流域径流形成过程资料

径流的形成过程及影响因素

径流的形成过程及影响因素 形成降水是径流形成的首要环节。降在河槽水面上的雨水可直接形成径流。流域中的降雨如遇植被，要被截留一部分。降在流域地面上的雨水渗入土壤，当降雨强度超过土壤渗入强度时产生地表积水，并填蓄于大小坑洼，蓄于坑洼中的水渗入土壤或被蒸发。坑洼填满后即形成从高处向低处流动的坡面流。坡面流里许多大小不等、时分时合的细流（沟流）向坡脚流动，当降雨强度很大和坡面平整的条件下，可成片状流动。从坡面流开始至流入河槽的过程称为漫流过程。河槽汇集沿岸坡地的水流，使之纵向流动至控制断面的过程为河槽集流过程。自降雨开始至形成坡面流和河槽集流的过程中，渗入土壤中的水使土壤含水量增加并产生自由重力水，在遇到渗透率相对较小的土壤层或不透水的母岩时，便在此界面上蓄积并沿界面坡向流动，形成地下径流（表层流和深层地下流），最后汇入河槽或湖、海之中。在河槽中的水流称河槽流，通过流量过程线分割可以分出地表径流和地下径流。 影响因素径流是流域中气候和下垫面各种自然地理因素综合作用的产物。 a 气候因素。它是影响河川径流最基本和最重要的因素。气候要素中的降水和蒸发直接影响河川径流的形成和变化。降水方面，降水形式、总量、强度、过程以及在空间上的分布，都会影响河川径流的变化。例如，降水量越大，河川径流就越大；降水强度越大，短时间内形成洪水的可能性就越大。蒸发方面，主要受制于空气饱和差和风速。饱和差越大，风速越大，则蒸发越强烈。气候的其他要素如温度、风、湿度等往往也通过降水和蒸发影响河川径流。 b 流域的下垫面因素。下垫面因素主要包括地貌、地质、植被、湖泊和沼泽等。地貌中山地高程和坡向影响降水的多少，如迎风坡多雨，背风坡少雨。坡地影响流域内汇流和下渗，如山溪的水就容易陡涨陡落。流域内地质和土壤条件往往决定流域的下渗、蒸发和地下最大蓄水量，例如在断层、节理和裂缝发育的地区，地下水丰富，河川径流受地下水的影响较大。植被，特别是森林植被，可以起到蓄水、保水、保土作用，削减洪峰流量，增加枯水流量，使河川径流的年内分配趋于均匀。 c 人类活动。例如，通过人工降雨、人工融化冰雪、跨流域调水增加河川径流量；通过植树造林、修筑梯田、筑沟开渠调节径流变化；通过修筑水库和蓄洪、分洪、泄洪等工程改变径流的时间和空间分布。

影响径流形成的主要因素有哪些

试题 影响径流形成的主要因素有哪些？气候变化及人类活动如何影响流域径流形成？ 试述河川径流中的基流分割主要方法及研究基流的意义。 径流形成的基本原理及其影响条件。 径流形成原理 径流是指流域的降水由地面及地下汇入河网，流出流域出口断面的水流。径流的形成过程可分为流域蓄渗过程、坡地汇流过程和河网汇流过程。径流的形成过程实质上是降水在流域空间与时间上的再分配过程。 1、流域蓄渗过程 降雨初期，除降落在河槽水面上的雨水直接形成径流外，大部分降水并不立即产生径流，而是消耗于植物截留、下渗、填洼与蒸散发。在降雨过程中，当降雨强度小于下渗能力时，雨水将全部渗入土壤中；当降雨强度大于下渗能力时，超出下渗强度的降雨形成地面积水，蓄积于地面洼地，称为填洼。随着降雨继续，满足填洼后的水开始产生地面径流。流域上不断降雨，渗入土壤中的水使包气带含水量不断增加。土层中水达到饱和后，在一定条件下，部分水沿坡地土层侧向流动，形成壤中径流，壤中径流扩散到地面形成地表饱和径流。下渗水到达地下水面后，以地下水的形式沿直面土层汇入河槽，形成地下径流。 在流域蓄渗过程中，无论是植物截留、下渗、填洼、蒸散发及土壤水的运动，水的运行均受制于垂向运行机制，水的垂向运行过程构成了降雨在流域空间上的再分配，从而构成了不同的产流机制，形成了不同的径流成分。 2、坡地汇流过程 满足填洼后的降水在坡面上形成片流、细沟流运动的坡面漫流。在漫流过程中，坡面水一方面继续接受降雨的直接补给而增加，别一方面又在运行过程中不断地消耗于下渗和蒸发而减少。坡面水流可能程紊流或层流，其流态与降雨强度有关，其运行受重力和摩阻力的支配。坡面漫流流程一般不超过数百米，历时亦短，故对小流域比较重要，而对大流域往往可以忽略。 壤中流和地下径流同样存在沿坡地土层的汇流过程，它们都是在有孔介质中的水流运动。壤中流流速要慢于地面径流而快于地下径流。 在径流形成过程中坡地汇流过程对各种径流成分在时程上起着第一次再分配作用。 3、河网汇流过程 指各种径流成分经过坡地汇流进入河网后，没河网向下游流出出口断面的过程。在此过程中，河网调蓄作用对净雨量在里程上再一次进行分配，使出口断面的流量过程线比降雨过程线平缓的多。河网汇流的水分运行过程，是河槽中不稳定水流运动过程，是河道洪水波的形成和运动过程，而下游断面上的水位流量的变化过程是洪水波通过该断面的直接反映。 在径流形成中通常将流域蓄渗过程到形成地面径流及早期表层流过程称为

2017年度国家自然科学奖公示-流域径流形成与转化的非线性机理-夏军

通过专家推荐申报2017年度国家自然科学奖项目公示内容 一、项目名称： 流域径流形成与转化的非线性机理 二、专家推荐意见： 推荐专家姓名：崔鹏 工作单位：中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 职称：研究员 学科专业：自然地理与水土保持学 推荐意见：流域径流形成与转化过程极其复杂，认清其规律对防洪和水安全十分重要。传统方法多基于线性系统理论，导致径流估算较大误差。以夏军院士领衔的团队通过多年研究与探索，在径流形成与转化的非线性机理方面，做出了有新的发现与创新的成果：（1）发现了径流形成的产流量与土壤湿度、降雨强度和不同下垫面特征参数组合的指数规律，揭示了非线性系统响应函数的水文物理机制，创建了水文时变增益非线性模型(TVGM)，解决了径流非线性精准估算的理论难题。（2）发现了非线性水量转化中关键的土壤蒸发与总蒸腾比例，建立了叶面积指数、表层土壤含水量与土壤蒸发/总蒸腾比例之间的函数关系，揭示了径流形成中系统界面过程水分与能量非线性交换机制。（3）创建了流域分布式时变增益非线性模型(DTVGM)，揭示了流域径流形成过程与流域下垫面、人类活动和气候变化影响的响应机制，提出了量化水文模拟不确定性新的方法。该研究8篇代表性论文总他引719次，其中SCI他引579次；2004年获湖北省自然科学一等奖，2014年获国际水文科学领域的最高奖“国际水文科学奖-V olker奖章”。成果应用到我国江河湖库防洪减灾、水量水质联合调度以及重大调水工程管理，产生了显著的社会经济效益。将上世纪著名国际水文学家J.Dooge提出的《水文系统线性理论》提升到水文系统非线性理论新的高度，推动了水文科学基础研究和理论的发展。推荐该项目为国家自然科学奖壹等奖。 推荐专家姓名：林学钰 工作单位：吉林大学环境与资源学院

径流形成法公式

径流形成法公式 径流形成法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法。影响流量的主要因素取决于：汇水区的几何参数、地面起伏及坑洼情况；降雨情况，包括降雨强度及降雨延续时间；土壤种类及其吸水能力；地面植物的覆盖情况；径流及径流厚度；主河沟的特征及粗糙系数；湖泊、水库的库容蓄水调节作用等。本方法的具体形式见式1。 βλδψ5423 %1)(F z h Q -= (式 1 ) 式中： Q 1%—频率为100年一遇的洪峰流量(m 3 /s)； ψ—地貌系数，根据地形、汇水面积F 、主河沟平均坡度Z I 决定； F —汇水面积(km2)； h —径流厚度(mm)，由暴雨分区表、规定频率p 、土壤的吸水类别表以及汇流时间表决定。 本项目所在地区，东边界线为东江水系，南边界线为东江水系，西边界线为罗浮山脉，北边界线为九连山，罗浮山脉，暴雨分区为第8区；根据广东省1979年至1985年第二次土壤普查分类系统，本项目沿线土壤多为农业生产用土壤，多为红粘土、红壤、砖红壤、黄壤、人工填土等，据此查得土壤吸水类别为Ⅲ类； 汇水面积F<10km2，据此查得汇流时间τ=30min 。根据上述参数查表得径流厚度h=58mm ； z —被植物或坑洼滞留的径流厚度，本项目沿线地面特征为，高一米以下的 密草，稀灌木丛，农作物为水稻，果林，据此查表得滞留的

径流厚度z=10mm； β—洪峰传播的流量折减系数，本项目汇水面积中心至桥涵的距离均为小于 3km的山地、山岭汇水区，查表得β=1； γ—汇水区降雨量不均匀的折减系数，汇水区长度或宽度小于5km时可忽略 不计，否者按表取值，本项目可忽略不计，即γ=1； δ—湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，偏安全不考虑水库或 湖泊调节作用时，取δ=0.99。 以上各参数由《公路涵洞设计细则》(JTG/TD65-04—2007)附录B表B-5～表B-13查得。