【正文】 這時就會形成徑流。 ctct fefff ??? ? ?)( 02022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) （三）影響下滲的因素 下滲是一個較復(fù)雜的過程，受多方面因素的影響，主要有土壤性質(zhì)、降水、植被、地表、人類活動影響。 土壤：土壤粒徑愈大，孔隙愈大，穩(wěn)定下滲率 fc愈大。初始土壤含水率對下滲有影響，干燥土壤吸水力強，下滲率大，濕潤土壤下滲率就小。 降雨：若雨強小于下滲能力時，降雨全部滲入土壤，若雨強大于下滲能力時，則產(chǎn)生超滲產(chǎn)流，形成地面徑流。在相同土壤水分時，下滲率隨雨強增大而增大，尤其對有草皮覆蓋的情況則更為明顯。對于赤裸的土壤，雨強增大，雨滴也增大，增大的雨滴以較大能量撞碰并濺起地表土粒，土粒隨下滲水流充塞土壤孔隙，從而使下滲率減小。另外，降雨時程分布，連續(xù)或間歇降水都會影響下滲。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 植被：有植被地區(qū)的下滲一般大于裸地。這是因為植被阻止了地面徑流，延續(xù)了下滲時間，且枯枝落葉及根系的腐爛使土壤更易透水。 流域地形：坡度的大小，坡面的向陽、背陽，地形的起伏等都對下滲有一定影響。例如，同一雨強下，坡度越大，下滲率越小。 人類活動：植樹造林，開挖水平溝及魚鱗坑，修梯田，平整土地等農(nóng)、林措施，以及灌排水等水利措施使流域滯水及蓄水能力增加，因而影響到下滲。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) （四）下滲與雨強的關(guān)系：雨強 i指降水強度， ft表示某一時刻的下滲能力。 在天然情況下，滿足土壤下滲能力的必要條件是任一時刻的降雨強度 i要大于或等于該時刻的下滲能力 ft，即 i＞ ft，這時的下滲過程線就是下滲能力曲線。但天然狀態(tài)下的降雨復(fù)雜且多變，實際降雨強度并不一定大于下滲能力，可能有如下三種情況： 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 1 大降雨強度情況： i＞ fpfc，此時充分供水，下滲按下滲能力進(jìn)行并處于下滲最大值； 2 降雨強度較小而穩(wěn)定的情況： i≤fc，下滲率取決于降雨強度， f=i，降雨全部滲入土壤，土壤水分達(dá)不到飽和； 3 降雨強度介于 fp與 fc之間： fc i≤fp，開始時達(dá)不到飽和，f= i，全部降水滲入土壤，待某一時刻表土層飽和后，此飽和層逐漸加深并開始過渡到地面積水。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 三、地下水類型 ? 存在于包氣帶中的地下水 ? 結(jié)合水（分吸濕水、薄膜水） ? 毛管水（分毛管懸著水與毛管上升水） ? 重力水（分上層滯水與滲透重力水） ? 存在于飽和帶中的地下水 ? 潛水 具有自由水面 ? 承壓水（分自流水與非自流水） ? 成規(guī)?？梢岳玫闹饕校荷蠈訙撍?、承壓水 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? （一）上層滯水 (perched water) 上層滯水是存在于包氣帶中局部隔水層上的重力水（下圖）。它是大氣降水或地表水在下滲途中，遇到局部不透水層的阻擋后，在其上聚積而成的地下水。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) ? （二）潛水（ phreatic water） ? 潛水是埋藏在地表下第一個穩(wěn)定隔水層上具有自由表面的重力水。這個自由表面就是潛水面。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 第六節(jié) 徑流 一、徑流形成過程 從降水到達(dá)地面至水流從流域出口斷面流出的過程即為河川徑流形成過程。 徑流為流域表面的降水由地面與地下匯入河川，并流出流域出口斷面的水流過程。河川徑流的來源是大氣降水。降水的形式不同，徑流形成過程也不同。降雨徑流多見，融雪徑流一般為局部。 徑流過程可劃分為產(chǎn)流、匯流兩個階段。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 深層地下徑流與流域降水關(guān)系不大，穩(wěn)定，形成“基流”。我國大多數(shù)河流，在夏、秋季節(jié)主要是地表水補給，且以雨水補給為主，而在冬季則主要是地下水補給。 河川徑流一般有四部分組成 : Y1 +Y2 +Y3 +Y4 匯流階段：匯流分為①坡面匯流；②河流匯流 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) (1) 概念 在流域中，從降水到達(dá)地面至水流匯集于流域出口斷面的物理過程。 t P Q t 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) t P t Q t 徑流形成分兩個階段：產(chǎn)流階段和匯流階段。如下圖所示。 R 產(chǎn)流 匯流 降雨過程 凈雨過程 流域出口斷面流量過程 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 產(chǎn)流：降水從上而下，以 x表示；有些降水先遇植物枝葉，被截流，其量記為 Is；在滿足 Is以后，多余水量仍到達(dá)地面，如降雨強度小于地面下滲能力，雨水將全部滲入土中，如降雨強度大于下滲能力，下滲按下滲能力進(jìn)行，多余的水將沿地面從高向低流動；中途遇坑洼地，將填平后再向低處流動，直達(dá)河流，形成地表徑流 Y1。 下滲水量分析：土壤表層疏松，下滲速度快；下層密實，下滲速度慢，當(dāng)表層土壤飽和后，自然會在兩層土壤界面形成積水，從高處向低處滲流，直到河流，形成壤中流 Y2。 下滲到淺層地下水面后，以地下水滲流補充河流，形成淺層地下徑流 Y3。 深層地下水在不透水層以下，比較穩(wěn)定地補充河流，形成深層地下徑流 Y4。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 產(chǎn)流階段 由降雨 P形成凈雨 R的過程。即 R=PP損 。 P損 包括植物截留、填洼、下滲、蒸發(fā)等損失水量。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) (3) 匯流階段 凈雨通過坡地、河網(wǎng)匯集到流域出口斷面的過程，可細(xì)分為坡地匯流和河網(wǎng)匯流。 坡面漫流，流程歷時較短，河流流量的主要來源； 表層流徑流，由土壤孔隙流入河網(wǎng)，流程歷時較坡面漫流長，對歷時較長的暴雨，也是構(gòu)成河流流量的主要來源。 坡地地下匯流，地下水補給河流，構(gòu)成河流的基流。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 坡面匯流由坡面漫流、壤中徑流匯流和地下徑流匯流組成。坡面漫流開始于地面產(chǎn)生積水時，并隨地面徑流的增加而發(fā)展。壤中徑流和地下徑流分別開始于相對不透水層和地下水面以上土壤含水量達(dá)到田間持水量之時。坡面漫流屬于明渠水流，而壤中徑流和地下徑流的匯流則是不同土深度的滲流現(xiàn)象。因此，在坡面匯流過程中，不同徑流成分的流速和流程必然有較大差異。 對流域上發(fā)生的一次具體洪水而言，并不一定同時存在坡面漫流、壤中徑流匯流和地下徑流匯流，而是他們的某種可能組合。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) b. 河網(wǎng)匯流： 從支流到干流，從上游到下游，到流域出口斷面。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 河網(wǎng)匯流：降雨形成的徑流，經(jīng)過坡地匯流即注入河網(wǎng)，開始河網(wǎng)匯流過程。來自坡地的水流，首先匯入附近的小河或溪溝，在匯入較大的支流，最后匯集至流域出口斷面，形成了流域出口段面的流量過程線。 匯流形成過程并不截然分為產(chǎn)流、匯流階段，我們僅是為了研究的方便而加以區(qū)分。簡單地說，把徑流過程中從降雨中扣除各項損失稱為產(chǎn)流過程，把坡面漫流及河網(wǎng)匯流稱為匯流過程。這樣加以區(qū)分僅是為了簡化分析計算工作。事實上，在流域各處產(chǎn)生的徑流，在向出口斷面匯集的過程中，降雨、下滲、蒸發(fā)等現(xiàn)象的全部或一部分，常常是同時發(fā)生的。 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 二 、 影響徑流的因素 水量平衡方程： PRE=ΔW R=P EΔW 1 氣候因素 上式中， P、 E屬于氣候因素。 R隨 P增大而增大，隨 E增大而減少。 E又 與氣溫、濕度有關(guān)。氣候因素是影響徑流的主要因子，屬急變因素。 2 地理因素（下墊面因素） 地理因素包括地理位置、地形、植被、湖泊和沼澤率、流域大小等。 它們從不同角度影響徑流。 3 人類活動因素 人類在流域上進(jìn)行的各種活動，包括興建水利工程、大面積灌溉、水 土保持措施、土地利用方式等。 直接影響：引水工程（南水北調(diào)），修建水庫；間接影響：植樹造林，都市化 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 三 徑流的定量表示 1 流量 —— Q 指單位時間內(nèi)通過流域出口斷面的水量，常用單位為 m3/s。 Q=AV。流量 Q隨時間 t的變化過程，稱為流量過程線 Q~t。 Q~t W 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 2 徑流總量 —— W 指一段時間內(nèi)通過流域出口斷面的總水量，單位為 m萬 m3 、億 m3 。 計算公式為： TQ)tt(Qdt)t(QW 122t1t ???? ?t1 t2 T W Q—— 時段 T內(nèi)的平均流量 日徑流總量、月徑流總量、年徑流總量通過上式都可以獲得。 Q t 2022年教改項目 水文學(xué)及水資源教研室 2022年 7月 工程水文學(xué)精品課程建設(shè) 3 徑流深 —— R 把徑流總量 W平鋪在流域面積 F上所得到的水深，稱為徑流深，單位 mm。 其關(guān)系式為： R=W/(1000F) 式中， W的單位為 m3， F的單位為 km2?？捎嬎愀鞣N時間尺度 (日、月、年 ) 的徑流深。 4 徑流模數(shù) —— M 指單位流域