jA河川径流和水文测验.ppt

水文实验材料 河川径流基本概念 径流 指降水所形成的，沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。 地面径流（地表径流） 沿着地面流动的水流。 地下径流 沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流。 河川径流 汇集到河流后，在重力作用下沿河床流动的水流。 径流的形成过程 流域内，自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理过程，称为径流形成过程。它是一个极为复杂的过程，为了便于认识，一般把它概化为产流阶段和 汇流阶段。 净雨 降雨经植物截留、下渗、填洼、蒸发等损失过程，降雨扣除这些损失后，剩余的部分为净雨。净雨在数量上等于它所形成的径流量。 产流阶段 当降雨满足了植物截留、洼地蓄水和表层土壤储存后，后续降雨强度又超过下渗强度、其超过下渗强度的雨量，降到地面以后，开始沿地表坡面流动称为坡面漫流，是产流的开始。如果雨量继续增大，漫流的范围也就增大，形成全面漫流，这种超渗雨沿坡面流动注入河槽，称为坡面径流。地面漫流的过程，即为产流阶段。 汇流阶段 净雨沿坡面从地下汇入河网，然后再沿着河网汇集到流域出口断面，这一完整的过程，称为流域汇流过程。前者称为坡地汇流，后者称为河网汇流。 坡地汇流过程 坡面漫流：超渗雨满足了填洼后产生的地面净雨沿坡面流到附近河网的过程。 表层流径流：表层流净雨沿坡面侧向表层土壤孔隙流入河网形成的径流。 坡地地下汇流：地下净雨向下渗透到地下潜水面或深层地下水体后，沿水力坡度最大的方向流入河网，形成坡地地下汇流。 对净雨在时程上进行的第一次再分配。降雨结束后，坡地汇流仍将持续一定时间。 河网汇流过程 定义： 各种成分径流经坡地汇流注入河网，从支流到干流，从上游向下游，最后流出流域出口断面，这个过程称为河网汇流或河槽集流过程。 河槽调蓄作用： 坡地水流进入河网后，使河槽水量增加，水位升高，这就是河流洪水的涨水阶段。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。 河槽调蓄作用是对净雨在时程上进行的第二次再分配。 径流的表示方法和度量单位 河川径流在一年内和多年期间的变化特性，称为径流情势，前者称为年内变化或年内分配，后者称为年际变化。 河川径流情势：流量、径流量、径流深、流量模数、径流系数。 流量: 单位时间内通过河流某一断面的水量。记为Q，以m3/s计。 日、月、年、多年平均流量、指定时段的平均流量。 径流量: 时段T内通过河流某一断面的总水量。记为W，以m3、万m3 、亿m3计，有时也用时段平均流量与时段的乘积为单位，如(m3/s)·d、 (m3/s)·M等。 径流深： 将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度，记为R，以mm计。 径流模数： 流域出口断面流量与流域面积之比值， 记为M，以L/(s·km2)计。 径流系数： 某一时段的径流深R与相应时段内流域平均降雨深度P之比值。记为α。 水文测验基本概念 水文测站的设立 水文测站的设立包括选择测验河段和布设观测断面。 1、测验河段的选择：在站网规划规定的范围内，具体选择测验河段时，主要考虑在满足设站目的要求的前提下，保证工作安全和测验精度，并有利于简化水文要素的观测和信息的整理分析工作。具体地说，就是测站的水位与流量之间呈良好的稳定关系（单一关系）。 2、观测断面的布设：水文测站一般应布设基线、水准点和各种断面，即基本水尺断面、流速仪测流断面、浮标测流断面、比降断面。 1、断面测量 断面测量工作包括水道断面测量和大断面测量两种，如图所示。水道断面是指自由水面线与河床线之间的范围，大断面为历年最高洪水位以上0.5～1.0m的水面线与岸线、河床线之间的范围 。 (1)水道断面测量 水道断面的测量，是在断面上布设一定数量的测深垂线，施测各条垂线的水深，同时测得每条测深垂线与岸上某一固定点（断面的起点桩，一般设在左岸）的水平距离（称为起点距），并同时观测水位，用施测时的水位减去水深，得到各测深垂线处的河底高程 。 三、 浮标法测流? 在洪水较大或水面漂浮物较多，特别是在使用流速仪测流有困难的情况下，浮标法测流是一种切实可行的办法。浮标测流的主要工作是观测浮标漂移速度，测量水道横断面，以此来推估断面流量。 凡能漂浮在水面上的物体都可以制成浮标。用水面浮标法测流时，测得的是浮标在水面的漂移速度，这种流速称浮标虚流速，它不能代表断面平均流速，将它