第二章 第七节.ppt

第七节径流 一 径流的涵义及组成二 径流的表示方法三 径流的形成过程四 影响径流的因素 一 径流的涵义及组成 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 根据降水形式的不同 降雨径流 冰雪融水径流根据径流形成过程及路径不同 地面径流 地下径流及壤中流 表层流 Q t 深层地下径流 浅层地下径流 壤中流 地面径流 二 径流的表示方法 1 流量 单位时间内通过某一断面的水量 单位 m3 sec流量过程线瞬时流量 如洪峰流量 最大流量 最小流量日平均流量 月平均流量 年平均流量2 径流总量 时段T内通过某一断面的总水量 单位 m33 径流深度 单位 mm 4 径流模数 单位面积的产流量 单位 L sec km25 径流系数 一定时段内的径流深度与相应的降水深度之比 R P 16 径流的变率 模比系数 K 某一时段的径流量与同一时段多年平均径流量之比 反映某一时段内偏丰 K 1 或偏枯 K 1 的程度 三 径流的形成过程 由降水到达地面时起 到水流流经出口断面的整个物理过程 称为径流形成过程 流域蓄渗过程坡地汇流过程河网汇流过程 一 流域蓄渗过程 降水损失 植物截留 下渗 填洼与蒸散发降雨总量 降雨损失 净雨量 径流量 产生地面径流 壤中径流 表层径流 和地下径流三种径流成分 水的运行均受制于垂向运行机制 降雨在流域空间上的再分配不同的产流机制不同径流成分的产流过程 二 坡地汇流过程 各种径流成分经过坡地汇入河网的过程 地面径流坡面漫流的特点在蓄渗得到满足的地方先发生 然后其范围逐渐扩大没有稳定的流线 呈紊流或层流流态用水流的运动方程和连续方程来进行描述壤中流汇流过程和地下径流汇流过程在有孔介质中的水流运动 服从达西定律 深层地下径流补给平稳且持续时间长 构成基流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 三 河网汇流过程 河水沿河网向下游干流出口断面汇集 形成出口断面流量的过程 河网调蓄作用河岸调节河槽调蓄河网调蓄是对净雨量在时程上的又一次再分配 使出口断面的流量过程线比降雨过程线平缓 流量过程线的涨洪段和退水段的形成 河岸调节作用 t t t qg qss qs t t t t t t In Sd f rs rss rg S fg fd 垂向再分配 径流成分再分配 产流过程 侧向再分配 径流时程再分配 汇流过程 四 影响径流的因素 气候因素流域下垫面因素人类活动因素 一 气候因素 降水不同的降水形式形成的径流过程完全不同 河川径流量与降水量成正相关 降水强度对径流的形成具有十分显著的作用 降雨过程对径流也有较大影响 思考题1 试问两种雨型 一种是降雨过程先小后大 另一种是先大后小 哪种雨型已形成较大的洪峰 流域降雨的时空分布 思考题2 试比较在同一流域内 暴雨中心自上游向下游移动 和暴雨中心自下游向上游移动两种情形 哪一种已形成较大洪峰 一 气候因素 气温 湿度和风通过影响蒸发 水汽输送和降水而间接影响径流的 气温影响冰雪的融化 气温的季节变化影响冰雪补给径流的季节变化 二 流域下垫面因素 地理位置决定气候条件 不同地区径流有其特殊性流域的面积和形状影响径流量和径流过程地形地貌特征通过影响气候因素间接影响径流通过直接影响流域的汇流条件来影响径流地质和土壤流域的入渗能力 蒸发潜力和可能最大的蓄水量植被特征影响降水和蒸发 进而影响径流湖泊水库调蓄径流 使洪水过程线变得平缓 三 人类活动的影响 通过改变下垫面条件从而直接或间接影响了径流的过程 径流的数量 质量的变化 四 流域自然地理因素对径流的综合影响 降水和蒸发的总量 时空分布 直接导致径流成分的多样性和径流变化的复杂性 下垫面因素在空间上随机组合 构成了下垫面条件的差异 产流方式及产流条件的差异 t Q 同样的降水过程 不同流域下垫面条件 t Q 同一流域下垫面条件在不同时期形成的径流过程 1977 8 29 1977 7 15 1977 7 4 1977 5 8 1 流域产流机制的定态和动态问题 流域产流机制的定态问题下垫面条件的差异 不同产流方式的空间分布及组合流域产流机制的动态问题降雨 蒸发 下渗 土壤湿度及地下水位等的时空分布与组合 不同产流模式在时程上的相互转换及产流面积在空间上的发展 2 流域对降雨的再分配的功能 对垂向运行水的再分配 形成了不同径流成分 对侧向运行水的再分配形成出口断面的流量过程 t t t qg qss qs t t t t t t In Sd f rs rss rg S fg fd 垂向再分配 径流成分再分配 产流过程 侧向再分配 径流时程再分配 汇流过程 课后作业 1 试分析说明土壤下渗过程及其主要影响因素 2 径流形成过程中包括哪些子过程 它们各有何特点 3 流域对降雨的再分配功能表现在哪里 4 某水文站测得多年平均流量Q 140m3 s 该站控制流域面积F 8200km2 多年平均年降水量P 1050mm 多年平均的径流系数 为多少 课后作业 5 某流域面积F 600km2 7月10日有一次暴雨洪水 测得其流域平均雨量P1 190mm 径流深R1 126mm 该次降雨前较长时间没有降雨 7月14日又有一次暴雨 其流域平均雨量P2 160mm 径流深R2 135mm 试计算这二次暴雨的径流系数各为多少 并分析二者不同的主要原因是什么 6 某流域面积F 120km2 从该地区的水文手册中查得多年平均径流模数