第四节河川径流及其对土木工程的影响.docVIP

教 案 用 纸 学 科 路基 路面 工程 第五章 河流与水的地质作用 第四节 河川径流及其对土木工程的影响 审批签字 授课时数 授课方法 教 具 授课班级 教学目的 了解汇水区的几何参数及我国河流水量的补给类型 掌握径流的形成过程、影响径流的主要因素 教学重点 和难点 汇水区的几何参数及我国河流水量的补给类型 径流的形成过程、影响径流的主要因素 复习提问 1、达西定律 教学内容、方法和过程 附记 一、径流的形成过程：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，称为径流过程，称为径流形成过程自云中降落到地面上的水汽凝结物。是指降水耗于地表截留、水分下渗和填洼等综合作用的过程。截留是指植物和建筑物截留降雨的现象，在水文循环中截留起着增加蒸发减少到达地面降水量，从而减少地表径流的作用。对地表径流而言，截留是一种水量损失。填洼是指落到地面上的雨水直接或经极短的运行途径充填、滞蓄在地表凹坑中的现象。充填洼地所占用的水量称填洼量。填洼量一部分消耗于蒸发，另一部分下渗补给土壤水和地下潜水。下渗是地面上的水在土壤表层分子力、毛细管引力和水的重力综合作用下水分进入土壤层的过程 教 案 用 纸 附 页 教学内容、方法和过程 附记 3、坡面漫流过程：超渗雨水或超蓄雨水在重力作用下沿着坡面流动的细小水流，叫做坡地漫流或坡面漫流。 4、河槽集流过程：坡面漫流的水 总之，在径流形成中通常把从降雨开始，到地表径流和壤中径流产生的过程，称为产流过程；而把坡地汇流和河网汇流过程，统称为流域汇流过程 。径流形成过程实质上是雨水在流域内的再分配与运行过程。 产流过程中的水以垂向运行为主，空间上的再分配 ；汇流过程中水以侧向水平运行为主 ，时程上再分配。 二、影响径流的主要因素：影响径流形成和变化的因素主要有：气候因素、流域下垫面因素和人类活动因素。气候因素气候因素包括降水、蒸发、气温、风、湿度等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下垫面因素因素包括：地理位置，如纬度、距海远近、面积、形状等；地貌特征，如山地、丘陵、盆地、平原、谷地、湖沼等；地形特征，如高程、坡度、坡向；地质条件，如构造、岩性；植被特征，如类型、分布、水理性质（阻水、吸水、持水，输水性能）等。上述流域因素在空间上的随机组合，构成了下垫面条件的差异，这种差异足以构成产流方式（指各种径流成分产流机制的组合）及产流条件上的差异。流域中不同产流方式的空间分布及组合，便构成了流域产流机制的定态问题，是一个缓变的因素。 人类活动的影响人类活动对径流的影响既广泛、又深远，并且影响日趋 教 案 用 纸 附 页 教学内容、方法和过程 附记 严重。人类活动对径流的影响主要是通过改变下垫面条件从而直接或间接影响了径流的过程、径流的数量、质量的变化。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‰形式表示。其求取方法如下： （1）当有地形图可利用时，可从图上量取求得。如图5-17所示，用式5-9求得。 （2）当无地形图可利用时，可实测求得：山区河沟，当主河沟长度大于500m时，则以河沟陡坡转折点（一般为河沟形成处）的标高，减去桥涵处沟底标高，除以该两点的水平距离求得。 3）汇水区平均宽度B、横向平均坡度Ih： （1）汇水区平均宽度B：一般用汇水面积与长度之比，B = F/L雨水补给季节性积雪融水补给高山冰川和永久积雪融水补给湖泊水补给地下水补给 教 案 用 纸 附 页 教学内容、方法和过程 附记 我国河流五种补给形式的比较 补给类型 补给时间 影响因素和补给特点 主要分布区 雨水补给 夏秋季节 随 降水量 而变化，不连续且集中，水量变化 大 东部季风 区最为典型 季节性积雪融水补给 春 季 春季升温，有时间性、渐增过程 东北 地区 高山冰川和永久积雪融水补给 夏 季 夏季高温融水，有明显的 季节变化和 日 变化，年径流量较稳定 西北 和青藏地区 湖泊水补给 全年 取决于湖泊水和河水的相对水位，对河流有 调节 作用 长白山天池和长江中下游，较普遍。 地下水补给 全年 一般与河流水位有 互补 作用，水量 较稳定 普遍 4