水文学基础重点分析.ppt

河川径流形成过程框图 * 流域出流 蒸 发E 降 水P 植物截留Is 填洼及地面蓄水Vd 土壤蓄水 S 地下水蓄水 G 坡面漫流Rs 壤中流 Rin 深层地下水径流 Rgd 河 网 蓄 水 浅层地下水径流 Rgs 不透水面 4.2.2 径流的度量 * (1) 流量 Q 单位时间内通过某一过水断面的水量，可按下式计算： 式中，A：过水断面的面积(m2) V：过水断面的平均流速(m/s) Q=A×V (m3/s) 径流的度量常采用以下几个指标进行度量： 流量过程线 * 用来表示流域出口断面的径流随时间变化过程 ? 瞬时流量 指某时刻的流量, 如右 图中的Q1，洪峰流量Qm等。 ? 平均流量 指定时段内的平均流量，如日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量等。 Q(m3/s) T t1 t2 t(s) Q1 Q(t) W Qm (2) 径流量 W * 指一定的时段内T(=t2 - t1)通过的某一河流断面的总水量，(单位：m3) 式中, Q(t) ~ 流量过程线 t 时刻 的瞬时流量; T = t2 - t1 ~ 计算时段; ~ 计算时段内的平均 流量。 Q(m3/s) T t1 t2 t(s) Q1 Q(t) W Qm (3) 径流深 R * 式中，F ~ 流域的面积(km2)； T ~ 时段(s) ~ 时段T内的平均流量(m3/s) * 流域出口断面流量与流域面积的比值,即流域单位面积上所产生的流量： (4) 径流模数 M 依据Q的不同含义， M则有不同的称谓： Q 若是(多)年平均流量，则M 称为(多)年平均流量模数； Q 若是洪峰流量，则M 称为洪峰流量模数。 * 中国年径流深图 5-50 600-1000 50-100 200-400 5 1000-1600 1600-2000 (5) 径流系数 * 某一时段的径流深R与相应的流域平均降雨深P的比值，其反映了降雨量转换成径流量比例的一个参数： * 4.2.3 河川径流的动态变化 （1）河川径流的年际变化 ? 影响年径流年际变化的主要因素是： 气候、流域下垫面状况及人类活动等。 ? 反映年径流量的相对变化的特征值常用变差系数CV(= )表示。 CV ??年径流量的年际之间变化剧烈。 （2）河川径流的年内变化 * 由于受气候及其他自然地理因素的影响，河川径流的年内变化是不均匀的。 中国的大多数河流，由于受季风的影响，其年内变化特点是： ? 夏季降水量多，径流量大，为洪水期； ? 冬季降水量少，径流量小，为枯水期。 * ? 土壤入渗能力/容量/性能 fp * 在充分供水和一定土壤类型、一定土壤湿度条件下的最大下渗率称为下渗能力（单位：mm/h）。通常用下渗能力曲线来表示下渗率随时程的变化过程，简称入渗能力曲线。下渗能力随时程而递减， 初期 fp 很 大， 后期逐 渐变小，最后趋于稳定: fp ? fc= const. fc称为稳定下渗率（渗透能力）。 入渗能力曲线 fc 3.3 地下水 * 存在于地表以下岩土的孔隙、裂隙和洞穴中的水统称为地下水。地表以下含水的岩土可分两个带。上部为包气带（非饱和带），该带岩土的空隙中除水以外还包含空气。下部为饱水带（饱和带），岩土的空隙被水充满，其分界为地下水潜水面。 水文学中把地下水潜水面以下饱和带中的水称作地下水。 3.3.1 地下水分类 * 根据埋存条件，地下水又可以分为以下二类： 1、潜水 潜水是指埋存于地表以下，第一个连续稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水。它主要的补给来源 是降水和地表 水的渗入。 第一个隔水层 潜 水 ? 潜水的特点： * 1）它具有自由水面（潜水面）通过包气带与大 气相通，因此潜水可以直接受到降水和地表水的补给，另一方面 也可以通过蒸发、 植物散发方式从包 气带垂向向大气排 泄。 潜水示意图 * 2）潜水大致沿潜水位较高处向水位较低处流动，由于地形切割或岩性变化，潜水流可集中排泄于地表成 泉，称作下降泉。 潜水流还可分别 泄流进入河、湖 或海中。 潜水示意图 2、承压水 * 承压水是充满于上下两个隔水层之间的含水层中的地下水，它承受一定的压力，当钻孔打穿上覆隔水层时，水能从钻孔内上升到一定的高度。 下隔水层 上隔水