1、植物截流,植物可以截流降水,降低降水对地面的侵蚀作用。
2、下渗,指水透过地面渗入土壤的过程。水在分子力、毛细管引力和重力的作用下在土壤中发生的物理过程,是径流形成的重要环节。
3、填洼,是降雨或融水产生的充填、滞蓄于地面坑洼的现象。为径流形成过程中重要的损失项。充填坑洼的水量称填洼量,最终耗于下渗、蒸发和地下水的补给。流域上存在很多自然或人工的、大小不等、深浅不一的坑洼,有的独立封闭,有的大小重叠贯通。在径流形成过程中,超渗雨和壤中流沿坡面注入凹坑,从而产生填洼现象。当
降雨初期的损失包括哪四个
降雨初期的损失包括填洼、雨期蒸发、植物截留、入渗。降水会被植物截留、洼地蓄水,表层土壤吸收。只有当降水超过上述总量后,超过下渗量的雨水才会聚集,产生径流。不超过总量和下渗量的降水,不会产生地表径流。流形成过程及其各部分的关系:一部分雨水以径流形式汇集到流域出口,另一部分经由蒸散发返回大气,通常把不转化为径流的那一部分雨水称为损失。一次降雨过程的总雨量扣去损失就得径流量,也称净雨量。净雨向流域出口断面的汇集过程,则称为流域汇流。初损后损法中的初损是指
产流之前的损失雨量。初损后损法中的初损是指产流之前的损失雨量,而在后损阶段,当降雨强度小于后期平均下渗强度时,其后期平均下渗强度为f=i。
初损,是指降雨产流前的损失,降雨初期由于植物截留、下渗、填洼等作用,几乎全部降雨被拦截于流域内各蓄水场所,不能形成径流,成为损失。
流域产流计算方法有哪些?
答:您好,流域产流计算方法主要有蓄满产流和超渗产流两种。蓄满产流
蓄满产流降水补足土壤包气带缺水后所形成的径流。在南方湿润地区或北方多雨季节,流域蓄水量较大,地下水位较高,一次降雨后,流域蓄水很容易达到饱和,它不仅产生地表径流,而且下渗水量中不全是损失,其中一部分成为地下径流,所以产流包括地面径流和地下径流两部分。
超渗产流
超渗产流当降雨强度或融雪强度超过地面的土壤下渗能力后所形成是径流。在北方干旱地区或南方少雨季节,流域蓄水较少,地下水埋藏较深,一次降雨后流域蓄水达不到饱和,下渗水量全部属于损失,不形成地下径流,只有当降雨强度大于下渗强度时才产生超渗雨,形成地面径流。
一、区别
(1)超渗产流,发生在包气带上界面(地面)的产流机制。地面径流的形成过程是在降雨、植物截留、填洼、雨期蒸发及下渗等几个过程组合下的发展过程。超渗产流是指地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和,多余出来的水量产生了地面径流。一般来说,植物截留量、雨期蒸发量、填洼量一般较小;而下渗量一般较大、且变化幅度也很大,它从初渗到稳渗、在时程上具有急变特性,空间上也具有多变的特性。下渗量的时空变化一般表现为:同一种土壤情况下,土壤干燥时,下渗能力强;土壤湿润时,下渗能力小。由此可见,下渗对地面径流的产生影响很大。地面径流产生的前提条件是:产流界面是地面(包气带的上界面);必要条件是要有供水源(降水);充分条件是降雨强度要大于下渗能力。
(2)蓄满产流又称超蓄产流。因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一。在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区,地下潜水位较高,土壤前期含水量大,由于一次降雨量大,历时长,降水满足植物截留、入渗、填洼损失后,损失不再随降雨延续而显著增加,土壤基本饱和,从而广泛产生地表径流。此时的地表径流不仅包括地面径流,也包括壤中流和其它形式的浅层地下水产流。蓄满产流方式往往不能在山区流域上普遍实现,在平原区则容易发生。在土层较薄的坡脚,由于饱和坡面流的存在,也具有蓄满产流意义。蓄满产流这一术语是中国水文学家基于中国江淮流域,尤其是江南河网化地区具体情况提出的,它对产流理论和降雨径流形成规律的探索,雨洪预报方法的研究有一定的实际意义。
一次降雨形成径流的损失量包括
关于问题一次降雨形成径流的损失量包括()。答案是植物截留,填洼、补充土壤缺水和蒸发。降雨径流指由降雨所形成的径流。降雨形成径流,就其水体的运动性质,大致可以分为两大过程:即产流过程与汇流过程;如就其过程所发生的地点,可以分为在流域面上进行的过程与在河槽里进行的过程。
从降雨到达地面至水流汇集、流经流域出口断面的整个过程,称为径流形成过程。径流的形成是一个极为复杂的过程、为了在概念上有一定的认识,可把它概化为两个阶段,即产流阶段和汇流阶段。
产流阶段。当降雨满足了植物截留、洼地蓄水和表层土壤储存后,后续降雨强度又超过下渗强度、其超过下渗强度的雨量,降到地面以后,开始沿地表坡面流动称为坡面漫流.是产流的开始。如果雨量继续增大,漫流的范围也就增大,形成全面漫流,这种超渗雨沿坡面流动注人河槽,称为坡面径流。地面漫流的过程,即为产流阶段。
汇流阶段。降雨产生的径流,汇集到附近河网后,又从上游流向下游,最后全部流经流域出口断面,叫做河网汇流,这种河网汇流过程,即为汇流阶段。
径流分为什么阶段?
流域的降水,由地面与地下入河网。流出流域出口断面的水流,称为径流。液态降水形成降雨径流,固态降水则形成冰雪融水径流。由降水到达地面时起,到水流流经出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程。降水的形式不同,径流的形成过程也各异。我国的河流以降雨径流为主,冰雪融水径流只是在西部高山及高纬地区河流的局部地段发生。从降雨到水流汇集至出口断面的整个过程,称为径流的形成过程。在不考虑大量人类活动的影响下,径流的形成过程大致可以分为以下几个阶段:
1.降雨阶段
降雨是径流形成的初始阶段,是径流形成的必要条件。
对于一个流域而言,各次降雨在时间上和空间上的分布和变化不完全相同。一次降雨可以笼罩全流域,也可以只降落在流域的部分地区。降雨强度在不同地区是不一致的,雨强最大的地区称为暴雨中心,各次降雨的暴雨中心不可能完全相同。同一次降雨过程中,暴雨中心位置常会沿着某个方向移动,降雨的强度也常随时间而不断变化。
2.蓄渗阶段
降雨开始以后,地表径流产生以前的植物截留、下渗和填洼等过程,称为流域的蓄渗阶段。在这一过程中消耗的降雨不能产生径流,对径流的形成是一个损失。不同流域或同一流域的不同时期的降雨损失量是不完全相同的。
在植被覆盖地区,降雨到达地面时,会被植被截留一部分,这部分的水量称为截留水量。降雨初期,雨滴落在植物的茎叶上,几乎全被截留。在尚未满足最大截留量前,植被下面的地表仅能得到少量降雨。降雨过程继续进行,直至截留量达到最大值后,多余的水量因重力作用和风的影响才向地面跌落,或沿树干流下。当降雨停止后,截留的水分大部分被蒸发。
雨水降落到地面后,在分子力、毛管力和重力的作用下进入土壤孔隙,被土壤吸收,这一过程称为下渗。土壤吸收并能保持一部分水分(吸着水、薄膜水、下悬毛管水等)。土壤保持水分的最大能力,称为土壤最大持水量。下渗的雨水首先满足土壤最大持水量,多余的才能在重力作用下沿着土壤孔隙向下运动,到达潜水面,并补给地下水,这种现象称为渗透。
降雨满足植物截流和下渗以后,还需要填满地表洼地和水塘,称为填洼。只有在完成填洼以后,水流才开始外溢,产生地表径流。
降雨停止后,洼地蓄水大部分消耗于蒸发和下渗。
3.产流漫流阶段
产流是指降雨满足了流域蓄渗以后,开始产生地表(或地下)径流。根据地区的气候条件,可将产流分为两种基本形式:蓄满产流和超渗产流。
蓄满产流大多发生在湿润地区。由于降水量充沛,地下水丰富,潜水面高,包气带薄,植被发育好,土壤表层疏松,下渗能力强,所以降雨很容易使包气带达到饱和状态。此时,下渗趋于稳定,下渗的水量补给地下水,产生地下径流。当降雨强度超过下渗强度时,则产生地表径流。因为蓄满产流是在降雨使整个包气带达到饱和以后才开始产流,所以又称饱和产流。
超渗产流大多发生在干早地区地下水位较低、包气带较厚、下渗强度较小的流域,当降雨强度大于下渗强度时,就开始产流。在产流过程中,降雨仍在继续下渗(下渗量决定于雨前的土壤含水量)。一次降雨过程中,很可能包气带达不到饱和状态,所以又称非饱和产流。
蓄满产流主要决定于降雨量的大小,与降雨强度无关:超渗产流则决定于降雨强度,而与降雨大小无关。我国淮河流域以南及东北大部分地区以蓄满产流为主;黄河流域、西北地区的河流以超渗产流为主,其他地区具有过渡的性质。
流域产流以后,水流沿地面斜坡流动,称为漫流,又称坡地漫流。
4.集流阶段
坡地漫流的水进入河槽以后,沿河槽从高处向低处流动的过程称集流阶段。此为降雨径流形成过程的最终阶段。各大小支流的水量向干流汇入,使干流水位迅速上升,流量增加。当河槽水位上升速度大于两岸地下水位上升速度时,河水补给地下水;当河流水位下降后,反过来由地下水补给河水,这称为河岸的调节作用。与此同时,河槽蓄水逐渐向出口断面流去。即河槽本身也对径流起调节的作用,称为河槽的调节作用。一般河网密度大的地区,河流较长,河槽纵比降小。河水下泄速度慢,河槽的调节作用大;反之河槽调节作用就小。
在影响河川径流形成与变化的因素中,气候因素是最主要的因素。在流域范围内不论以何种形式进入河槽的水均来源于大气降水,且与降水量、降水强度、形式、过程及空间分布有关。降水强度和形式与径流形成的关系十分密切。在以降雨补给为主的河流,每次降雨可产生一个小洪峰。一年中降雨集中的时期,河流径流量最大,进入洪水期。强暴雨时,雨水在土壤中的下渗量小,汇水时间短,常可造成特大洪峰。此时由于强暴雨对地藤的侵蚀、冲刷十分强烈,进入河水的泥沙量也明显增加。以冰雪融水补给为主的河流,往往在春季融冰雪或夏季冰川融化时出现洪峰,具有明显的日变化与季节变化。
降水过程与径流形成过程有关。当降水过程为先小后大时,先降落的小雨使全流域蓄渗,河网内蓄满了水;之后再降的大雨则因为下渗量减小,几乎能全部变成径流,加之这时的河槽调蓄作用也大大减弱,易形成大洪水。
蒸发量的大小直接与径流有关。在降水转变为径流的过程中,水量损失的主要原因就是蒸发。我国湿润地区降水量的30%~50%、干旱地区降水量的80%~95%均消耗于蒸发。扣除蒸发量后,其余部分的降水才能作为下渗、径流量。流域的蒸发包括水面蒸发和陆面蒸发,陆面蒸发中又包括土壤蒸发与植物蒸腾。此外,气温、风、湿度等气候因素也间接地对径流的形成与变化有影响。
在流域的地貌特征中,流域坡度对河川径流的形成有直接影响。流域坡度大,则汇流迅速、下渗量小、径流集中;反之则径流量减少。流域的坡向、高程是通过降水和蒸发来间接影响河川的径流的。如高山使气流抬升,在迎风面常可产生地形雨,使降水量增加,径流量较大;而背风面雨量较少,径流量也减小。地势愈高,气温愈低,蒸发量愈小,径流量则相应增加。
喀斯特地貌发育地区往往有地下蓄水库存在,对径流的形成起调蓄作用。由于地表河流与地下河流相互交替,地下分水线与地面分水线常常很不一致,有时径流总量可大于流域的平均降水总量。
地质构造和土壤特性决定着流域的水分下渗、蒸发和地下最大蓄水量,对径流量的大小及变化有复杂的影响。一些地质构造有利于地下蓄水(如蓄水盆地),断层、节理、裂隙发育的地区也具有贮存地下水的良好条件,并且可以出现流域不闭合的现象。土壤类型和性质直接影响下渗和蒸发。例如:砂土下渗量大,蒸发量小,而黏土则下渗量小,蒸发量大,因此在同样条件下,砂上地区形成的地表径流往往较小,而地下径流却较大。
地表的植被能截留一部分水量,起到阻滞和延缓地表径流、增加下渗量的作用。在植被的覆盖下,土壤增温的速度减小,使蒸发减弱。在森林地区,高大的林冠可阻滞气流,使气流上升,增加降水量。植被根系对土壤的保持作用可防止水土流失,减少地面侵蚀。
总之,森林植被可以起到蓄水、保水、保土的作用,削减洪峰流量,增加枯水流量,调节径流的分配。
湖泊和沼泽是天然的蓄水库,大湖泊对河川径流的调节作用更为显著。干旱地区湖面的蒸发量极大,对河川径流量的影响十分明显。沼泽使河水在枯水期能保持均匀的补给,起到调节径流的作用。
人类活动也在一定程度上影响着河川径流的形成和变化。人工降雨和融冰增加了径流量;修筑水库可以调蓄水量:跨流域的调水工程改变了径流的地区分布不均匀性。其他如农田灌溉、封山育林等也会改变径流的分布。
洪水是因暴雨或其他原因,使河流水位在短时间内迅速上涨而形成的特大径流。当河流发生洪水时,河槽常常不能容纳所有的来水,洪水泛滥成灾,威胁沿岸的城镇、村庄、农田等。连续的暴雨是造成洪水的主要原因,大量冰雪融化也可造成洪水。流域内的降水分布、强度、暴雨中心的移动以及水系的性质都对洪水有一定的影响。
洪水按补给条件可分为暴雨洪水和冰雪融水洪水两类。暴雨洪水来势凶猛,常造成特大径流量,流量过程线峰段尖突。如发生在夏季,称为夏汛,发生在秋季则称为秋汛。我国大多数河流常受到暴雨洪水的威胁。因此,在水文研究上应引起特别重视。
我国北方河流常在春季天气回暖季节发生由冰雪融水造成的洪水,称为春汛或秋汛。冬季因局部河段封冻,使上游水位抬高,可引起局部性的洪水。冰雪融水洪水的特点是径流量较小,汛期持续时间长,流量过程线变化不如暴雨洪水明显。
按水的来源又可将洪水分为上游演进洪水和当地洪水两类。上游演进洪水是指河流上游径流量增大,使洪水自上而下推进,洪峰从上游到下游出现的时间有一段时间间隔。当地洪水是由所处河段的地面径流形成的,如全流域全部为暴雨所笼罩,则可造成特大的洪峰,危害性极大。如河南1975年8月发生的特大洪水是历史上非常罕见的。
对于同一条河流而言,一般上游洪峰比较尖突,水位暴涨暴落,变幅大;下游洪峰则渐趋平缓,水位变幅也变小。洪水的传播速度与河道的形状有关,如河道平直整齐,洪水的传播就快;如河道弯曲不规则,则洪水的传播较慢;若流经湖泊,则洪水的传播速度更慢。
洪水期间,同一断面上总是首先出现最大比降,接着出现最大流速,然后出现最大流量,最后出现最高水位。
与洪水径流相对的是枯水径流。枯水是指断面上流量较小,通常发生在地表径流的后期,河水主要靠流域的蓄水量及地下水补给。枯水季节大部分发生在冬季,径流量明显变小。它与水力发电、航空、农田灌溉、工业用水和生活用水等有密切的关系。
枯水期径流量的大小与枯水前期降水量的大小有密切关系。前期降水量大,地下蓄水量多,地下径流量大,河流在枯水期尚能保持一定的水量。反之,如前期降水量小,土壤中地下水量少,则常造成河流流量小,甚至出现断流。流域地质条件影响着河流在枯水期的流量。如砂砾层常能储存较多的地下水,在枯水期可以补给河流。湖泊、沼泽、森林及水库等常可调节水量,从而增加河流枯水期的流量。径流是水循环的基本环节,又是水量平衡的基本要素,它是自然地理环境中最活跃的因素。从狭义的水资源角度来说,在当前的技术经济条件下,径流则是可以长期开发利用的水资源。河川径流的运动变化,又直接影响着防洪、灌溉、航运和发电等工程设施。因而径流在水资源利用方面有着举足轻重的地位和作用。
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