水文学5第五章 径流课件.ppt

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1、第五章径流径流是水循环的基本环节，又是水量平衡的基本要素，它是自然地理环境中最活跃的因素。从狭义的水资源角度来说，在当前的技术经济条件下，径流则是可资长期开发利用的水资源。河川径流的运动变化，又直接影响着防洪、灌溉、航运和发电等工程设施。因而径流是人们最关心的水文现象。流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，称为径流。液态降水形成降雨径流，固态降水则形成冰雪融水径流。第五章径流第一节径流的形成过程第二节径流的表示方法第三节影响径流的因素第一节径流的形成过程由降雨（或融雪）到水流汇集到河流出口断面的整个物理过程，称径流形成过程。径流形成过程是一个非常复杂的物理过程，根据

2、各个阶段的特点，把径流形成划分为三个过程。一、流域蓄渗阶段二、坡地产流和汇流阶段三、河槽集流阶段第一节径流的形成过程一、流域蓄渗阶段二、坡地产流和汇流阶段三、河槽集流阶段一、流域蓄渗阶段一、流域蓄渗阶段当雨水降落到地面上时，除一小部分（一般不超过5%）降落于河槽水面上的降水直接形成径流外，大部分降雨并不立即产生径流，而是消耗于植物截留、下渗、填洼与蒸发。在一次降雨过程中，流域上各处的蓄渗量及蓄渗过程的发展是不均匀的。因此，地面径流产生的时间和地方并不一致，有前有后，先满足蓄渗的地方先产流。降雨开始时，除一少部分降落在河床上的雨水直接进入河流形成径流外，大部分降水并不立刻产生径流，而是首

3、先要消耗于植物截留、枯枝落叶吸收、下渗、填洼与蒸发。（一）植物截留植物截留是指降雨过程中植物枝叶拦蓄降水的现象。在降雨过程中植物枝叶吸附的雨水量－－截留量，在降雨开始阶段，截留量随降雨量正比增加，经过一段时间后，截留量将不再随降雨量的增加而增加，而是稳定在某一个值、此时达到最大截留量。截留过程贯穿在整个降雨过程中，积蓄在枝叶上的雨水不断被新的雨水替代。雨止后截留水量最终耗于蒸发。在降雨过程中穿过植物枝叶空隙直接到达地面的降雨为穿透降雨，由枝叶表面滴下到达地面的降雨为滴下降雨。林内降雨由穿透降雨和滴下降雨组成。植物截留量与降水量、降水强度、风、植被类型、郁闭度、枝叶的干燥程度等有关。一般

4、情况下，降水量越大，植物截留量越大；降水强度越强，截留量越小；风越大，截留量越小；不同的植被有着不同的截留量，叶表面积越大，截留量越大，尤其是叶片表面的状况对截留量有很大影响；郁闭度越高，整个林分的截留量越大。林冠截留量可以达到年降雨量的３０％，在湿润地区截留量对减少地表径流的形成有积极作用。但是在干旱地区，如何调节截留量，使更多的雨水到达地面，进入土壤，用于林木生长是干旱区造林工作中面临的新课题。（二）枯枝落叶吸收穿过林冠层的降水到达地表之前，还要遇到枯枝落叶层的阻拦。枯枝落叶层一般都较为干燥，具有较强的吸收雨水的能力。枯枝落叶层吸收雨水能力取决于枯枝落叶的特性和含水量大小，一般情况

5、下，枯枝落叶层越干，吸收的雨水量越大。枯枝落叶不但可以吸收雨水，而且还可以减缓地表径流流速，促使更多的径流渗入土壤，同时还可以过滤地表径流中携带的泥沙。（三）下渗当雨水穿过枯枝落叶层到达土壤表面时，水分便开始下渗。下渗发生在降雨期间和降雨停止后地面尚有积水的地方。渗入土壤中的水分最终消耗于蒸发和蒸发散，还有一部分向深层渗透进入地下水。（四）填洼为流域中各处的土壤特性、土层厚度、土壤含水量、地表状况等因素各不相同，所以，流域内各点出现超渗产流和蓄满产流的时间不同。首先出现产流的地方雨水在流动过程中还要填满流路上的洼坑,称为填洼。对于山区流域来说，一次暴雨洪水过程中，填洼量所占比重不大

6、，在10毫米左右，它最终将耗于蒸发及入渗，因此，在实际计算中往往被忽略。但在平原或坡度平缓的地面，由于地面洼坑较多，填洼量较大，可高达100毫米，流域填洼过程在径流形成过程中的作用十分显著。它不仅影响到坡面漫流过程，同时也影响到径流总量，因此，不容忽视。超渗产流在降雨过程中当降雨强度小于土壤的入渗强度（能力）时，所有到达地表的雨水全部渗入土壤之中，但是下渗强度的空间变化很大，有些地方下渗能力强，有些地方下渗能力弱，在有些地方当降雨强度大于土壤的入渗强度时多余的雨水便在地表形成地表径流（超渗雨），这种产流方式称为超渗产流。超渗雨开始蓄积形成地面积水。蓄满产流如果降雨强度小于下渗强度，下渗

7、过程持续进行，当土壤中所有孔隙都被雨水充满后，多余的水分在地表形成径流，这种产流方式称为蓄满产流。壤中流降雨过程中渗入土壤的水分不断增加，当某一界面以上的土壤达到饱和时，在该界面上就会有水分沿土层界面侧向流动，形成壤中流。地下径流当降雨继续进行，下渗水分到达地下水面后，以地下水的形式沿坡地土层汇入河槽，形成地下径流。小结在流域蓄渗过程中产生三种径流形式——地表径流、壤中径流和地下径流，因此，蓄渗过程也是流域的产流过程。在流域蓄渗过程中降雨必须满