水文學(xué)原理-第七章

水文學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院內(nèi)容：7.1徑流形成過(guò)程概述7.2河流水情7.3洪水、枯水與冰情發(fā)7.4徑流的分割與計(jì)算7.5徑流的影響因素第七章徑流第一節(jié)徑流形成過(guò)程概述1

徑流指流域的降水，由地面與地下匯入河網(wǎng)，流出流域出口斷面的水流。又可分為：

根據(jù)補(bǔ)給來(lái)源又分為：降雨徑流和融雪徑流。

二徑流的形成過(guò)程

流域內(nèi)，自降雨開(kāi)始到水流聚集到流域出口斷面的整個(gè)物理過(guò)程，包括：產(chǎn)流過(guò)程和匯流過(guò)程；〔一〕流域蓄滲過(guò)程〔產(chǎn)流〕1凈雨降雨扣除損失后的雨量；凈雨是徑流的來(lái)源，而徑流那么是凈雨匯流的結(jié)果；某閉合流域一次暴雨洪水的地面凈雨量與相應(yīng)的地面徑流深的關(guān)系是？2.產(chǎn)流過(guò)程：把降雨扣除損失成為凈雨的過(guò)程稱為產(chǎn)流過(guò)程，〔凈雨量也稱產(chǎn)流量〕；3.損失量：降雨不能形成徑流的那局部水量；4植物截流降雨開(kāi)始后，除少量直接降落在河面上形成徑流外，一局部滯留在植物的枝葉上，稱為植物截流；植物截流最終耗于蒸發(fā)；植物截流枯落物截流5超滲雨當(dāng)降雨強(qiáng)度大于入滲強(qiáng)度時(shí)，按下滲能力入滲，超出下滲的雨水稱為超滲雨；6填洼超滲雨會(huì)形成地面積水，積蓄于地面上大大小小的坑洼；7地面凈雨：形成地面徑流的凈雨；8壤中流〔表層流〕：當(dāng)下滲趨于穩(wěn)定，繼續(xù)下滲的雨水沿著土壤孔隙流動(dòng)，一局部從土壤坡側(cè)土壤孔隙流出，注入河槽形成徑流；9地下徑流：另一局部?jī)粲陼?huì)繼續(xù)向深處入滲，到達(dá)地下水面后，以地下水的形式補(bǔ)給河流；形成地下徑流的凈雨稱為地下凈雨。在流域產(chǎn)流過(guò)程中產(chǎn)生三種徑流形式——地表徑流、壤中流和地下徑流，因此，產(chǎn)流過(guò)程也是流域的蓄滲過(guò)程。在流域產(chǎn)流過(guò)程中降雨必須滿足四種損失，植物截留損失、枯枝落葉吸收損失、下滲損失、填洼損失，因此，流域的產(chǎn)流過(guò)程也叫損失過(guò)程?！捕硡R流過(guò)程

凈雨沿坡面從地面和地下匯入河網(wǎng)，然后再沿河網(wǎng)聚集到流域出口斷面，這一完成過(guò)程稱為流域匯流過(guò)程，〔坡地匯流和河網(wǎng)匯流〕；

坡地匯流過(guò)程就是凈雨匯入河網(wǎng)的過(guò)程，分為三局部：1.坡面漫流：超滲雨水在坡面上以片流或時(shí)分時(shí)合的細(xì)溝流運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為坡面漫流。降水經(jīng)坡面漫流注入河道，形成地表徑流；

2.壤中流〔表層流〕：表層流和坡面漫流可以互相轉(zhuǎn)化，即表層流以地面徑流的形式注入河網(wǎng)；局部壤中流可直接匯入河網(wǎng)。壤中流流動(dòng)較慢，在降雨結(jié)束后仍可產(chǎn)流。3.地下徑流〔基流〕：降水下滲到達(dá)地下水面后，再注入河網(wǎng)，這局部水量稱為基流。地下水流動(dòng)慢，可長(zhǎng)期補(bǔ)給河流，無(wú)降水時(shí)河網(wǎng)得到的補(bǔ)給絕大局部來(lái)自基流。坡地匯流過(guò)程坡面漫流地面徑流壤中流地下徑流截留運(yùn)動(dòng)速度快慢河槽徑流成分在時(shí)程上的再分配河網(wǎng)匯流過(guò)程

各種徑流成分經(jīng)坡地匯流注入河網(wǎng)，在河網(wǎng)內(nèi)沿河槽作縱向流動(dòng)和聚集的過(guò)程稱為河網(wǎng)匯流?！仓Я鳎闪?、上游－下游、最后流出流域出口斷面的過(guò)程〕。

出口斷面漲水階段：河槽水量增加、水位升高，河槽出口斷面流量小于匯流流量。洪水形成過(guò)程。退水階段：隨著降雨和坡面漫流量的減少直至完全停止，河槽水量減小，水位下降。河槽的調(diào)節(jié)作用：漲水和退水表達(dá)了河槽的儲(chǔ)水能力，對(duì)降雨產(chǎn)流有一定的調(diào)節(jié)作用，使流域出口處的徑流量更加平滑〔過(guò)程線變化緩慢、滯后〕，實(shí)際上是對(duì)凈雨在時(shí)程上進(jìn)行第二次再分配。地下水位河岸調(diào)節(jié)作用總結(jié)

一次降雨過(guò)程，經(jīng)植物截留、下滲、填洼、蒸發(fā)等損失，進(jìn)入河網(wǎng)的水量顯然比降雨量少，且經(jīng)過(guò)坡地匯流和河網(wǎng)匯流，使出口斷面的徑流過(guò)程遠(yuǎn)比降雨過(guò)程平緩，歷時(shí)長(zhǎng)，時(shí)間滯后。降雨、產(chǎn)流和匯流，是從降雨開(kāi)始到水流流出流域出口斷面經(jīng)歷的全過(guò)程，他們?cè)跁r(shí)間上并無(wú)截然的分界，而是同時(shí)交錯(cuò)進(jìn)行的。

一、水情要素1水位：水位是河流、湖泊、海洋和水庫(kù)等水體在某一地點(diǎn)的自由水面相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)基面〔也稱絕對(duì)基面,常以黃海海平面為標(biāo)準(zhǔn)基面〕的高程，單位以m計(jì)。影響水位變化的因素：河道水量沖刷、淤積人類活動(dòng)第二節(jié)河流水情水位是重要水文特征之一，也是最根本的水文要素。水位特征值：起漲點(diǎn)水位最高水位最低水位平均水位警戒水位水位過(guò)程線水位歷時(shí)曲線2.流速河流中水質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離。斷面流速分布：3.流量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)河流某斷面的水量，Q〔m3/s〕。二徑流及其表示方法河川徑流：降落到地面的雨水〔或冰雪融化水〕，由地面和地下匯流到河槽并沿河槽流動(dòng)的水流的統(tǒng)稱。地面徑流地下徑流固體徑流溶解質(zhì)徑流在一個(gè)年度內(nèi)，通過(guò)河流出口斷面的水量，叫做該斷面以上流域的年徑流量。它可用年平均流量〔m3/s〕、年徑流深〔mm〕、年徑流總量〔104m3或108m3〕或年徑流模數(shù)〔L/s/km2或m3/s/km2〕表示。

徑流的多年變化徑流的年內(nèi)變化徑流與年徑流一定時(shí)段內(nèi)流過(guò)某一斷面的總水量稱徑流量。1．流量Q：m3/s2．徑流量W：m3、萬(wàn)m3或億m34．徑流模數(shù)M：

L/(s·km2)

、

m3/(s·km2)

3．徑流深R：mm5．徑流系數(shù)α：徑流的表示方法例：某水文站流域面積F=54500km2，多年平均降雨量P=1650mm，多年平均流量Q=1680m3/s。求多年平均徑流量、多年平均徑流深、多年平均徑流模數(shù)、多年平均徑流系數(shù)。解：徑流的表示方法流量Q，m3/s徑流總量W，m3徑流深度R，mm徑流模數(shù)M，L/s·km2徑流系數(shù)α?xí)r間T，s面積F，km2

面積F，km2

降水量P，mm時(shí)間段時(shí)間點(diǎn)時(shí)間段時(shí)間T，s三、河流的徑流情勢(shì)年內(nèi)變化：日、旬、月、季徑流的變化。用不均勻系數(shù)表示年際變化：年徑流的多年變化。用變差系數(shù)來(lái)表示四、徑流水源河流徑流的水源來(lái)自于三方面：雨水冰雪消融水地下水一、洪水：流域內(nèi)的暴雨或大面積的降雨產(chǎn)生的大量地面水流，在短時(shí)期內(nèi)匯入河槽，使河槽中的流量劇增，水位猛漲，河槽水流成波狀下泄，這個(gè)時(shí)期的徑流稱為洪水。春季洪水一般由融雪所造成秋季洪水一般由暴雨所造成洪峰流量，洪水過(guò)程線，洪水總量1洪水特征〔三要素〕：第三節(jié)洪水、枯水、冰情二、枯水：河槽中在一定時(shí)期內(nèi)的流量小于〔或遠(yuǎn)小于〕平均流量，這個(gè)時(shí)期的徑流稱為枯水?？菟呛恿鲾嗝媪髁枯^小的總稱?？菟话?/p>