径流

王朝百科·作者佚名  2009-10-24
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降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流称为径流。

类型按水流来源有降雨径流和融水径流;按流动方式可分地表径流和地下径流,地表径流又分坡面流和河槽流;此外,还有水流中含有固体物质(泥沙)形成的固体径流,水流中含有化学溶解物质构成的离子径流等。

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。

径流是地球表面水循环过程中的重要环节,它的化学、物理特性对地理环境和生态系统有重要的作用。

计量方法径流研究所需资料由水文站、实验流域或径流站、实验室、野外考察获得。主要通过观测、实验、分析和计算等进行径流的研究。径流的计量值有流量、径流量、径流模戍、模比系数、径流深、径流系数等。

流量(Q)是表示单位时间内通过过水断面的水量,以立方米/秒计。

Q=VA

式中V为水流平均流速;A为过水断面面积。

径流量(W)是一定时段(△T)内通过过水断面的水量,以立方米计。

W=Q△T

径流模数(M)是单位面积上的径流量(产水率),以升/(秒·平方公里)计。

式中F为流域面积,以平方公里计。

模比系数(K),又称流量变率,是各时段的径流模数(Mi)与正常径流模数(M0)之比,即

径流深 (R)是一定时段内径流量在流域面积上的深度值,以毫米计。

径流系数 (C)指某时段内径流深或径流量与同时段内的降水深(P)或降水总量(Wp)的比值。

研究意义径流是地貌形成的外营力之一,并参与地壳中的地球化学过程,它还影响土壤的发育,植物的生长和湖泊、沼泽的形成等。径流在国民经济中具有重要的意义。径流量是构成地区工农业供水的重要条件,是地区社会经济发展规模的制约因素。人工控制和调节天然径流的能力,密切关系到工农业生产和人们生活是否受洪水和干旱的危害。因此,径流的测量、计算、预报等工作,都是水利建设的重要任务。

 
 
 
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