對於流域的一次降雨過程來說，其在流域出口斷面形成的流量過程線由不同水源組成，如何區分徑流的不同組分及其所占比例，需要對徑流進行地面徑流和基流的劃分，即基流分割。
基本介紹
- 中文名：基流分割
- 外文名：baseflow separation
- 目的：區分徑流的不同組分及其所占比例
- 釋義：對徑流進行地面徑流和基流的劃分
- 套用：產匯流計算
- 學科：地質科學
簡介,基流定義,基流分割方法,方法對比,
簡介
對於流域的一次降雨過程來說，其在流域出口斷面形成的流量過程線由不同水源組成，如何區分徑流的不同組分及其所占比例，需要對徑流進行地面徑流和基流的劃分，即基流分割。基流分割作為工程水文學和套用水文學中的一個基本問題，其分割結果不僅是產匯流計算和水文模擬的重要研究內容，而且對工農業供水、水安全、水資源評價、污染物運移、河流生態環境保護等具有重大影響。
基流定義
河川基流研究開始於19世紀，但迄今為止，對構成總徑流的幾種水源的劃分依然存在著不同的理解，基流的定義還不盡一致。綜合國內外學者對基流的定義，主要概括為以下幾類：
（1）基流定義為深層地下徑流。傳統水文學將總徑流劃分為地面徑流，壤中流和地下徑流。其中，地下徑流又分為快速（淺層）和慢速（深層）2種，通常把後者稱為基流。
（2）基於傳播時間，將總徑流劃分為直接徑流和基流2部分。其中，基流由地下徑流和慢速壤中流組成，而直接徑流則由地面徑流和快速壤中流組成。
（3）基流定義為補給河水的地下徑流。該地下徑流包括淺層地下徑流和深層地下徑流，是枯水季節河流的基本流量。對一般流域而言，深層地下徑流所占比例較少，所以基流主要為淺層地下徑流。
（4）基流是指除地面徑流以外的徑流，包括來源於地下水或是其他延遲部分的徑流。Dooge等對徑流過程的形成做了如下敘述：“套用水文學中，一般對坡面流、壤中流和地下徑流不加區分，因為實際上不可能將三者分開。因而，套用水文學家只區別地面徑流和基流，將降雨分成淨雨和下滲及其他損失。其中，淨雨產生直接徑流，而下滲補充土壤蓄水量到土壤飽和後，所有剩餘下滲水量都補給地下水，最後成為基流”。
基流分割方法
根據研究區域的水文地質條件及基流產流過程差異，國內外學者提出了眾多基流分割方法。然而，迄今為止，還尚未找到一種得到普遍認同的基流分割方法，各種方法分割結果並不完全相同，有時甚至差異較大。根據基流分割方法的原理，可分為圖解法、數值模擬法、水量平衡法以及同位素和水化學法等。
方法對比
①圖解法是較早提出的基流分割方法，該方法雖然簡單，但缺乏嚴格的理論依據，手工操作上主觀性較大，工作效率低，難以處理長系列、多批次的水文動態數據，故可靠性受到質疑。但該方法在中國仍然適用，通常作為其他方法的一種檢驗。
②數值模擬法雖沒有嚴格的物理學意義，但該法易於採用計算機自動實現，克服了人工方法的主觀性和隨意性，具有易操作和可重複的特點，適合處理海量的、長系列的水文動態數據，且不僅適用於連續性河流，也可套用於間歇性河流。該方法已成為目前國際上廣泛套用的基流分割方法。
③水量平衡法物理意義明確，能夠描述水文循環過程，具有客觀、可重複的特點，但其對操作者能力要求較高，且所需調試的參數較多，實施起來有些困難。參數分割法是向水文模擬法的過渡方法，更多作為理論方法進行討論，未來價值體現在為其他方法（例如水文模擬法）提供理論依據。隨著計算機技術的快速發展以及水文模型的廣泛套用，水文模擬法己成為基流分割研究主要發展趨勢。
④同位素和水化學法對比於其他方法的最大優點是可操作性和可信度高，近年來得到了迅速發展，其對研究徑流產生機制、包氣帶中土壤水分運動規律、流域水源成分等具有重要作用，但由於該方法對實測條件的限制，還難以進行廣泛套用。目前，基流分割方法還無法直接套用於無資料地區。隨著3S等空間信息技術的快速發展，大量學者試圖通過建立流域基流量或基流指數與其氣候、地形地貌特徵等因素的回歸分析模型，開展基流量或基流指數的區域化研究，將有資料地區的模型參數或者流量特徵移植到無資料區域。Mazvimavi等利用多元線性回歸和人工神經網路技術，研究了辛巴威52個流域的基流指數，認為基流指數與多年平均降雨量、河網密度和坡度有關，且人工神經網路方法所得到的預測精度高於線性回歸方法。郭軍庭等套用多元線性回歸分析得出蔡家川流域的基流指數與次降雨量，河網密度和河流比降成線性關係，進而分析了流域內無觀測數據地區的基流。近年來，氣候變化與人類活動的加劇對基流產生了明顯影響，而基流作為河流徑流的重要組成部分，其變化勢必對生態環境和人類社會經濟造成影響。
