流域径流形成过程解析ppt课件.ppt

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1、第二章流域径流形成过程一、河流和流域二、降水三、下渗四、蒸散发五、径流三、下渗1、地下水类型包气带水：存在于包气带中的地下水。结合水（分吸湿水、薄膜水）毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）重力水（分上层滞水与渗透重力水）饱和水带：存在于饱和带中的地下水潜水具有自由水面承压水（分自流水与非自流水）成规模可以利用的主要有：上层滞水、潜水、承压水2、土壤水（1）吸着水：包括吸湿水和薄膜水。吸湿水被紧束于土粒表面，不能在重力和毛管力的作用下移动。薄膜水吸附于吸湿水的外部，能沿土粒表面进行数度极小的移动。（2）毛管水:

2、是在毛管力作用下土壤中所能保持的那部分水分。分为上升毛管水和悬着毛管水。上升毛管水是指地下水沿着土壤毛细管上升的部分，悬着毛管水来自降雨或灌水，在不受地下水补给时，上层土壤由于毛管作用下所能保持的地面渗入的水分。（3）重力水：土壤中超出毛管含水率的水分在重力作用下很易排出，这种水分称为重力水。2、土壤水几个重要的含水量：饱和含水量（最大持水量）田间持水量：凋萎系数：为保证旱作物丰产和水资源的高效利用，一般要求土壤含水量在_________和__________之间。3、下渗下渗是指降落到地面上的雨水从地表渗入

3、土壤内的运动过程。下渗不仅直接决定地面径流量的大小，同时也影响土壤水分的增长，以及表层流与地下径流的形成。因此，分析下渗的物理过程和规律，对认识径流形成的物理机制有重要的意义。3、下渗下渗过程：渗润阶段（分子力）：下渗开始时，土壤干燥，分子力很强，可达10000个大气压，土壤分子力很快把水吸附在土粒周围，形成薄膜水。随着入渗的继续，薄膜厚度增大，分子力迅速衰减到消失。（引力与距离平方成反比）3、下渗下渗过程：渗漏阶段（毛管力）：入渗水分填充了土粒间的空隙，空隙连通，形成毛管，水沿管壁运动，构成弯曲面，在表面张

4、力作用下产生毛管力。表面张力的合力指向无水方，使水迅速入渗。当水逐渐填满毛管后，毛管力消失。渗透阶段（重力）：毛管力消失后，只剩下重力起作用，重力稳定向下，一直起作用，可使下渗稳定进行。3、下渗下渗曲线：图下渗曲线和下渗累积曲线3、下渗经验公式（霍顿公式）：其中，下渗率f，表示在单位时间内，单位面积上渗入土中的水量（mm/h）ft：t时刻的下渗率，f0：初始下渗率，e：自然对数的底，β：递减指数。f0、fc、β与土壤性质有关，需根据实测资料或实验资料分析确定。蒸发：水由液态或固态转化为气态的过程称为蒸发。流域

5、蒸发包括三个方面：水面蒸发；土壤蒸发；植物散发。四、蒸散发1、量测器测法是应用蒸发器或蒸发池直接观测水面蒸发量。我国水文和气象部门采用的水面蒸发器有：Ф-20型、Ф—80套盆式、E-601型蒸发器，以及水面面积为20m2和100m2的大型蒸发池。1.1水面蒸发用蒸发器或蒸发池观测水面蒸发。E=kE`式中，E为天然水面蒸发量；E`为蒸发器实测蒸发量；k为蒸发器折算系数。1.2土壤蒸发土壤蒸发是土壤中所含水分以水汽的形式逸入大气的现象，土壤蒸发过程是土壤失去水分或干化过程。第一阶段：土壤充分湿润，供水充足，E接近

6、最大蒸发能力EM；第二阶段：土壤水分减少，W

7、由地面与地下汇入河川，并流出流域出口断面的水流过程。河川径流的来源是大气降水。降水的形式不同，径流形成过程也不同。降雨径流多见，融雪径流一般为局部。径流过程可划分为产流、汇流两个阶段。五、径流1.1径流形成过程产流过程降水过程流域蓄渗过程汇流过程坡面漫流过程河槽集流过程S土壤蓄水填洼量Vd植物截流Is降雨P蒸发E壤中流Rin浅层地下径流Rgs深层地下径流Rgd坡面漫流Rs1.1径流形成过程1.1.1产流过程流域产流（蓄渗）指降雨的雨水耗于植物截留、下渗和填洼等综合过程。降雨形成地面径流之前，在流域中会被以上几

8、个方面所消耗，不参与径流的形成.1.1.2汇流过程坡地汇流：坡面汇流壤中流地下径流河网汇流：小沟小溪小河大河流域出流1.2影响径流的主要因素人类活动农业措施林牧业措施水利措施下垫面因素地形土壤和地质植被和湖沼流域形状和面积气象气候因素降水蒸发1.3径流的表示方法流量——Q指单位时间内通过流域出口断面的水量，常用单位为m3/s。Q=AV。流量Q随时间t的变化过程，称为流量过程线Q~t。1.