降水開始，除了一部分流入湖泊、河流中形成徑流之外，大部分降水會落在地表上。當降雨強度大於土壤的滲透能力的時候，產生超滲雨量。
基本介紹
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內容簡介
降水是河川徑流形成的原因。當降水開始的時候，只有少部分雨水直接落入河流、湖泊中，而大部分降雨是落在地表，被土壤吸收。當降水量大於土壤的吸收能力的時候，形成地表徑流，這部分雨水被稱為超滲雨量。
徑流
地表徑流
地表徑流作為地面漫流跨越陸地直到到達一個渠道，在渠道內它作為明渠流動或者河流流動而繼續。在接人河流流動之後，它與在渠道中其他徑流組成部分相結合以形成總徑流。
次表徑流
次表徑流，也稱為合流、壤中流、表層流和暴雨滲流，僅僅滲透土壤表層而不與主要的地下水體相連線。橫向地運動，它可能在地下繼續直至到達一個渠道，或者返回到表面並作為地面漫流而繼續。次表徑流到達渠道的時間取決於地區的地質情況。通常假定次表徑流在暴雨期間或者在暴雨後不久到達渠道。在乾旱地區，對於中雨或者小雨的總徑流，次表徑流可能是主要的部分，因為在這些條件下的地表徑流因異常高的蒸發和滲透而降低。
地下徑流
地下徑流是由深層滲透供給的水流。它是主要的地下水體的流動，且需要也許是幾年的長周期以到達渠道。地下徑流是形成河流旱季流動的原因，並且在暴雨期間幾乎保持恆定。地下徑流主要是給水工程師所關注的。地表和次表徑流對於防洪工程師是有意義的。
在實踐中，直接徑流和基流是採用的徑流僅有的兩個劃分方式。這種分類的基礎是匯流(傳播)時間而非路徑。直接徑流在暴雨期間或者在暴雨之後不久離開水域，而來自暴雨的基流可能數月甚至數年都不離開水域。
徑流由降水供應。完全貢獻給直接徑流的降水部分被稱為有效降水量，或者如果降水是雨水稱為有效雨。完全貢獻給地表徑流的降水部分被稱為超滲降水，或者超滲雨。因此，有效雨包括次表徑流，而超滲雨僅僅是地表徑流。
影響徑流的因素
影響徑流的兩個主要特點是氣候因素和流域因素。因素的數量是正確地確定徑流的複雜性的指標。
氣候特點
(1)降水一形式(雨、雹、雪、霜、露)，強度，持續時間，時間分布，季節分布，面積分布，重現期，前期降水量，土壤濕度，暴雨運動的方向。
(2)溫度一變化，雪水儲量，暴雨期間的凍土，降水期間的極端。
(3)風一速度，方向，持續時間。
(4)濕度。
(5)大氣壓。
(6)太陽輻射。
流域特點
(1)地形學一尺寸，形狀，坡度，海拔，排水網，總體位置，土地利用和覆蓋，湖泊和其他水體，人工排水，方位，渠道(大小、橫斷面的形狀、坡度、粗糙度、長度)。
(2)地質學一土壤類型，滲透性地下水構成，層理。
模擬地區流域水量平衡
首先將研究地區劃分為若干個叫做格線的水文子單元。然後用PD水箱模型對該流域進行模擬，其方法是對每個格線垂直方向的水量進行平衡計算，沿河網向下將河道流量演算到該流域。降水首先被植被林冠截留，截留量取決於土地覆蓋類型。被截留的降水最終會蒸散發掉或落到雪堆上或者落到裸土上。頂部土層中的土壤水分發生
蒸發。土壤水分含量低通過植被發生蒸發。如果日平均氣溫在臨界氣溫以上，超滲降水就像降雨一樣落到地表水箱上。同時，積雪融化到地表的數量取決於氣溫和預定的融化率。另一方面，如果氣溫在臨界氣溫以下，那么降雨就會落到雪堆上。當地表窪地蓄水過量時，水就會流人河網，其數量可由曼寧公式模擬計算。首先將模型在子流域進行檢驗，方法是將模型運行一段時間，在此期間獲得實測河道流量資料。根據4個雨量計記錄的數據計算降水雨量輸人，且可利用某個氣象站測到的風速、濕度、日照持續時間、氣溫。除少數情況以外，用模型模擬的河道日流量是令人滿意的，並能滿意地再現實測河道流量的較大變化情況，並且模擬的水文過程線的河道流量與實測流量也很吻合。
然後將模型用來檢驗研究地區流域的水量平衡。仔細分析水量平衡表明，在整個模擬期間，可精確地保持質量平衡。由於流域內地表特徵與多邊形的空間位置變化不同，得出的是相對結果，而這些結果能夠反映水資源規劃者和管理人員套用GIS在各種比例尺和解析度下進行水文模擬的能力。例如，如果流域內土地利用區段發生改變，會對河道流量產生什麼樣的影響?大多數集總參數模型都不能模擬這種變化。為了研究流域特性改變對流量回響的影響，在研究流域的某個子流域中保持相同降雨事件的同時，對土地利用特性改變的情況進行了模擬。圖1中列出了部分結果。
由此可見，隨著研究地區住宅區與工業區的發展，一些以前可以透水的地段已經不透水了，從而使流速與平均流量增大。河道最大流量的變化呈相同的趨勢。隨著不透水面積的增加，最小流量卻減少了。這是很合理的且符合實際水流特徵的。里克特和舒爾茨於1987年已得出過類似的結論。他們發現，由於工業化與都市化導致不透水面積增大，使洪峰流量增大，且縮短了峰現時間。
