徑流概念與計(jì)算

1、第6節(jié) 河川徑流一、基本概念河系：河流水系的簡稱，它由干流和大大小小的支流交匯而成。2。流域形狀系數(shù)：式中：A為流域面積（km2）；L為自流域出口至最長河流的河源附近分水線按直線量取的流域長度（km）。1徑流：由流域上降水所形成的、沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫、洼地流動的水流。徑流形成過程：從降水到達(dá)地面至水流從流域出口斷面流出的物理過程。二、徑流形成過程2降水蒸散發(fā)植物截留不透水面填洼及地面滯蓄土壤蓄水地下水蓄水深層地下水坡面流壤中流地下水流河流蓄水流域出流31 流域蓄滲過程蒸散發(fā)、截留、填洼、入滲、產(chǎn)流。損失量：蒸散發(fā)量、植物截留量、土層中的持水量及部分填洼量。凈雨量/徑流量/產(chǎn)流

2、量：降雨量與損失量之差。包括坡面徑流、壤中徑流和地下徑流。4二、徑流形成過程流域蓄滲過程植物截留量：與降水量、植被類型及其結(jié)構(gòu)、郁閉程度有關(guān)。SMAX = 0.935 + 0.498LAI - 0.00575LAI2式中：SMAX為最大截留能力（mm），LAI為葉面積指數(shù)。5CINT = SMAX1-e-(1-p)PCUM/SMAX式中：CINT為累積截留量（mm）； PCUM為累積降雨量（mm）； p為系數(shù)（1-0.046*LAI）。填洼量RETRAIN = 0.329RR + 0.073RR2 -0.018RRS 式中：RETRAIN為地表填洼量（cm）。6坡地匯流過程 坡面漫流：雨水在坡

3、面上呈片狀、細(xì)溝狀運(yùn)動的現(xiàn)象。坡地匯流過程 坡面漫流的形態(tài)： 層流：當(dāng)流速較小時(shí)，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)都有條不紊的運(yùn)動，互不混雜。 紊流：當(dāng)流速較大時(shí)，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)形成渦體，互相混摻。7謝才公式：v = CR J 1/2曼寧公式：v = 1/n R 2/3 J 1/2水流流態(tài)的判別雷諾數(shù)（Reynolds） Re = VR/式中： v為流速，R為水力半徑， 為運(yùn)動粘滯系數(shù)。對于明渠流而言，當(dāng)Re=500時(shí)為層流，大于500時(shí)為紊流。89坡地匯流過程：壤中流和地下徑流：它們屬于多 孔介質(zhì)中的水體流動，服從Darcy定律。河網(wǎng)匯流過程：各種徑流成分經(jīng)過坡地匯流注入 河網(wǎng)后，沿河網(wǎng)向下游干流出口斷面

4、匯集 的過程。河網(wǎng)匯流過程：河網(wǎng)調(diào)蓄作用10三、徑流度量方法流量Q：單位時(shí)間內(nèi)通過河流某一斷面的水量。單位m3/sQ=AV式中：A為過水?dāng)嗝婷娣e（m2）； V為過水?dāng)嗝娴钠骄魉伲╩/s）。徑流量W：一定時(shí)期內(nèi)通過河流某一橫斷面的總水量。單位：m3。11徑流量W式中：Q（t）為t時(shí)刻流量（m3/s）；T為計(jì)算歷時(shí)（s）。徑流深R：徑流量均勻地鋪在整個(gè)流域面積上 所相當(dāng)?shù)乃畬由疃?。單位：mm。12徑流深R ：RW/（1000A）式中：W徑流量（m3）； A為流域面積（km2）。徑流模數(shù)M：流域出口斷面流量與流域面積之比 值。單位：m3/（s.km2）。13徑流模數(shù)M MQ/A徑流系數(shù)：某一時(shí)期內(nèi)

5、的徑流深與相應(yīng)的流域平均降雨深的比值。取值范圍為01。14三、影響徑流的因素1 氣候因素 降水、蒸發(fā)、氣溫、風(fēng)、濕度等。2 流域下墊面因素 地理位置：如緯度、距海遠(yuǎn)近等。 地貌特征：山地、丘陵、盆地、平原等。 15地形特征：坡度、坡向等。地質(zhì)條件：構(gòu)造、 巖性。植被特征：類型、分布、水理性質(zhì)等。3 人類活動影響16作業(yè)；1 某閉合流域面積為21901km2，多年平均降水量為476.1mm，多年平均徑流深為66.1mm。試求多年平均年蒸發(fā)總量，并計(jì)算其多年平均徑流系數(shù)和蒸發(fā)系數(shù)。172 某流域內(nèi)有1個(gè)雨量站，流域附近有3個(gè)雨量站，各站次降雨量及面積權(quán)重如下表。試用算術(shù)平均和泰森多邊形計(jì)算流域平均

6、雨量。雨量站 A B C D雨量（mm） 10.2 20.8 30.4 40.6面積權(quán)重 0.28 0.19 0.39 0.14183、根據(jù)表中數(shù)據(jù)，用Thornwaite方法計(jì)算濟(jì)南、西安和銀川三站的潛在蒸發(fā)量，并計(jì)算各站的干旱指數(shù)。 Day Length Adjusting Factor19各站月平均氣溫20 4. 某水文站有40年觀測資料，多年平均流量為Q0830m3/s。其控制流域面積為A1200000km2，多年平均流域面雨量P0770mm。試計(jì)算該水文站控制流域的多年徑流量、多年平均徑流深、多年平均徑流模數(shù)和多年平均徑流系數(shù)。215.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪制降水累積曲線和降水過程直方圖，并確定10min、20min和30min最大