课件(第十一章)PPT资料.ppt

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径流量的单位：

体积单位径流量的单位：

体积单位（m3,万万m3,亿亿m3）,谈水资源量时常用谈水资源量时常用m3径流深径流深（RunoffDepth）单位：

长度单位单位：

长度单位（mm）,分析降雨径流关系时用分析降雨径流关系时用mm3）径流量的时程分配径流量的时程分配（Temporaldistributionofrunoff）降水的时程分配扣除损失量的时程分配降水的时程分配扣除损失量的时程分配之结果称为径流量时程分配，又称净雨之结果称为径流量时程分配，又称净雨量的时程分配。

量的时程分配。

Part1Introduction1-2Rainfall-RunoffProcess流域上承受一场具有一定时空分布降水后，在其出口断面形成流量过程的现象流域上承受一场具有一定时空分布降水后，在其出口断面形成流量过程的现象称为径流形成过程。

称为径流形成过程。

1）现象描述现象描述出流出流蒸散发蒸散发坡地坡地河网河网降水降水截留截留填洼填洼土壤持水量土壤持水量地面径流地面径流壤中水径流壤中水径流地下水径流地下水径流汇流汇流汇流汇流汇流汇流Part1Introduction1-2Rainfall-RunoffProcess2）2）降雨径流形成的子过程降雨径流形成的子过程a.在产流物理条件支配下产生径流量的子过程，发生在坡地上，结果在产流物理条件支配下产生径流量的子过程，发生在坡地上，结果产生各种径流成分径流及时程分配产生各种径流成分径流及时程分配流域产流流域产流.c.河网总入流加上河网水面降水向流域出口汇流的子过程，发生在河河网总入流加上河网水面降水向流域出口汇流的子过程，发生在河网，其结果为流域出口断面流量过程网，其结果为流域出口断面流量过程河网汇流河网汇流.b.各种径流成分分别沿地面和地下向河网汇集的子过程，发生在坡地各种径流成分分别沿地面和地下向河网汇集的子过程，发生在坡地上，其结果是河网总入流上，其结果是河网总入流坡地汇流坡地汇流.Part1Introduction1-2Rainfall-RunoffProcessPart1Introduction1-2Rainfall-RunoffProcess3）两点注记两点注记（a）对复杂的问题，为了研究必须简化，但简化必对复杂的问题，为了研究必须简化，但简化必须符合物理规律和精度要求。

须符合物理规律和精度要求。

（b）产流和汇流原本是耦合的过程，为研究方便，产流和汇流原本是耦合的过程，为研究方便，将产流、汇流割裂开来。

将产流、汇流割裂开来。

流域类型流域类型土壤、岩石土壤、岩石植被、地下水植被、地下水位位产流产流典型流量过典型流量过程线程线第第类类土壤覆盖浅薄土壤覆盖浅薄下面为岩石下面为岩石植被茂密植被茂密表土疏松表土疏松山坡较陡山坡较陡Rsat+Rint+RgRsat+Rint第第类类包气带厚度中包气带厚度中非均质土壤非均质土壤存在地下水位存在地下水位植被良好植被良好坡度中等坡度中等Rs+Rint+Rg第第类类包气带很厚包气带很厚均质土壤均质土壤地下水埋深大地下水埋深大植被很差植被很差Rs第第类类冲积平原冲积平原地下水位高地下水位高地势平坦地势平坦透水性好透水性好Rsat+RgPart1Introduction1-3山坡流域的分类山坡流域的分类流域所处气候条件1.典型山坡流域的包气带结构和水分动态2.出口断面流量过程线的形状（退水规律）3.流域中地下水动态特点4.影响次降雨径流关系的因素5.Keypoints:

流域产流特征的分析应力求综合，相辅相成，不宜孤立地、静止地看问题。

Part1Introduction1-4流域产流特征的分析流域产流特征的分析气候、地理和下垫面特征分析流域产流气候下垫面地理Part1Introduction流域产流气候下垫面地理长年干旱、蒸发量大、土壤缺水量大超渗产流湿润地区，土壤缺水量少蓄满产流气候、地理和下垫面特征分析Part1Introduction流域产流气候下垫面地理植被差、土壤颗粒细、地下水埋深大超渗产流土壤颗粒大、质地疏松、植被好、地下水埋深浅蓄满产流气候、地理和下垫面特征分析Part1Introduction流域产流气候下垫面地理长江以南地区：

年降雨量1000mm，径流系数0.4蓄满产流西北干旱地区：

年降雨量400mm，径流系数1000mm0.41000mm32洪水过程线陡涨缓落，地面径流和地下径流均占一定比例多年平均径流系数0.4蓄满产流蓄满产流Part2Variationsinrunoffproducingarea任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；

当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。

由此形成蓄满产流概念蓄满产流机制比较接近或符合土壤缺水量不大的湿润地区。

这些地区，一场较大的降雨常易使全流域土壤含水量蓄满。

产流机理产流机理Part2Variationsinrunoffproducingarea基本方程基本方程WWM-W降降水水RPER=PE-（WM-W）计算公式计算公式带带包包气气潜潜水水带带蓄满产流计算示意图蓄满产流计算示意图Part2Variationsinrunoffproducingarea若一场降雨不能使全流域蓄满，流域内也观测到径流，why?

原因：

流域内各点包气带厚度不一致，各点蓄水容量（土壤缺水量）也不相同，先蓄满的地方先产流，后蓄满的地方后产流，产流面积是不断变化的，这种产流状态称之部分产流（局部产流），最后逐步过渡到全面产流。

蓄水容量曲线蓄水容量曲线（WatershedCapacityCurve）Part2Variationsinrunoffproducingarea2-2VariationsintherunoffproducingareaoftotalrunoffunderrunoffformationonrepletionofstorageNN个点个点,对于任意第对于任意第ii点，测出其包气带田间持水量点，测出其包气带田间持水量（体积含水量体积含水量土层深度土层深度）1）流域蓄水容量曲线流域蓄水容量曲线（Watershedwatercapacitycurve）将测到的所有将测到的所有从小到大排序：

从小到大排序：

每个点代表的面积是已知的。

如果以包气带达到田间持水量时的土壤含水量如果以包气带达到田间持水量时的土壤含水量Wm为纵为纵坐标，以小于等于该坐标，以小于等于该Wm所占的面积比重所占的面积比重f/F为横坐标，为横坐标，则所得到的曲线称为流域蓄水容量曲线则所得到的曲线称为流域蓄水容量曲线Part2Variationsinrunoffproducingarea-流域的最大点蓄水容量流域的最大点蓄水容量-流域最大平均蓄水容量流域最大平均蓄水容量-流域初始平均蓄水量流域初始平均蓄水量-最大初始点蓄水量最大初始点蓄水量2-2VariationsintherunoffproducingareaoftotalrunoffunderrunoffformationonrepletionofstoragePart2Variationsinrunoffproducingarea流域蓄水容量曲线的特点：

流域蓄水容量曲线的特点：

单增曲线单增曲线唯一性（对一个固定流域而言，天然条件下）唯一性（对一个固定流域而言，天然条件下）最小值可以是最小值可以是0（流域中存在不透水区域）（流域中存在不透水区域）2-2VariationsintherunoffproducingareaoftotalrunoffunderrunoffformationonrepletionofstoragePart2Variationsinrunoffproducingarea2）在降雨空间分布均匀的情况下，蓄满产流总径流产流面积的变化在降雨空间分布均匀的情况下，蓄满产流总径流产流面积的变化（Spatialdistributionofrainfalliseven）StartStart：

PE1PE1后：

土壤含水量的增加量为后：

土壤含水量的增加量为PE2PE2后：

土壤含水量的增加量为PE3PE3后：

土壤含水量的增加量为PE4PE4时，全流域蓄满。

时，全流域蓄满。

特点特点:

（1）

（1）土壤缺水量小、先蓄满的地方先产流土壤缺水量小、先蓄满的地方先产流

（2）

（2）产流面积随着降雨继续而不断增大产流面积随着降雨继续而不断增大（3）（3）产流面积大小与降雨量和初始土壤含水量有产流面积大小与降雨量和初始土壤含水量有关，与降雨强度无关。

关，与降雨强度无关。

2-2Variationsintherunoffproducingareaoftotalrunoffunderrunoffformationonrepletionofstorage35流域产流过程示意图流域产流过程示意图部分面积产流全面产流包气带包气带W0Wm-W0WW00=W=Wmm潜潜水水PPart2Variationsinrunoffproducingarea若初始土含不为若初始土含不为00，即，即结论同结论同W0=0的情况。

的情况。

流域蓄水容量曲线的缺点：

不能指出流域某一具体地点的田间持水量、缺水量。

蓄