第二章径流形成.ppt

§2－4　径流与水量平衡原理 径流是指流域表面的降水或融雪沿着地面与地下汇入河川，并流出流域出口断面的水流。 河川径流的来源是大气降水。 降水的形式不同，径流形成的过程也不一样。一般可分为降雨径流和融雪径流。 根据径流途径的不同，可以把径流分为地面径流和地下径流。 径流形成过程可概化为产流过程和汇流过程两个阶段。 降雨-径流过程(Rainfall-runoff process) 填洼 (Depression detention/ storage, ponding)： 降雨被流域 上池塘、小沟等闭合洼地 拦蓄的现象。 降雨 下渗 地下水位 不透水层 浅层地下径流 壤中流 地面径流 径流形成过程示意图 产流过程 降水形成的水流，从它产生的地点向流域出口断面的汇集过程，称为流域汇流。汇流可分为坡地汇流及河网汇流两个阶段。 汇流过程 产流过程 降水过程 流域蓄渗过程 径流的 影响因素 气候因素 地理因素 人类活动因素 降雨 蒸发 河道特性 土壤、岩石和地质构造 流域的大小和形状 流域地形 植被 湖泊和沼泽 径流的影响因素 径流表示方法与度量单位 1. 流量Q 　　单位时间内通过河流某一断面的水量称为流量，以m3/s计。 2. 径流总量W 　　指历时内流过某一断面的径流体积，也称总水量，以m3计。 3． 径流深 将径流总量平铺在流域面积上的水深，以mm计，按下式计算： 式中　　　——时段内径流量，m3； 　　　　　——时段内平均流量，m3/s； 　　　　　——计算时段，s； 　　　　　——流域面积，km2。 4. 径流模数 　　指单位流域面积上的平均流量，以m3/(s·km2)或L/(s·km2)计。 5. 径流系数 　　径流量与降雨量的比值。 流域水量平衡 降水P 蒸散发E 引用水q Rs Rg （P+E1+Rs1+Rg1)－（E2+Rs2 +Rg2 +q）＝△W 若令E=E2-E1,为净蒸发量，则 P+Rs1+Rg1+W1=E+Rs2 +Rg2 +q+W2 若为闭合流域，并假设q=0，则 P=E+Rs2 +Rg2 +△W 多年平均的蓄水量的值趋于0，则 P=E+Rs2 +Rg2 算例 一、已知某流域面积为100km2，某次单位时段（1h）内降P=50mm，形成20mm净雨深，求在流域出口断面所形成的流量Q，径流总量W以及流域的径流深R、径流模数M和径流系数α。 解：1、径流深R=净雨深=20mm 2、径流总量W= RF=20mm×100km2(注意单位换算) =(20×10-3m)×(100×106m2)=200×104m3(即200万m3) 3、流量Q=W/T=200×104m3/3600S=556 m3/s 4、径流模数M=556 m3/S/100km2=5.56 m3/（s·km2） 或M=556×1000 L/S/100km2=5560 L/（s·km2） 5、径流系数α=R/P=20/50=0.4 二、某闭合流域的面积为1000km2，多年平均年降水量为1050mm， 出口断面多年平均流量为12.5m3/s（一年以365日计），试求： 1、该流域出口断面的多年平均径流总量； 2、该流域的多年平均蒸发量； 3、该流域的多年平均径流系数。 解： 1、求该流域出口断面的多年平均径流总量W W=QT=(12.5 m3/s)×(365×24×3600s)=3.942×108 m3 2、求该流域的多年平均蒸发量E 多年平均径流深R=W/F=3.942×108 m3/（1000×106m2） =0.3942m=394.2mm 多年平均蒸发量E=多年平均降雨量P-多年平均径流深R =1050-394.2=655.8mm 3、该流域的多年平均径流系数α α=R/P=394.2/1050=0.375