径流是指流域表面的降水或融雪沿着地面与地下汇入河川,并流出流域出口断面的水流。河川径流的来源是大气降水。降水的形式不同,径流形成的过程也不一样。一般可分为降雨径流和融雪径流。在我国,河流主要以降雨径流为主,冰雪融水径流只在局部地区或某些河流的局部地段发生。
根据径流途径的不同,可以把径流分为地面径流和地下径流。降雨开始后,除少量降落在水面直接形成径流外,一部分降雨被滞留在植物的枝叶上,称为植物截流,其余落到地面上的雨水向土中下渗,补充土壤含水量并逐步向下层渗透。下渗水如能到达地下水面,便可以通过各种途径渗入河流,成为地下径流。地下径流可分为不同的组成部分。位于不透水层之上的冲积层中的地下水,它具有自由水面,称为浅层地下径流;位于两个不透水层之间的地下水称为深层地下水,其水源很远,流动缓慢,流量稳定,称为深层地下径流。两者都在河网中从上游向下游、从支流到干流汇集到流域出口断面,经历了一个流域汇流阶段。习惯上把上述径流形成过程,概化为产流过程和汇流过程两个阶段。但是,在径流形成过程中,由于降水、蒸发以及土壤含水量存在时间和空间上的不均匀性,从而使产流和汇流在流域中的发展也具有不均匀性和同步性。
1.产流过程
降雨开始时,一部分雨水被植物茎叶所截留。这一部分水量以后消耗于蒸发,回归大气中。落到地面的雨水除下渗外,有一部分填充低洼地带或塘堰,称为填洼。这一部分水量有的下渗,有的以蒸发形式被消耗。当降雨强度小于下渗能力时,降落在地面的雨水将全部渗入土壤;大于下渗能力时,雨水除按下渗能力入渗外,超出下渗能力的部分便形成地面径流,通常称为超渗雨。下渗的雨水滞留在土壤中,除被土壤蒸发和植物散发而损耗掉外,其余的继续下渗,通过含气层、浅层透水层和深层透水层等产流场所形成壤中流、浅层地下径流和深层地下径流,向河流补给水量(图2-11)。由此可见,产流过程与流域的滞蓄和下渗有着密切的关系。
(www.daowen.com)
图2-11 径流形成过程示意图
2.汇流过程
降水形成的水流,从它产生的地点向流域出口断面的汇集过程,称为流域汇流。汇流可分为坡地汇流及河网汇流两个阶段。
(1)坡地汇流。坡地汇流是指降雨产生的水流从它产生的地点沿坡地向河槽的汇集过程。坡地是产流的场所,包括坡面、表层和地下三种情况。坡面汇流习惯上被称作坡面漫流,是超渗雨沿坡面流往河槽的过程,坡面上的水流多呈沟状或片状,汇流路线很短,因此汇流历时也较短。暴雨的坡面漫流容易引起暴涨暴落的洪水,这种水流被称为地面径流。表层汇流是雨水渗入土壤后,使表层土壤含水量达到饱和,后续下渗雨量沿该饱和层的坡度在土壤孔隙间流动,注入河槽的过程。这种水流称为壤中流或表层径流。表层汇流的实际发生条件和表现形式比较复杂,目前难以做出更确切的描述和定量分析,在实际的水文分析工作中往往将它并入地面径流。重力下渗的水达到地下水面,并经由各种途径注入河流的过程,称为地下汇流。这部分水流统称地下径流。由于地下往往存在不同特性的含水层,地下径流可分为浅层地下径流和深层地下径流。浅层地下径流通常指冲积层地下水(也称潜水)所形成的径流,它在地表以下第一个常年含水层中,补给来源主要是大气降水和地表水的渗入。深层地下径流由埋藏在隔水层之间含水层中的承压水所形成,它的水源较远,流动缓慢,流量稳定,不随本次降雨而变化。
(2)河网汇流。河网汇流是指水流沿河网中各级河槽出口断面的汇集过程。显然,在河网汇流过程中,沿途不断有坡面漫流和地下水流汇入。对于比较大的流域,河网汇流时间长,调蓄能力大,当降雨和坡面漫流停止后,它产生的径流还会延长很长的时间。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。