《工程水文学》(第4版)第2章 流域径流形成过程幻灯片.ppt

一、河流 二、水系 三、流域 四、降水 中国降水量的分布 五、土壤水 六、下渗 七、地下水 八、蒸散发 九、径流 九、径流 十、河流水情 十一、洪水、枯水、冰清 十二、径流的分割与计算 （2）汇流阶段。净雨沿坡面汇入河网，然后沿河网汇集到流域出口，称为汇流阶段。汇流阶段包括坡面汇流过程和河网集流过程。 坡面汇流：地面净雨从坡面流入最近的河网，称为坡面汇流，也称坡面漫流。一般流速较慢，历时较短。 河网集流：进入河网的水流从支流向干流，从上游向下游汇集，最后流出出口断面，这一过程称为河网集流。一般以洪水波的形式运动，流速较快，历时较长。 坡地汇流指净雨沿坡面从地面和地下汇入河网过程，包括地面漫流（地面径流汇流过程），壤中流汇流和地下水汇流等。 （1）地面径流RS(Runoff Surface flow)：流速快，流程短，历时短。 （2）壤中流RI(Runoff Interflow)：流速次之，流程次之，历时次之。 （3）地下径流RG(Runoff Ground flow)：流速最慢，流程最长，历时长。 河网汇流：各种径流成分经坡地汇流注入河槽，以洪水波的形式沿河槽向流域出口断面汇集的过程。 河槽调蓄作用：在涨水段，由于河槽贮蓄一部分水量，所以对任一河段，下断面流量总小于上断面流量。随降雨和坡地漫流量的逐渐减少直至完全停止，河槽水量减少，水位降低，这就是退水阶段。这种现象称为河槽调蓄作用。 （三）径流的表示方法 （1）流量Q：流量是指单位时间内通过河流某一断面的水量，单位为m3/s。流量随时间的变化过程可用流量过程线表示，记为Q-t。流量过程线上升阶段为涨水段，下降部分为退水段，最高点的流量值称为洪峰流量，简称洪峰，记为Qm。 （2）径流总量 W：径流总量是指时段T内 通过某一断面的总水量，常用的单位为:m3、万m3、亿m3、、(m3/s)·d等。若时段T内的平均流量为Q，则径流总量W可用式W=QT计算。 （3）径流深R：将径流总量W 平铺在流域面积F上得到的水深，以mm计。 （4）径流模数M：平均单位流域面积上产生的流量，以L/(s.km2) 计。 （5）径流系数α：径流系数是某一时段的径流深度R与相应的降雨深度P之比值，即：α= R/ P，因RP,故α1。 （一）定义 河流水情，即河流的水文情势，主要是指河川径流的分布与变化，洪水与枯水的特征等。 图示 水位过程线和水位历时曲线 （二）水情要素 水情要素是用以表达河流水文情势变化的主要尺度。包括水位、流速、流量等。 水位：水体的自由水面高出某一基面以上的高程，以m计。常用水位特征值反映水位变化规律，如：起涨点水位、最高水位（或洪峰水位）、最低水位、平均水位、警戒水位、保证水位等。常用水位过程线和水位历时曲线研究水位变化规律。 流速：河流中水质点在单位时间内运动的距离，以m/s计。 流量：单位时间内通过河流某断面的水量，常用Q表示，以m3/s计。流量随时间的变化可以用流量过程曲线和流量历时曲线表示。 （三）河流的径流情势 河流的径流情势是指河川径流的时程变化特征，包括径流的年内变化，年际变化，洪、枯水特征及水温、冰情等。 河川径流的年内分配又称径流的年内变化或季节分配，是指径流在一年内的变化过程及特性。常用参数“不均匀系数”和“完全年调节系数”表示。 河川径流的年际变化是指径流在多年期间的变化特点。包含径流的年际变化幅度和径流的多年变化过程两个方面。常用参数“年径流变差系数”和“年径流的极值比”表示。 河流的水源补给是指河流径流的来源。我国河流的水源补给可分为雨水补给、冰雪融水补给及地下水补给等类型。 （四）我国的河川年径流分布情况 (1)年径流的地理分布 我国多年平均年径流总量27115亿m3，平均径流深284 mm,即年降水总量的43.8%转化为河川径流。年径流地理分布总趋势由东南向西北递减。按径流深的大小，可划分为丰水、多水、过渡、少水、干润五个明显不同的地带。 质量含水率(gravimetric water content)：土块中水的质量Mw与固体颗粒质量Ms之比值称为质量含水率。 饱和度(the degree of saturation)：土块中水的容积Vw与孔隙容积Vf之比值称为饱和度。 容积含水率(volumetric water content)：土块中水的容积Vw与总容积Vt之比值称为容积含水率。 水文学中常用的土壤水分常数有以下几种： （1）最大吸湿量：在