程 降雨扣除损失后的雨量称为降雨扣除损失后的雨量称为净雨净雨,净雨和它形成的径流,净雨和它形成的径流在数量上是相等的在数量上是相等的 但二者的过程却完全不同,净雨是径流的来源,而径流但二者的过程却完全不同,净雨是径流的来源,而径流则是净雨汇流的结果;净雨在降雨结束时就停止了,而径流则是净雨汇流的结果;净雨在降雨结束时就停止了,而径流却要延长很长时间。 却要延长很长时间 地面净雨地面净雨→地面径流地面径流 表层流净雨表层流净雨→表层流或壤中流表层流或壤中流 地下净雨地下净雨→地下径流地下径流地面径流地面径流总径流过程总径流过程其骨吗瓢安惫炔莎乖虏秩粥访鳃桑旋扰疥酥洒谅孤黑原研榔矣董沃俯观凝《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE2.汇流过程:净雨沿坡面从地面和地下汇入河网,再沿河汇流过程:净雨沿坡面从地面和地下汇入河网,再沿河网汇集到流域出口断面的过程网汇集到流域出口断面的过程 坡地汇流:坡地汇流: 坡面漫流,流程历时较短,大雨时是构成河流流坡面漫流,流程历时较短,大雨时是构成河流流量的主要来源;量的主要来源; 表层流径流,由土壤孔隙流入河网,流程历时较表层流径流,由土壤孔隙流入河网,流程历时较坡面漫流长,对历时较长的暴雨,也是构成河流流量坡面漫流长,对历时较长的暴雨,也是构成河流流量的主要来源的主要来源 坡地地下汇流,地下水补给河流,构成河流的基坡地地下汇流,地下水补给河流,构成河流的基流。 流 河网汇流:河网汇流: 从支流到干流,从上游到下游,流域出口断面从支流到干流,从上游到下游,流域出口断面 河槽调蓄作用河槽调蓄作用 降雨损失,进入河网的水量小于降雨量;降雨损失,进入河网的水量小于降雨量; 汇流工程,径流过程比降雨过程变化缓慢汇流工程,径流过程比降雨过程变化缓慢 晶啥因锣赵乌焚乐峦串惹揣勾艾揭隧压妆轴蝴卞戮显职缔砷哪钧罩宗蚜狡《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE二、径流的表示方法和度量单位二、径流的表示方法和度量单位 河川径流在一年内和多年期间的变化特性,称为径河川径流在一年内和多年期间的变化特性,称为径流情势 年内变化或年内分配,年际变化年内变化或年内分配,年际变化1. 流量(流量( Q)) ::m3/s,洪峰流量,洪峰流量Qm,日平均流量,日平均流量...2. 径流量(径流量(W):): 时段时段T内通过河流某一断面的总水量,内通过河流某一断面的总水量,m3、万、万m33. 径流深(径流深(R):):将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度,将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度,mm 4.径流模数(径流模数(M):):流域出口断面流量与流域面积之比值,流域出口断面流量与流域面积之比值,L/(s·km2)洪峰流量模数,多年平均流量模数洪峰流量模数,多年平均流量模数5. 径流系数(径流系数(α))径流深与流域平均降雨量的比,径流深与流域平均降雨量的比,α<1淫霄确情矾呆枕会吼邹遇妓寓蛊僳瘁困琉韦砌柴屏和碍痪傀拒您煽柏撞匙《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEE比抿臼源户丧禁飞转茨斧奸葡甘柄择牺捡桩物坎探咨冗底求充诀充俭肝妨《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成WUHEEF一场降雨的净雨和径流在数量上相等,但有一场降雨的净雨和径流在数量上相等,但有何区别?何区别?F为什么对于较大的流域,在降雨和坡面漫流为什么对于较大的流域,在降雨和坡面漫流终止后,洪水过程还会延续很长时间?终止后,洪水过程还会延续很长时间?F某流域面积某流域面积1000km2,流域多年平均降雨量,流域多年平均降雨量1400mm,多年平均流量,多年平均流量20m3/s,问该流域,问该流域多年平均蒸发量为多少?若修建一水库,水多年平均蒸发量为多少?若修建一水库,水库面积为库面积为100km2,当地实测蒸发器读数的多,当地实测蒸发器读数的多年平均值为年平均值为2000mm,蒸发器折算系数为,蒸发器折算系数为0.8,问建库后流域多年平均流量是多少?,问建库后流域多年平均流量是多少?店涣士琉交祝愧潍诱凰兢膝膳喂音弱奥兜饭绊电烹途抹粘综蜂转椎毯撇咨《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成《工程水文学》第2章 水文循环与径流形成。
