《城市水文学》城市水文学基本概念.pptVIP

以降水补给为主的河流，河流的流量变化应该与_____________的变化相一致。 二、降雨径流的形成过程 降雨径流是指流域的降水，由地面与地下汇入河网，最终流出流域出口断面的水流。 流域内自降水开始到雨水流过出口断面的整个物理 过程称为径流形成过程。一般将这一过程分为四个阶段：降水—流域蓄渗—坡面漫流—河网汇流。 一、产流过程 蒸散发、截留、填洼、入渗、产流。 损失量：蒸散发量、植物截留量、土层中的持水量及部分填洼量。 净雨量/径流量/产流量：降雨量与损失量之差。包括地面径流、壤中流和地下径流。 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。（包括坡地汇流和河网汇流） 河槽的调节作用：涨水和退水体现了河槽的储水能力，对降雨产流有一定的调节作用，使流域出口处的径流量更加平滑（过程线变化缓慢、滞后），实际上是对净雨在时程上进行第二次再分配。 总结：一次降雨过程，经植物截留、下渗、填洼、蒸发等损失，进入河网的水量显然比降雨量少，且经过坡地汇流和河网汇流，使出口断面的径流过程远比降雨过程平缓，历时长，时间滞后。 降雨、产流和汇流，是从降雨开始到水流流出流域出口断面经历的全过程，他们在时间上并无截然的分界，而是同时交错进行的。 影响径流的主要因素： 1）降水 降水强度大、历时长、面积大，则产生的径流就大； 2）蒸发 蒸发包括水面、土壤、植物上的水分蒸发，在一定条件下，蒸发越大径流越小。 3）下垫面因素 流域内汇水区的大小、形状、地理位置、地质情况、植被、湖泊、沼泽等统称为下垫面因素。 流域的面积和形状 流域面积决定：大面积流域具有较强的径流调节能力，各种影响因素相互平衡和抵消，径流变化趋于稳定。 流域的形状：流域的长度决定了地面径流汇流的时间，因而影响径流过程。狭长形流域径流过程更为平稳。 流域的植被 包括流域的植被覆盖率、植被类型、年龄、茂密程度对气候、截留、下渗、地形都有影响，从而对径流形成过程产生影响。 植被的生长增加了地表粗糙度，减少坡面漫流速度，从而增加雨水下渗机会，减少地表径流量。落叶枯枝改变了土壤的成分和结构，从而影响土壤水分的下渗和蒸发。 三、径流的表示方法及单位 1 流量（Q）： 单位时间内通过河流某过水断面的水量(m3/s) 2 径流总量（W）： 某时段T内通过河流某过水断面的总水量 W=Q×T 3 径流深（Y） 径流总量平均分布在流域上的水深(mm) 4 径流模数（M）： 单位流域面积上所产生的流量。(L/s·km2) 5 径流系数（α）： 某时段径流深度Y与同期降雨量H之比。 四、次雨洪过程及其特征 例题1： 某站控制流域面积 ,多年平均年降水量为 ，多年平均流量 试根据这些资料计算多年平均年径流总量，多年平均径流深，多年平均流量模数，多年平均径流系数。 例题2： 已知某水文站控制的集水面积F=800km2，某次洪水过程线如下，试求：(1)该次洪水的总径流量；(2)该次洪水的径流深。(Δt=1h) 时段次序 0 1 2 3 4 5 6 7 Q(m3/s) 0 110 130 1500 1350 920 700 430 时段次序 8 9 10 11 12 13 14 15 Q(m3/s) 310 260 230 200 170 150 60 0 第六节 流域水量平衡 一、水量平衡原理 在复杂的水文过程中，水分运动也遵循质量守恒定律，即水量平衡原理。 对任一区域在给定时间段内，输入区域的各种水量之总和与输出区域的各种水量之总和的差，等于区域该时段蓄水量的变化量。 水量平衡方程式为： 现以陆地上任一地区为研究对象，任一时间内的水量收入I为： 区域在给定时段内支出水量O为： 将以上式子代入水量平衡方程式得： 二、水量平衡通用方程式 三、地球上的水量平衡 地球表面有大陆和海洋两大基本单元，可以依据通用水量平衡方程，首先分别建立海洋的和陆地的水量平衡方程，然后再将它们合并为全球水量平衡方程。 1、全球陆地水量平衡方程 全球陆地在任一时段收入水量为大气降水H；支出水量有蒸发量E和地表、地下径流量Y（入海径流量），则全球陆地水量平衡方程： ?W＝W2－W1＝H－（E＋Y） 多年平均，?W＝0，则E0＝H0-Y0，即全球陆地降水量大于蒸发量，以径流形式补充海洋，实现全球水量平衡。 2、全球海洋水量平衡方程 3、全球水量平衡方程 降水、蒸发和径流在整个水循环中是三个