径流形成过程简介

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7径流

7径流

河流洪水波特征值出现次序
对于单一洪水波,任意断面上洪水波的最 大特征值出现次序是:
最大比降 最大流速 最大流量 最高水位
枯水
枯水是河流断面较小流量的总称;枯水径流主要 枯水 来自于地下蓄水量; 枯水消退规律与地下水消退规律一致,枯水期降 水量较小,认为流域蓄水量W与枯水径流Q成正 比:W=KQ 消退系数K不是常数 流域蓄水量越大,枯水径流越大,退水越快, K越小; 如流域蓄水量集中在上游,则流程长,消退 慢,K越大;
水源的划分
径流量的计算
将非本次形成的径流成分分割出去后,剩 余部分即为本次降雨形成的径流。
§7.3 径流的影响因素
气候因素 流域下垫面条件 人类活动
气候因素
气候因素包括:降水、蒸发、气温、气压、风、 湿度等; 径流是降水的直接产物,降水的形式、总量、强 度、降水过程及降水在流域空间上的分布对径流 有直接影响; 降水和蒸发的总量、时空分布、变化特性,直接 导致径流组成的多样性、径流变化的复杂性; 气温、气压、湿度和风是通过影响蒸发、水汽输 送和降水而间接影响径流的;
§7.3 洪水与枯水
洪水过程线:用曲线表示流量从起涨到退 落随时间的变化过程,用以描述流域一次 暴雨、连续暴雨或冰雪融化流量过程; 典型洪水过程线的三个特征点:洪峰流 量、起涨点、地表径流退水终止点; 描述洪水特征的三要素:洪峰流量、洪水 总量和洪水总历时;
洪水成因
暴雨型洪水
雷暴雨洪水 台风暴雨洪水 锋面暴雨洪水
融雪型洪水
积雪融化洪水 融雪与降雨混合,以融雪为主的洪水
影响洪水的因素
天气因素
决定暴雨特性的天气因素,主要是气流的上升 运动强弱及持续性,还有水汽输送情况
流域下垫面因素
流域坡度大,植被少,土壤透水性差的流域, 易造成陡涨陡落的大洪水 大流域洪水过程线较平缓,小流域则相反 流域内高大的山脉,对气流有抬升作用,容易 形成地形雨,迎风坡雨量大,背风坡雨量小

第7章-径流

第7章-径流

二、径流形成过程
由降雨到水流汇集到流域出口断面的整个物 理过程,称为径流形成过程。 径流形成过程是一个非常复杂的过程,为了 便于分析,可以概括为产流过程和汇流过程。 降雨过程→扣除损失→净雨过程→流域 汇流→流量过程
(一)产流过程
净雨:降雨扣除损失后的雨量。净雨和其所形成 的径流数量上相等。 降雨扣除损失形成净雨的过程称为产流过程,净 雨量也称为产流量。 浅层地下净雨 净雨按产流场所划分为 深层地下净雨 (1 )地面净雨(2 )表层净雨(3 )地下净雨 实用中由于划分困难,常将表层流净雨归入地面 净雨中。 流域产流过程又称为流域蓄渗过程
3.6∑ Qt F
在退水规律比较一致的流域, 可在CD段上找与A点流量相等 的 C′
SAEF = SC′D′D
四、水源的划分
因为直接径流和地下径流有不同的汇流特性,所 以求得次径流量之后,还需划分直接径流和地下 径流。
方法:斜线分割法 起涨点A到直接径流终 止点B连一直线。直线 AB以上为直接径流。以 下和基流以上部分为地 下径流。
5 、径流系数:某一时段的径流 深与相应时段内流域平均降雨 深度之比值。
α = R/P
某水文站。流域面积 多年平均降雨量 多年平均流量
F = 54500 km ,
2 3
P = 1650 mm , Q = 1680 m / s ,
求 W , R , M , α。
(1) W = Q T = 1680 * 365 * 24 * 3600 = 530 亿 m 3 W 530 * 10 (2) R = = = 972 mm 3 3 10 F 10 * 54500 10 3 Q 1000 * 1680 (3) M = = = 30 . 8 L / skm F 54500 R 972 (4) α = = = 0 . 59 P 1650

水文学原理(第七章 径流).

水文学原理(第七章  径流).

解:计算围湖造田后流域多年平均蒸发量:
E ' F陆' E 陆 F水' E 水
F
F
1500 400 200 700 200 1100
1500
1500
753.3mm
计算围湖造田后多年平均径流深:
R' P E' 1300.0 753.3 546.7mm
计算围湖造田后流域多年平均流量:
(二)汇流过程
净雨沿坡面从地面和地下汇入河网, 然后再沿河网汇集到流域出口断面,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 部分: 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;
Q' R'F T
546.7 1500 10002 26.0m3 / s 1000 365 86400
2 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汇集的过程称为 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)。
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。
Q
—计算时段平均流量,(m3/s)
3.径流深:将径流量平铺在整个流域面积 上所得的水层深度,记为: R,单位:mm;
R W QT 1000F 1000F
4 径流模数:流域出口断面流量与流域面积之 比称为径流模数,单位:L/(s.km2)
M 1000Q F
5 径流系数:某一时段的径流深 R 与相应时段

径流量通俗理解

径流量通俗理解

径流量通俗理解一、什么是径流量?径流量是指在地表上由降雨所产生的、不被土地吸收和蒸发的水流,通过河流或其他渠道向下游流动的水的数量。

简单来说,径流量就是地表上流动的雨水。

通常情况下,当地面的降雨超过土壤的蓄水能力时,多余的雨水无法被土壤吸收,就会形成径流,流入河流、湖泊或海洋。

二、径流的形成过程1. 水分入渗当降雨发生时,一部分雨水会直接滞留在地表上,形成表面径流,而另一部分则会渗入土壤中,形成地下径流。

2. 表面径流表面径流是指降雨水滞留在地表上无法渗透进入土壤的部分,由于地表的坡度和不透水的障碍物,这些雨水会沿着地面流动,最终汇集到河流或其他低洼地带。

表面径流的形成取决于多个因素,包括降雨的强度、地表的渗透能力、土壤类型和地形等。

3. 地下径流地下径流是指降雨水渗透至地表下方,通过土壤孔隙或裂缝进入地下水体的过程。

这部分降雨水在地下水中储存和流动,最终与地表水系统相连。

地下径流的形成主要受土壤的渗透能力、土壤湿度和地下水位等因素的影响。

三、径流量的影响因素1. 降雨特征降雨的强度、持续时间和分布对径流量有重要影响。

降雨强度越大,持续时间越长,径流量也会相应增加。

2. 地形和土壤类型地形的坡度、高程和河流网状结构等因素会影响水流的速度和方向,进而影响径流量的大小。

此外,土壤的质地和渗透能力也会对径流量产生影响。

3. 植被覆盖植被覆盖可以减少地表水的蒸发和渗透,增加地表径流量。

植被还可以起到固土保持的作用,减少水土流失,进而影响径流量。

4. 人为活动人类的活动,如城市建设、道路铺设和农田排水等,都会改变地表和地下水的流动路径,从而影响径流量的生成和流向。

四、径流量的重要性径流量在水资源管理和自然灾害防治中扮演着重要角色。

1. 水资源管理径流量的测算和预测对水资源的合理利用及水源地的规划具有重要意义。

通过准确测算径流量,可以帮助决策者做出科学的水资源调度安排,保证水资源的可持续利用。

2. 自然灾害防治当降雨超过地表和地下的水容量时,径流量会急剧增加,可能导致洪水和泥石流等自然灾害的发生。

4.5径流

4.5径流
三、河川径流
• 径流:流域内的降水,从地面和地下汇入河网,
流出流域出口断面的水流。 • 径流的形成过程:从降水到达地面时起,到水流
流经出口断面的整个物理过程。
• 径流的形成过程
• 停蓄阶段:植物截流、下渗、填洼,补给地
下水。 • 漫流阶段:降水产流后,便在重力作用下, 沿着坡地面流动,叫坡地汇流,也称坡地漫 流。
冰冻期:河水封冻。
• 河川径流的年际变化
• 由降水量的年际变化引起的。一般以年径流 量的变差系数来表示年径流的变化程度。
• 年径流变差系数Cv
• n为观测年数,Ki为第i年的年径流变率。
• 降水量少的地区,其Cv值大于降水量多的地 区。 • 以雨水补给为主的河流,其Cv值大于以地下 水补给为主的河流,也大于以冰雪融水补给 为主的河流。 • 平原和盆地的Cv值大于相邻的高山和高原地 区。 • 流域面积小的河流,其Cv值大于流域面积大 的河流 。
• 影响径流的因素:径流的形成是各种自然地 理因素综合作用的结果。 • l)气候因素 : 降水和蒸发直接影响径流的 大小和变化 • 2)下垫面因素: 流域的下垫面因素具有对 降水再分配的功能。下垫面因素包括地貌、 土壤、地质、植被、湖沼等。 • 3)人为因素 : 例如,植树造林、修筑梯田, 可以增加下渗水,调节径流变化
河川径流的变化
年内变化:也叫径流的年内分配或季节分配。
径流的年内分配是不均匀的。一年中水情变化分为 几个特征时期:汛期、平水期、枯水期和冰冻期。 汛期:河流处于高水位的时期。春汛和夏汛。
枯水期:河流处于低水位的时期。我国一般是冬季。 平水期:河流处于中常水位的时期。是汛期和枯水 期中间的过渡阶段,多在秋季。
• • a=y/x 因为y<x,所以a<1.

河海大学811水文学原理第七章 径流的形成过程

河海大学811水文学原理第七章 径流的形成过程

第二节 河流水情
一、河川水文要素,如水位、流速、流量、泥沙和 冰情等多年的一般变化情况,称为河川水文情势 (水文要素)
• (一)水位:水体的自由水面高出某一基面以上的高程。 • 影响因素:河流水量、河流冲淤、潮汐、人类活动 • 特征水位:
– 起涨点水位 – 最高水位 – 最低水位 – 平均水位 – 警戒水位 – 保证水位:按照防洪堤防设计标准计算得到。
5、河流洪水波
• 设某时刻河道水流处于某种状态,例如稳定流状 态。如果由于暴雨径流、水电站运行或闸坝放水 等原因,突然有一定水量在此时注入河道,原来 的水面就因受到干扰而形成不稳定波动 。
• (1)相关概念 • 洪水波:天然河道某些河段水量短时间大量增加,
使原来河段恒定水面受到干扰所形成的沿河传播 的波。
(二)截流过程
• 降雨初期,雨滴降落在植物枝叶上被枝叶表面所截留。在 降雨过程中截留不断增加,直至达到最大截留量(又称截留 容量)。植物枝叶截留的水分,当水滴重量超过表面张力时, 便落至地面。
• 特点:截留过程延续整个降雨过程。积蓄在枝叶上的水分 不断地被新的雨水滴所更替。雨止后截留水量最终耗于蒸 发。
地面径流 总径流过程
降雨径流形成过程框图
蒸发E
降雨P
不透水面积上的径流
植物截留、填洼和表层土壤储存
土壤储存 浅层地下储存 深层地下储存
壤中流R2
浅层地下径流 R3
深层地下径流 R4
地面径流 R1
总径流R
(3) 汇流阶段
净雨通过坡地、河网汇集到流域出口断面的过程,可细分为坡地汇流和 河网汇流。
a.坡地汇流 坡面漫流,流程历时较短,大雨时是构成河流流量的主要来源; 表层流径流,由土壤孔隙流入河网,流程历时较坡面漫流长,对历时

水文学原理-第8章 径流

水文学原理-第8章 径流

流域出口
河网汇流 坡面汇流
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流域汇流过程
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坡地水流进入河网后,使河槽水量增加.水位升高,这就是河流洪 水的涨水阶段。在涨水段,由于河槽贮蓄一部分水量,所以对任一河 段,下断面流量总小于上断面流量。 随降雨和坡地漫流量的逐渐减少直至完全停止,河槽水量减少,水 位降低,这就是退水阶段。 这种现象称为河槽调蓄作用。河槽调蓄是对净雨在时程上进行的第 二次再分配。
河流水位的变化,从本质上看是河流流量的变化,流量增大,水位升 高;流量减小,水位降低。因此,水位变化实质上是流量变化的外部反映 和表现;另一方面,流量大小可以通过水位高低反映出来,即二者呈某种 函数关系Q=F(H),水位升高,流量增大。即Q=F(H)呈单调递增函数。
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根据图还可以看出降落在流域上的
降雨过程与经过流域下垫面的作用后
形成的流量过程之间具有明显的差异,
具体表现在:
①次降水量大于相应的次洪径流深。
降落在流域上的雨水必然有部分消耗
于植物截留、填洼、下渗以及蒸散发
等损失,使得最后流出流域出口的水
量小于降落在流域内的水量。
②两条过程线的形状不同。降水过程
第八章 径流
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主要内容
1
径流形成的过程
2
河流水情
3 洪水与枯水与冰情
4 径流的分割与计算
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径流的影响因素
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2
一、径流形成的过程
(一)几个基本概念
径流:由降水所形成的,在重力的作用下沿着一定的方向和路径流 动的水流。
地表径流:沿着地面流动 的水流
壤中流:在土壤中流动的
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第二章 径流形成过程

第二章 径流形成过程
S1, S2:Δt时段初、末水体蓄水量 I :Δt时段平均入流量 O :Δt时段平均出流量 P:Δt时段内降雨量 E: Δt时段内蒸发量
2.2.3 流域蒸散发量计算
三、水面蒸发量估计
(三)空气动力学法
E0=f(ud)*(e0-ed) e0 :相应于近水面空气温度的饱和水汽压,英寸; ed :水面以上一定高度的水汽压,英寸; ud :水面以上一定高度的风速,英里/天。
2.1 径流形成过程描述
径流形成过程是一个复杂连续的物理过程.它始于降 雨过程,终于流域出口流量过程。径流形成过程可以划 分为五个:
(1)无雨期。降水前的干旱期。流域上无径流产生, 河槽处于低水期,主要靠地下水补给。
(2)初雨期。其特征是除槽面降水产生微量径流外, 流域中的降水,主要耗于植物截留、下渗、填洼和蒸散 发等。
2.3 土壤水分运动
水力传导度与土壤含水量的经验关系式:
K a m1
经验公式:
K K sWsm2
式中 Ws为饱和度(土壤中含水的体积与孔隙体积之比)
K K0 exp( zi / Szm )
式中 zi 为饱和地下水面深度,Szm 非饱和区最大蓄水深度
2.3 土壤水分运动
非饱和土壤水流运动的基本微分方程:
三层蒸发模式的具体计算
1)当WU+P>=EP, EU=Ep, EL=0, ED=0;
2)当WU+P<EP, WL>=C.WLM, EU=WU+P, EL=(EP-EU)*WL/WLM, ED=0;
3)当WU+P<EP, C.(EP-EU)<=WL<C.WLM, EU=WU+P, EL=C*(EP-EU), ED=0;
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河川径流的形成过程
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1 径流形成过程
由降水形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、 洼地等流动的水流,通称为径流。其中流出流域出口断面的 水流称为河川径流。
径流分类:

地面径流或地表径流、地下径流(浅层、深层)

融雪径流、降雨径流.
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1 径流形成过程
径流形成过程
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坡地汇流与河网汇流
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蒸 发E
降 水P
植物截留Is 填洼及地面蓄水Vd
土壤蓄水 S
地下水蓄水 G
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不透水面
坡面漫流Rs 壤中流 Rin
水网河 蓄
浅层地下水径流 Rgs
深层地下水径流
Rgd
流域出流
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2 影响径流的主要因素
b)影响径流的主要因素
气象气候因素
降水
蒸发
人类活动 农业措施 林牧业措施 水利措施
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下垫面因素
地形
土壤和地质
植被和湖沼 流域形状 和面积
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2 河川水文情势
河川水文要素,如水位、流量、泥沙和冰情等多年的一般变 化情况,称为河川水文情势。

点 :

重 复 性
地 区 性
周 期 性
➢ 汇流过程 坡地汇流:
坡面漫流 壤中流 地下径流
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河网汇流:
小沟小溪 小河大河
流域 出流
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1 径流形成过程
坡地汇流:指水流沿坡面和地下向河网的流动和汇集过程, 它包括坡面汇流、表层汇流和地下汇流。
河网汇流:指水流沿河网中各级河槽向出口断面的汇集过程。
当一次降雨形成的水流全部流出流域出口断面时,一次径 流形成过程即告结束。因此,河网汇流可视为三种径流在时 间上的再分配。
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1 径流形成过程
降雨形成的径流量R/净雨量h
径流量(净雨量) = 降雨量 - 损失量 净雨(径流)量包括二个方面:
地面净雨 hs (地面径流Rs) 地下净雨 hg (地下径流Rg)
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1 径流形成过程
其中地面径流Rs包括: 坡面漫流Rs: 指沿流域坡地成片连续流动的水流。
壤中径流/表层流 Rin :指下渗的雨水,一部分滞蓄在土 壤中;一部分继续向下运行,遇到相对不透水层时,形成 沿不透水层面的表层流。
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1 径流形成过程
地下径流Rg包括:浅层地下径流 Rgs和深层地下径流 Rgd。
其特点是: 流量稳定; 地下水运动缓慢,补给河流滞后于地表径流,故往
模 糊 性
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1 径流形成过程
• 小结
(1)降雨扣除损失后形成净雨. (2)净雨要经过相当长的时间才能汇集到出口,所以洪水要 比暴雨滞后,且历时要比暴雨历时长得多. (3)地下径流比较稳定,维持河川径流常年不断.
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往成为河流枯水期的重要来源。
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流域蓄渗及汇流过程示意图
蒸发E
植物截流Is
降雨P
S 土壤蓄水
填洼量Vd
坡面漫流Rs
壤中流Rin
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流域渗蓄及汇流过程示意图
蒸发E
植物截流Is
降雨P
S 土壤蓄水
填洼量Vd
壤中流Rin
坡面漫流Rs
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1 径流形成过程
流域内,自降雨开始到水流汇集到流域出口断面的整个物理 过程,称为径流形成过程。
降雨过程→扣除损失→净雨过程→流域汇流→流量过程
其中降雨转化为净雨的过程称产流过程;净雨转化为河川流量 的过程称汇流过程。
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1 径流形成过程
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1 径流形成过程
➢ 产流过程(或称为流域蓄渗过程) 流域蓄渗指降落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,在流域中会被植物截留量 、 土壤蓄水量 、填洼量 、雨间蒸散发量 等几个方面所 消耗,不参与径流的形成。
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