水文学基础PPT第九章课件.ppt

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1、第九章流域产流Contents山坡流域的分类1流域产流特征的分析2产流面积的变化3蓄满产流总径流量计算4总径流量的划分5超渗地面径流量计算6Introduction1、径流(1)Definition:降落在流域上的具有一定时空分布的降水，扣除损失后，在重力作用下，从地面和地下向流域出口断面汇集的水流现象称为~。(2)径流量(深):降水量扣除损失量的余额称为~。降水量扣除蒸散发量的余额称为径流量，又称为净雨量。(3)径流量的时程分配降水的时程分配扣除损失量的时程分配的结果称为~。又称净雨量的时程分配。2、降雨径流形成过程流域上承受一场具有一定时空分布降雨后，在其出口断面形成流量过程。(1

2、)现象描述降水地面径流壤中水径流地下水径流蒸散发截留填洼出流坡地河网土壤持水量2、降雨径流形成过程(2)降雨径流形成的子过程在产流物理条件支配下，产生径流量的子过程，发生在坡地上，结果产生各种径流成分径流量及其时程分配－－流域产流各种径流成分分别沿地面和地下向河网汇集的过程，发生在坡地上，结果产生河网总入流－－坡地汇流(地面、壤中水、地下水径流汇流)河网总入流加上河网水面降水向流域出口断面汇流的子过程，发生在河网中，结果就是出口断面流量过程－－河网汇流坡地汇流河网汇流流域汇流§1山坡流域的分类流域类型土壤、岩石植被、地下水位产流典型流量过程线第Ⅰ类土壤覆盖浅薄下面为岩石植被茂密表土疏松

3、山坡较陡Rsat+Rint+RgRsat+Rint第Ⅱ类包气带厚度中非均质土壤存在地下水位植被良好坡度中等Rs+Rint+Rg第Ⅲ类包气带很厚均质土壤地下水埋深大植被很差Rs第Ⅳ类冲积平原地下水位高地势平坦透水性好Rsat+Rg§2流域产流特征的分析流域所处气候条件1.典型山坡流域的包气带结构和水分动态2.出口断面流量过程线的形状(退水规律)3.流域中地下水动态特点4.影响次降雨－径流关系的因素5.Keypoints:流域产流特征的分析应力求综合，相辅相成，不宜孤立地、静止地看问题。§3产流面积的变化1、现象及原因降雨过程中，流域上产生径流的部分称为产流区。产流区所包围的流域面积称为产

4、流面积。Keypoints:产流面积是逐渐变化着的Cause:降雨空间分布不均匀下垫面条件空间分布不均匀§3产流面积的变化流域内各点包气带的蓄水容量是不同的，将各点包气带蓄水容量从小到大排列，以包气带达到田间持水量时的土壤蓄水容量Wm′为纵坐标，以流域内小于等于该Wm′的面积占全流域的面积比a为横坐标，所绘的曲线称为流域蓄水容量面积分配曲线。1)流域蓄水容量面积分配曲线2、蓄满产流条件下总径流的产流面积变化Wm流域蓄水容量曲线0流域的蓄水容量流域的最大持水量最大流域蓄水量流域饱和容量曲线§3产流面积的变化2)降雨空间分布均匀情况下，蓄满产流总径流产流面积的变化特点:(1)土壤缺水量小、

5、先蓄满的地方先产流(2)产流面积随着降雨继续而不断增大(3)产流面积大小与降雨量和初始土壤含水量有关，与降雨强度无关。流域产流过程示意图部分面积产流全面产流包气带W0Wm-W0W0=Wm潜水P§3产流面积的变化3)降雨空间分布不均匀情况下，蓄满产流总径流产流面积的变化划分成许多子流域每个子流域看成降雨分布均匀分别对子流域讨论后，综合结果§3产流面积的变化特点:(1)上包线：全流域干燥时，W0=0(2)下包线：流域含水量达田间持水量时，W0=Wm1)下渗容量分配曲线3、超渗产流地面径流产流面积变化§3产流面积的变化2)降雨空间分布均匀情况下，超渗产流面积的变化特点:产流面积变化与降雨强度

6、和初始土壤含水量有关，与降雨量无关§4蓄满产流总径流量计算1、降雨空间分布均匀情况1)初始土湿分布与计算W0§4蓄满产流总径流量计算2)建立降雨径流关系RΔWPE～W0～R相关图W0PE(mm)R(mm)45。降雨径流相关图上部属流域全面产流状态，满足方程R=PE-(Wm-W0)，表现为一组平行等距离的450直线。相关图下部属流域部分产流情况，产流量随降雨量减少迅速降低，表现为一组向下凹的曲线。PE～W0～R关系图W0=020406080100PE(mm)R(mm)R1R2R3R4P4P3P2P1例：某次降雨前W0=58mm，各时段雨量分别为P1,P2,P3，P4。降雨径流相关图的应用

7、内插W0=58mm相关线(红线)查得相应的R1，R2，R3，R4W0=02040608010058P(mm)R(mm)183863881301058050P50302525ΣR18386388已知W0=58mmΣP5080105130R18202525降雨径流相关图的应用3)产流量计算(1)根据前期实测降雨量和蒸散发计算模式，推算本次降雨初始时的流域土湿W0(2)计算本次降雨的流域平均值P，扣除雨期蒸发后得PE值(3)查降雨径流相关图或者根据公