水文学原理-第七章

水文学地理与环境科学学院内容：7.1径流形成过程概述7.2河流水情7.3洪水、枯水与冰情发7.4径流的分割与计算7.5径流的影响因素第七章径流第一节径流形成过程概述1

径流指流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流。又可分为：

根据补给来源又分为：降雨径流和融雪径流。

二径流的形成过程

流域内，自降雨开始到水流聚集到流域出口断面的整个物理过程，包括：产流过程和汇流过程；〔一〕流域蓄渗过程〔产流〕1净雨降雨扣除损失后的雨量；净雨是径流的来源，而径流那么是净雨汇流的结果；某闭合流域一次暴雨洪水的地面净雨量与相应的地面径流深的关系是？2.产流过程：把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程，〔净雨量也称产流量〕；3.损失量：降雨不能形成径流的那局部水量；4植物截流降雨开始后，除少量直接降落在河面上形成径流外，一局部滞留在植物的枝叶上，称为植物截流；植物截流最终耗于蒸发；植物截流枯落物截流5超渗雨当降雨强度大于入渗强度时，按下渗能力入渗，超出下渗的雨水称为超渗雨；6填洼超渗雨会形成地面积水，积蓄于地面上大大小小的坑洼；7地面净雨：形成地面径流的净雨；8壤中流〔表层流〕：当下渗趋于稳定，继续下渗的雨水沿着土壤孔隙流动，一局部从土壤坡侧土壤孔隙流出，注入河槽形成径流；9地下径流：另一局部净雨会继续向深处入渗，到达地下水面后，以地下水的形式补给河流；形成地下径流的净雨称为地下净雨。在流域产流过程中产生三种径流形式——地表径流、壤中流和地下径流，因此，产流过程也是流域的蓄渗过程。在流域产流过程中降雨必须满足四种损失，植物截留损失、枯枝落叶吸收损失、下渗损失、填洼损失，因此，流域的产流过程也叫损失过程。〔二〕汇流过程

净雨沿坡面从地面和地下汇入河网，然后再沿河网聚集到流域出口断面，这一完成过程称为流域汇流过程，〔坡地汇流和河网汇流〕；

坡地汇流过程就是净雨汇入河网的过程，分为三局部：1.坡面漫流：超渗雨水在坡面上以片流或时分时合的细沟流运动的现象称为坡面漫流。降水经坡面漫流注入河道，形成地表径流；

2.壤中流〔表层流〕：表层流和坡面漫流可以互相转化，即表层流以地面径流的形式注入河网；局部壤中流可直接汇入河网。壤中流流动较慢，在降雨结束后仍可产流。3.地下径流〔基流〕：降水下渗到达地下水面后，再注入河网，这局部水量称为基流。地下水流动慢，可长期补给河流，无降水时河网得到的补给绝大局部来自基流。坡地汇流过程坡面漫流地面径流壤中流地下径流截留运动速度快慢河槽径流成分在时程上的再分配河网汇流过程

各种径流成分经坡地汇流注入河网，在河网内沿河槽作纵向流动和聚集的过程称为河网汇流。〔支流－干流、上游－下游、最后流出流域出口断面的过程〕。

出口断面涨水阶段：河槽水量增加、水位升高，河槽出口断面流量小于汇流流量。洪水形成过程。退水阶段：随着降雨和坡面漫流量的减少直至完全停止，河槽水量减小，水位下降。河槽的调节作用：涨水和退水表达了河槽的储水能力，对降雨产流有一定的调节作用，使流域出口处的径流量更加平滑〔过程线变化缓慢、滞后〕，实际上是对净雨在时程上进行第二次再分配。地下水位河岸调节作用总结

一次降雨过程，经植物截留、下渗、填洼、蒸发等损失，进入河网的水量显然比降雨量少，且经过坡地汇流和河网汇流，使出口断面的径流过程远比降雨过程平缓，历时长，时间滞后。降雨、产流和汇流，是从降雨开始到水流流出流域出口断面经历的全过程，他们在时间上并无截然的分界，而是同时交错进行的。

一、水情要素1水位：水位是河流、湖泊、海洋和水库等水体在某一地点的自由水面相对于标准基面〔也称绝对基面,常以黄海海平面为标准基面〕的高程，单位以m计。影响水位变化的因素：河道水量冲刷、淤积人类活动第二节河流水情水位是重要水文特征之一，也是最根本的水文要素。水位特征值：起涨点水位最高水位最低水位平均水位警戒水位水位过程线水位历时曲线2.流速河流中水质点在单位时间内运动的距离。断面流速分布：3.流量单位时间内通过河流某断面的水量，Q〔m3/s〕。二径流及其表示方法河川径流：降落到地面的雨水〔或冰雪融化水〕，由地面和地下汇流到河槽并沿河槽流动的水流的统称。地面径流地下径流固体径流溶解质径流在一个年度内，通过河流出口断面的水量，叫做该断面以上流域的年径流量。它可用年平均流量〔m3/s〕、年径流深〔mm〕、年径流总量〔104m3或108m3〕或年径流模数〔L/s/km2或m3/s/km2〕表示。

径流的多年变化径流的年内变化径流与年径流一定时段内流过某一断面的总水量称径流量。1．流量Q：m3/s2．径流量W：m3、万m3或亿m34．径流模数M：

L/(s·km2)

、

m3/(s·km2)

3．径流深R：mm5．径流系数α：径流的表示方法例：某水文站流域面积F=54500km2，多年平均降雨量P=1650mm，多年平均流量Q=1680m3/s。求多年平均径流量、多年平均径流深、多年平均径流模数、多年平均径流系数。解：径流的表示方法流量Q，m3/s径流总量W，m3径流深度R，mm径流模数M，L/s·km2径流系数α时间T，s面积F，km2

面积F，km2

降水量P，mm时间段时间点时间段时间T，s三、河流的径流情势年内变化：日、旬、月、季径流的变化。用不均匀系数表示年际变化：年径流的多年变化。用变差系数来表示四、径流水源河流径流的水源来自于三方面：雨水冰雪消融水地下水一、洪水：流域内的暴雨或大面积的降雨产生的大量地面水流，在短时期内汇入河槽，使河槽中的流量剧增，水位猛涨，河槽水流成波状下泄，这个时期的径流称为洪水。春季洪水一般由融雪所造成秋季洪水一般由暴雨所造成洪峰流量，洪水过程线，洪水总量1洪水特征〔三要素〕：第三节洪水、枯水、冰情二、枯水：河槽中在一定时期内的流量小于〔或远小于〕平均流量，这个时期的径流称为枯水。枯水是河流断面流量较小的总称。枯水一般