植物地理学课件 第二章2学习资料VIP

第二章河流（River）第一节水系和流域第二节河流的水情要素第三节河流的补给第四节河川径流的形成过程第五节河川径流的变化第六节河水的运动第三节河流的补给（一）河流的补给与流量过程线（二）流量过程线的分割（三）河流的分类（一）河流的补给与流量过程线1、雨水补给及其特点（1）完全受降水特性的影响，如雨量、雨强、降雨历时等。（2）流量过程线上表现为陡涨陡落。（3）每年有一个汛期。

（1）补给量随气温而变化，以一年为一个周期，一年一个汛期。流量过程线较光滑，不会有陡涨陡落。（2）单位面积出水率高。（3）年径流量比较稳定，各年间变化较小。

2、冰川融水补给的河流及其特点（2）补给量不仅与气温有关，而且与上一年的积雪有关，积雪多补给量就大。（1）在年径流过程线上往往有两个汛期，其中一个为积雪融水产生，多出现在3-5月(春汛)，另一个出现在6-9月，由降雨补给产生(指季风区)。（3）其流量变化比雨水补给的河流更稳定。

3、季节性积雪融水的补给及特点湖泊和沼泽地对河川径流有一定的调节作用，水量变化比较均匀，流量过程线比较平缓，变幅小。

4、湖泊与沼泽水的补给及特点5、地下水补给及特点

地下水补给量稳定而连续，流量过程线较平缓，是枯季河流的主要水源。

甲图是我国一个水电站大坝下游某观测站在筑坝前后所测得的该河全年流量曲线，乙图是一个被森林覆盖的河盆在暴雨中呈现的河流流量曲线和含沙量曲线。读图完成下列问题。

（1）甲图中A、B、C表示这条河流的三种补给形式，其中A是______补给，B是____补给，C是______补给。

（2）甲图①②两条曲线，哪条是筑坝后测到的？_____，理由是______。

（3）假设乙图中暴雨发生时该河盆的森林早已被砍伐，试在图中绘出可能出现的河流流量曲线及含沙量曲线。森林砍伐前后，该地区呈现的流量曲线特点是______；原因是______________。甲

乙

（二）流量过程线的分割1、地下径流的分割(在一次洪水过程线上的分割

)

（1）直线分割法

A水平作图法图

B斜线分割法图认为在整个洪水过程中，地下水量没有大的变化，而且涨水之前的河水全为地下水，以a点为高度，水平线作图到c点，ac线以下为地下水。认为在地表水的涨水过程中，地下水量也在上涨，因此地面径流终止点c应比起涨点a的位置要高一些的退水曲线终止点，斜线ac以下的部分为地下水。

水平线分割法简便易行，对地下径流小，洪水历时短的流域较为适合。

而对地下径流比重大、洪水连续时间长的流域，则会造成比较大的误差，此时改用斜线分割法较为合理。

（二）流量过程线的分割1、地下径流的分割(在一次洪水过程线上的分割)

（2）估计作图法

设想：降雨前地下水位下降，降雨后地下水仍处于下降趋势，假定直到C点，地下水补给开始增加，到了B点，地表水补给结束，此后全为地下水补给，流量过程线变得平缓。ACB以下为地下水补给，以上为地表水补给。面积（km2）

250125050001250025000N（天）

23456（二）流量过程线的分割1、地下径流的分割(在一次洪水过程线上的分割

)

（3）退水曲线法

设想：地下水在整个河流涨落过程中也有一个涨落过程，起涨点是C点，D点是退水过程线的拐点。DB是标准退水曲线，从D点反向延长至D点。ACDB线就是地下水的涨落过程线。标准退水曲线是根据本流域多次洪水的退水规律综合制作而成的。（二）流量过程线的分割2、年径流过程线的分割

（1）地下水径流过程线的分割（2）季节性冰雪融水径流过程线的分割

（3）雨水径流过程线的分割三、河流的分类1、分类的原则

（1）根据补给的水源分；（2）根据径流的季节分配划分；（3）根据径流深度划分；（4）根据地貌和河床特性划分。三、河流的分类2、我国河流综合分为三类：（1）雨水补给的河流

指秦岭—淮河以南，青藏高原以东，大约以1000mm等雨量线为界，主要河流有长江和珠江水系。图（2）雨水—融水补给河流指秦岭—淮河以北的大部分地区，包括东北、华北地区和青藏高原的东部，主要是我国的半干旱地区，大约以400mm等雨量线为界，主要河流有黑龙江、松花江、黄河、海河、辽河等水系。图（3）融水—雨水补给河流

内蒙古的东北部、黑龙江流域的西北部、阿尔泰山、天山、昆仑山和祁连山的西部、青藏高原的西部、塔里木河、雅鲁藏布江的上游等河流，这些河流以冰雪融水补给为主。图

东部季风区（华北地区）降水集中在7、8月，汛期为7、8月或稍晚一些时间；由于冬春降水少，枯水期出现在12、1、2月份。本区以雨水补给为主，径流的季节变化随降水量的变化而变化。东北地区由于纬度较高，冬季严寒，积雪深厚，春季积雪消融，4、5月份形成一次汛期（春汛）；7、8月份东南季风带来降雨，河流又出现第二次汛期（夏汛）；冬季气温低，河流封冻，小河流会断流。西北内陆地区降水稀少，河流主要补给水源是冰川融水。冰川消融量随气温的增高而增加，故该地区河流7、8月份水量最大；冬季气温低，冰川不融化，河流断流；由于冰川融化量有限，加之蒸发强烈和下渗量大，故该地区河流流量一般不超过250m3/s。南部沿海地区

每年5月因夏季风带来降雨，出现第一次汛期；该地区8、9月份多台风雨，故出现第二次汛期；本地区纬度低，又濒临海洋，是我国降水量最丰富的地区，所以流量大，汛期长，无结冰期，水位差较小。西南喀斯特地区溶洞、暗河等发育，促使地表水下渗，导致地表河流径流量变小。第三节河流的补给（一）河流的补给与流量过程线（二）流量过程线的分割（三）河流的分类第二章河流（River）第一节水系和流域第二节河流的水情要素第三节河流的补给第四节河川径流的形成过程第五节河川径流的变化第六节河水的运动第四节河川径流的形成过程第四节河川径流的形成过程河川径流主要由降水形成，本节主要讨论降雨径流的形成过程及其影响因素。从降雨到径流流出出口断面的过程可分为四个阶段(过程)。I.降水阶段

II.流域蓄渗阶段

III.地面产流阶段

IV.流域汇流阶段

一、降水阶段（一）降水特性（二）流域平均降水量的计算一、降水阶段（一）降水特性1、降水量(mm):日降水量、次降水量。2、降雨强度——雨强（毫米/时）：指单位时间的降水量。

3、降水过程：降水在时间上的分配4、暴雨范围（降水范围）一场降雨的覆盖面积图

5、暴雨中心的移动路径

重庆陈家桥万余群众遭洪水围困

一、降雨阶段（二）流域平均降水量的计算

1、算术平均法（N个点的观测值）2、加权平均法以雨量站所代表的面积占流域面积的比重为权重。（1）等雨量线法：A、根据已有的降水资料（一次降水）绘制流域的等雨量线图；B、分别求出两条等雨量线之间的面积（实地面积fi）；C、分别求出两条等雨量线之间的平均降水量:

D、求出流域的平均降水量

:2、加权平均法（2）泰森多边形法（垂直平分法）A、将各雨量点用直线与邻近的点连接起来，形成三角形；B、对三角形的每一条边作垂直平分线，几条垂直平分线所包围的区域就是这个雨量点代表的面积；2、加权平均法

C、雨量站代表的面积为fi，区外的雨量站也可用以计算平均降水量，但它代表的面积只是流域内的部分。2、加权平均法（3）客观运行法A、将流域均匀分出若干网格，得到若干格点。权重

C、求流域平均降雨量。其中

权重系数

J点降雨量

B、用邻近各雨量站数据确定个格点雨量。二、流域蓄渗阶段（降雨损失阶段）

植物截留下渗填洼（一）植物截留及其影响因素

在有植被的地方，雨水首先到达植物的叶面和树干上，当雨水满足这部分水以后才会到达地面，这个过程称为植物截留过程，截留的部分雨水最后消耗于蒸发。（一）植物截留及其影响因素影响因素：1）植物的种类：阔叶林大于针叶林2)植被的密度：

密林大于疏林3)植物的生长阶段：生长期大于枯萎期4)成林大于幼林。

植物截留量计算模型：

I：植物的截留量（单位为mm）;C：树叶表面积与投影面积的倍比(C＞1);W：单位投影面积的截留量（mm）：停留在树叶上的降雨量E：是雨期内单位树叶面积的蒸发强度；T：降雨的时间。显然“CET”是雨期的蒸发量；K：是常数，根据植物的状况推求：

P：是一场降雨的雨量。（一）植物截留及其影响因素（二）下渗及其影响因素1、下渗的物理过程及其计算（1）下渗过程：当雨水到达地面后，在土壤或岩石颗粒的分子力、毛管力和重力的作用下将一部分水渗透到土壤或岩石中，这个过程叫下渗过程。

下渗的水分首先要使表层土壤达到饱和，或超过分子水、薄膜水和毛管水，才会产生重力水，在重力作用下重力水可以到达潜水面，补充地下潜水。（2）下渗能力曲线

下渗的水量开始较大，然后随土壤中的含水量增多而减少，也就是下渗能力随时间而衰减，最后达到一个稳定的下渗量（fc)。下渗总量随时间的推移而增加下渗曲线和下渗累积曲线

霍顿公式：

土壤中的含水量是在增加的，下渗总量的计算模型为：

注：这个模型的使用条件是下渗水量为充分供水，即降水量总是大于下渗能力。

f0：初始时的下渗能力β：渗透系数fc：稳定下渗能力t：是下渗时间（2）下渗能力曲线

（ft）

2、影响下渗的因素（1）土壤或岩石的透水性：（2）土壤前期的含水量：（3）降雨特征：（4）地形的坡度:（5）植被:

（三）填洼及其影响

流域上有大大小小的洼地，如水库、池塘、湖泊、水坑、稻田和其它洼地，这些地方都可以蓄积一定的地表径流，地表径流首先要满足这些洼地后，才会进入河槽。三、地面产流阶段地面径流的产流机制流域产流的两种模式（一）地面径流的产流机制地面产流的条件:降雨强度(i)必须大于各种损失强度。则：t时刻的产流量为：即：径流量=降水量–植物截留量–蒸发量–填洼量–下渗量产流条件中最根本的是：（二）流域产流的两种模式超渗产流蓄满产流（二）流域产流的两种模式1、超渗产流当包气带很厚，而且前期土壤含水量很少时，地下水埋藏较深，降水下渗的峰面不能到达潜水面，此时i>f,地面就会产流。产流量：

超渗产流的条件：

下渗的总量：R：产流量i：降雨强度f：下渗强度

2、蓄满(饱和)产流：

在湿润地区，包气带很薄，地下水位较高，降雨的下渗很快就会使包气带达到饱和，于是产流。对全场降雨而言，降雨的损失量为：Wm-W0(包气带最大蓄水量与降水前期土壤含水量之差

)产流量：产流条件：

R:产流量X：降雨量Wm：饱和含水量W0:土壤前期含水量2、蓄满(饱和)产流：

下滲曲线和下滲累积曲线当i>fc时就会产生地面径流。蓄满产流的径流由两部分组成：地表径流Rs和地下径流Rg两种产流模式的区别：

超渗产流

蓄满产流

产流条件：

i>fX>(Wm-W0)径流水源：

地表径流Rs地表径流＋地表径流

(Rs＋Rg)适应地区：

干旱和半干旱地区山地

湿润地区

四、流域的汇流阶段径流沿着坡面汇集到河槽，再由河槽汇集到河流的出口断面，这个过程就是径流的汇流过程，或叫汇流阶段。

四、流域的汇流阶段坡面汇流阶段河槽汇流阶段汇流中的影响因素(一)坡面汇流阶段

1、状态：

2、流量

3、流速、持续