第三章 陆地表面水的组成与运动1-2
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超渗地面径流 饱和地面径流
• 壤中流
• 地下径流
供水与下渗矛盾 在一定界面上的 发展
超渗地面径流的产生条件
• 产流界面是地面（包气带的上界面）； • 要有供水源（降水）； • 降雨强度要大于下渗能力。
壤中径流的产生条件
• • • • 要有供水、即上层有下渗水； 下层土壤的下渗能力比上层小； 降水的供水强度要大于下层土壤下渗强度； 具有产生侧向流动的动力条件，即坡度及 水流归槽条件。
我国一些地区的产流方式
• 淮河以南，雨量比较丰沛的湿润地区，大体上 是以饱和地面产流类型为主 • 我国西北地区，气候干燥，土层厚，地下水埋 藏较深，多具有超渗地面产流型的特征 • 华北、东北的西南部，一般均以超渗地面产流 居多 • 在滨海平原，由于地势低洼，地下水埋深浅， 以及由于年内降水分配不均等，多出现超渗与 饱和产流交替（变换）型 • 淮北地区由于包气带较厚，年内和多年降水分 布不均，也呈超渗、饱和产流交替型
舒尔曼单位线法
• 单位线
o 单位时段内，均匀分布的单位净雨量在流域出 口断面形成的地面径流过程线。 o 单位净雨深一般取10毫米，单位时段则依流域 性质不同，取3、6、12、24小时等。 o 单位线反映了流域的坡地和河网综合调蓄后的 洪水运动规律。
q
q1 q2 q3
单位线 t
t1 t2 t3
流域的线性系统假设
流域产流与汇流
• 产流过程
o 是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流 域下垫面对降雨的再分配过程。
• 汇流过程
o 是指流域上各处产生的各种成分的径流，经坡 地到溪沟、河系，直到流域出口的过程。
流域产流理论
• 产流是流域降水后，水在具有不同的阻水、 吸水、持水和输水特性的下垫面土层中垂 向运行时，“供水与下渗”一组矛盾相互 作用的产物。 • 水在沿土层的垂向运行中，供水与下渗矛 盾在一定介质条件下的发展机理和过程， 称为产流机制。
流域水文模型
• 以流域为研究对象，对流域内发生降雨径流 这一特定的水文过程进行数学模拟，即把流 域上的降雨过程，模拟计算出流域出口断面 的流量过程。 • 流域水文模型的三要素：过程、空间、时间 • 从流域水文模型的发展和应用来看，流域水 文模型属于数学模型，可分为确定性模型和 随机模型，我们通常所说的是指确定性模型。
蓄满产流理论
如果fB<fA，并且i>fB， 随着降水的进行，交界 面上形成饱和积水，形 成临时饱和水带，从而 形成壤中流。 如果供水充分，这个临 时饱和带会随着降雨的 继续不断向上发展，最 终达到地面。于是后继 降雨一部分将积聚在地 面，而成为地面径流。 称为饱和地面径流。
流域产流的界面
• 地面径流
3 2
1 4
出口流量计算
• 假定把流域分成5块等流时面积△ω1、△ω2、△ω3、△ω4、 △ω5等，现有h1，h2，h3, 3个单位时段的均匀净雨深
等流时线法存在的问题
• 实际流域的汇流速度是变化的，等流时线 也应是变的，但绘制等流时线时，采用流 域平均汇流速度，等流时线固定不变，不 符合实际情况。 • 降落在同一等流时面积上的净雨量，在同 一时段内全部流出，没有考虑河槽的调蓄 作用，推得的流量过程线偏尖瘦，洪峰流 量偏大。
超渗产流方式和蓄满产流方式
• 蓄满产流方式
o 包气带饱和后，继续降水产生地面径流。 o 先满足包气带最大蓄水容量的地方先产流；一 次降雨过程中，随着降雨的继续，产流面积不 断增大，产流量也相应增大；对同一降水量， 包气带起始蓄水量大，则产流量也大，反之产 流量也小。 o 多发生在包气带较薄、植被较好、土壤透水性 强、下渗强度大的地区。
单位线的分析与推求
• 根据出流断面的实测流量过程推求单位线
t 1 , t 2 , t 3 时 段 内 净 雨 量 分 别 为 h1 , h 2 , h 3 , h1 h 2 h 3 t 1 , t 2 , t 3时 段 单 位 净 雨 分 别 为 ， ， 10 10 10 t 1 , t 2 , t 3 时 段 实 测 径 流 量 分 别 为 Q 1， Q 2， Q 3 t 1 , t 2 , t 3 时 段 单 位 线 值 分 别 为 q 1， q 2， q 3 h1 Q1 q1 10 h1 h2 Q2 q2 q1 10 10 h h h Q 3 1 q 3 2 q 2 3 q1 10 10 10
饱和地面径流和地下径流的产生条件
• 饱和地面径流
o下层土壤的下来自百度文库能力比上层小 o 降水的供水强度要大于下层 土壤下渗强度 o 上层土壤完全达到饱和
• 地下径流
o 下渗水达到地下水面
超渗产流方式和蓄满产流方式
• 超渗产流方式
o 降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流，而 径流量与产流面积并不是随降雨的继续而增长， 而是有增有减，径流量与产流面积主要与降雨 强度与下渗能力有关。 o 超渗产流主要发生在地下水埋藏深、包气带厚 度大、土壤透水性差、植被也较差的丘陵区或 干旱地区。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
• 1935年Horton在论文《地表径流现象》中 提出他的产流理论。
Horton产流理论将径流 分为了地表径流和地下 径流两部分，并认为降 雨产流受控于两个条件： 其一是降雨强度超过下 渗速度；其二是包气带 的土壤含水量超过田间 持水量
i, P
E
fp D 均质土壤
降雨径流关系法
• 由实测数据点给出降雨与径流间的经验关 系。 • 将降雨量、产流量及其主要影响因素，通 过一定的关系表达，在实际中查算应用。
等流时线法
• 等流时线
o 流域内汇流时间相等的各点连接成的线 o 降落在同一条线上的降水形成的径流，同时到 达流域出口断面。 o 利用明渠稳定流谢才公式计算流域平均汇流速 度v，以单位时间的距离△S=vt为相邻等流时线 为间距，自流域出口逐条向上绘制等流时线。
• 倍比定律：如果单位时段的净雨深不是一 个单位，而是n个单位，则它所形成的地面 径流过程线的流量值为单位线流量的n倍， 其历时仍与单位线的历时相同。 • 叠加法则：如果净雨历时不是一个时段而 是m个时段，则各时段净雨所形成的径流过 程线之间互不干扰，出口断面的流量等于 各时段净雨量所形成的流量之和。
Q
Q1Q2 Q3 t1 t2 t3
q q
q1 q2 q3 q1 q2 q3 t1 t2 t3 t1 t2 t3
t
t
实测径流过程线
单位线存在的问题
• 单位线的倍比和叠加线性假定不能完全符 合实际，由各次大洪水分析得到的单位线 并不完全相同 • 净雨量在流域上的分布也不完全是均匀的 • 没有考虑地下水的影响
流域汇流
• 流域汇流过程指是指流域上各处产生的各种成分 的径流，经坡地到溪沟、河系，直到流域出口的 过程。 地下汇流 地表汇流 河网汇流（槽面降水）
快
坡地汇流 流域汇流
慢
运 动 速 度
流域汇流
• 最大流域汇流时间
o 指流域中路径最长的水质点流到出口断面的时间
• 流域滞时
o 指流域出口断面洪水过程线的形心出现的时间与净 雨过程的形心出现时间的间隔，即滞后的时间
第三章 陆地表面水的组成和运动
• • • • • • • 陆地表面水的组成与结构 流域产流与汇流 河流的水情 河水的运动 冰川运动与补给 湖水的运动与调蓄 径流向海汇集及其效应
流域对降水的再分配
降水量 截留量
填洼量 下渗
土壤蓄存量 补给地下水量 深层入渗量
地面产流
地面流量
壤中产流 地下产流
壤中流量 地下流量
倍比律和叠加律
q
总降雨产生 的径流线 2单位降雨产生 的径流线 1单位净雨产生 的径流线 t
q q
T1时段降雨产生 的径流线
t T2时段降雨产生 的径流线
单位线的分析与推求
• 根据出流断面的实测流量过程推求单位线
o 选择历时较短的暴雨及该次暴雨所产生的明显 的孤立的洪峰作为分析对象 o 求出本次暴雨各时段的的净雨深hi，净雨时段 △t o 由实测流量过程线分割地下径流 o 利用各净雨时段形成的径流过程线，根据倍比 定律和叠加法则，反推单位线。
瞬时单位线
• 消除单位线计算中选取△t不同值时所引起 的差异，令△t几乎趋向于0 • 瞬时单位线是瞬时单位脉冲降雨所形成的 出口断面流量过程线
水文模型分类
• 模型，是自然系统的抽象,真实世界的概化 • 水文模型，是为了模拟水文现象而建立的 实体结构或数学结构。
比尺模拟 物理模型 比拟模拟 水文模型 确定性模型 数学模型 随机模型
净雨：指降雨量中扣除植物截 留、下渗、填洼与蒸发等各种 损失后所剩下的那部分量。
流域汇流的影响因素
• 降水特性
o 降水强度；暴雨中心的空间分布及其移动方向 的影响
• 流域的地形坡度 • 流域形状
o 狭长形的流域汇流时间较长，径流过程平缓； 扁形流域汇流集中，洪水涨落急剧，峰形尖瘦。
• 水力条件
o 水位越高、流速越快，汇流历时越短，峰量越 大，因而峰形越尖瘦 明朝水利专家：潘季驯， “千古治黄第一人”
o 人们从一些流域的退水曲线分析中发现有多于两种 的径流成分存在；
• Horton产流认为只有降雨强度大于入渗能力时 才产生地面径流（超渗地面径流）。
o 在一些表层土壤十分疏松、下渗能力很大的地区， 既使降雨强度不够大，也可以观测到地面径流现象。
蓄满产流理论
• 从20世纪60年代起Hewlett开始注意到 Horton产流理论的不足。 • 到70年代初，Kirkby等在大量水文实验研 究基础上提出了一种新的产流理论，称为 山坡水文学产流理论，该理论中包含了蓄 满产流理论的概念。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
• 霍顿：美国生态学家、土壤学家。 被称为“现代水文学”之父。
o 提出入渗能力的概念； o 提出了下渗曲线的经验公式； o 将水循环过程分为入渗、蒸发、截留、 蒸腾和地面径流等过程； o 提出最大可能降水的概念； Robert Elmer Horton (1875 ～ 1945) o 提出土壤侵蚀理论 o 提出流域产流理论
地表径流
地下径流
i代表降雨强度，P表示降水量 E代表降雨期间的蒸发截留等损耗量 P-E就是代表了可入渗水量 fp代表表面土壤的下渗能力 D代表包气带的缺水量（包气带达到 田间持水量所需的水量）。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
P f D E 地面径流
地下径流
i ≤ f，P－E ≤ D时，无径流产生，河流处于原先的退水状态； i ＞ fp，P－E ≤ D时，河流中将出现尖瘦且涨落洪段大致 对称的洪水过程线，它是由单一地面径流所形成； 当i ≤ fp，P－E ＞ D时，河流中将出现矮胖且涨落洪段大 致对称的洪水过程线，它是由单一地下水径流所形成；
当i ＞ fp ，P－E ＞ D时，河流中将出现涨洪快速、落洪 缓慢、具有明显不对称的洪水过程线，它显然由地面和地 下两种径流成分混合所形成。
Horton产流理论的局限性
• Horton产流是针对均质结构土层的。
o 在自然界中，许多情况下包气带的岩土结构并非均 质，而是具有一定的层次结构；
• Horton产流只划分了两种径流成分：地面径流 和地下径流。
流域水文模型分类
• 按反映水文运动物理规律的科学性和复杂 性程度分
系统模型( 黑箱模型 ) 流域水文模型 概念性模型（灰 ） 物理模型（白箱
系统模型
• 将所研究的流域或区间视作一种动力系统，利用 输入（一般指雨量或上游干支流来水）与输出 （一般指流域控制断面流量）资料，建立某种数 学关系，然后可由新的输入推测输出。 • 系统模型只关心模拟结果的精度，而不考虑输入 －输出之间的物理因果关系。 • 代表性模型有：总径流线性响应模型（TLR）、线 性振扰动模型（LPM）、以及神经网络（ANN）等。
流域产汇流计算方法
• • • • • • 下渗曲线法 径流系数法 降雨径流关系法 等流时线法 舒尔曼单位线 瞬时单位线
下渗曲线法
• 根据超渗产流理论，由降雨过程线及给定 起始土壤含水量下的下渗曲线确定产流量。
径流系数法
• 一次降雨产生的径流量和降雨量的比值， 称为本次降雨的径流系数 • 用径流系数求产流量时，只需把降雨量乘 以径流系数即得 • 一般可将各地区的径流系数制成等值线图 供查用。此方法是一种粗略估算的方法， 精度较差。
• 壤中流
• 地下径流
供水与下渗矛盾 在一定界面上的 发展
超渗地面径流的产生条件
• 产流界面是地面（包气带的上界面）； • 要有供水源（降水）； • 降雨强度要大于下渗能力。
壤中径流的产生条件
• • • • 要有供水、即上层有下渗水； 下层土壤的下渗能力比上层小； 降水的供水强度要大于下层土壤下渗强度； 具有产生侧向流动的动力条件，即坡度及 水流归槽条件。
我国一些地区的产流方式
• 淮河以南，雨量比较丰沛的湿润地区，大体上 是以饱和地面产流类型为主 • 我国西北地区，气候干燥，土层厚，地下水埋 藏较深，多具有超渗地面产流型的特征 • 华北、东北的西南部，一般均以超渗地面产流 居多 • 在滨海平原，由于地势低洼，地下水埋深浅， 以及由于年内降水分配不均等，多出现超渗与 饱和产流交替（变换）型 • 淮北地区由于包气带较厚，年内和多年降水分 布不均，也呈超渗、饱和产流交替型
舒尔曼单位线法
• 单位线
o 单位时段内，均匀分布的单位净雨量在流域出 口断面形成的地面径流过程线。 o 单位净雨深一般取10毫米，单位时段则依流域 性质不同，取3、6、12、24小时等。 o 单位线反映了流域的坡地和河网综合调蓄后的 洪水运动规律。
q
q1 q2 q3
单位线 t
t1 t2 t3
流域的线性系统假设
流域产流与汇流
• 产流过程
o 是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流 域下垫面对降雨的再分配过程。
• 汇流过程
o 是指流域上各处产生的各种成分的径流，经坡 地到溪沟、河系，直到流域出口的过程。
流域产流理论
• 产流是流域降水后，水在具有不同的阻水、 吸水、持水和输水特性的下垫面土层中垂 向运行时，“供水与下渗”一组矛盾相互 作用的产物。 • 水在沿土层的垂向运行中，供水与下渗矛 盾在一定介质条件下的发展机理和过程， 称为产流机制。
流域水文模型
• 以流域为研究对象，对流域内发生降雨径流 这一特定的水文过程进行数学模拟，即把流 域上的降雨过程，模拟计算出流域出口断面 的流量过程。 • 流域水文模型的三要素：过程、空间、时间 • 从流域水文模型的发展和应用来看，流域水 文模型属于数学模型，可分为确定性模型和 随机模型，我们通常所说的是指确定性模型。
蓄满产流理论
如果fB<fA，并且i>fB， 随着降水的进行，交界 面上形成饱和积水，形 成临时饱和水带，从而 形成壤中流。 如果供水充分，这个临 时饱和带会随着降雨的 继续不断向上发展，最 终达到地面。于是后继 降雨一部分将积聚在地 面，而成为地面径流。 称为饱和地面径流。
流域产流的界面
• 地面径流
3 2
1 4
出口流量计算
• 假定把流域分成5块等流时面积△ω1、△ω2、△ω3、△ω4、 △ω5等，现有h1，h2，h3, 3个单位时段的均匀净雨深
等流时线法存在的问题
• 实际流域的汇流速度是变化的，等流时线 也应是变的，但绘制等流时线时，采用流 域平均汇流速度，等流时线固定不变，不 符合实际情况。 • 降落在同一等流时面积上的净雨量，在同 一时段内全部流出，没有考虑河槽的调蓄 作用，推得的流量过程线偏尖瘦，洪峰流 量偏大。
超渗产流方式和蓄满产流方式
• 蓄满产流方式
o 包气带饱和后，继续降水产生地面径流。 o 先满足包气带最大蓄水容量的地方先产流；一 次降雨过程中，随着降雨的继续，产流面积不 断增大，产流量也相应增大；对同一降水量， 包气带起始蓄水量大，则产流量也大，反之产 流量也小。 o 多发生在包气带较薄、植被较好、土壤透水性 强、下渗强度大的地区。
单位线的分析与推求
• 根据出流断面的实测流量过程推求单位线
t 1 , t 2 , t 3 时 段 内 净 雨 量 分 别 为 h1 , h 2 , h 3 , h1 h 2 h 3 t 1 , t 2 , t 3时 段 单 位 净 雨 分 别 为 ， ， 10 10 10 t 1 , t 2 , t 3 时 段 实 测 径 流 量 分 别 为 Q 1， Q 2， Q 3 t 1 , t 2 , t 3 时 段 单 位 线 值 分 别 为 q 1， q 2， q 3 h1 Q1 q1 10 h1 h2 Q2 q2 q1 10 10 h h h Q 3 1 q 3 2 q 2 3 q1 10 10 10
饱和地面径流和地下径流的产生条件
• 饱和地面径流
o下层土壤的下来自百度文库能力比上层小 o 降水的供水强度要大于下层 土壤下渗强度 o 上层土壤完全达到饱和
• 地下径流
o 下渗水达到地下水面
超渗产流方式和蓄满产流方式
• 超渗产流方式
o 降雨强度大于下渗强度时才产生地面径流，而 径流量与产流面积并不是随降雨的继续而增长， 而是有增有减，径流量与产流面积主要与降雨 强度与下渗能力有关。 o 超渗产流主要发生在地下水埋藏深、包气带厚 度大、土壤透水性差、植被也较差的丘陵区或 干旱地区。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
• 1935年Horton在论文《地表径流现象》中 提出他的产流理论。
Horton产流理论将径流 分为了地表径流和地下 径流两部分，并认为降 雨产流受控于两个条件： 其一是降雨强度超过下 渗速度；其二是包气带 的土壤含水量超过田间 持水量
i, P
E
fp D 均质土壤
降雨径流关系法
• 由实测数据点给出降雨与径流间的经验关 系。 • 将降雨量、产流量及其主要影响因素，通 过一定的关系表达，在实际中查算应用。
等流时线法
• 等流时线
o 流域内汇流时间相等的各点连接成的线 o 降落在同一条线上的降水形成的径流，同时到 达流域出口断面。 o 利用明渠稳定流谢才公式计算流域平均汇流速 度v，以单位时间的距离△S=vt为相邻等流时线 为间距，自流域出口逐条向上绘制等流时线。
• 倍比定律：如果单位时段的净雨深不是一 个单位，而是n个单位，则它所形成的地面 径流过程线的流量值为单位线流量的n倍， 其历时仍与单位线的历时相同。 • 叠加法则：如果净雨历时不是一个时段而 是m个时段，则各时段净雨所形成的径流过 程线之间互不干扰，出口断面的流量等于 各时段净雨量所形成的流量之和。
Q
Q1Q2 Q3 t1 t2 t3
q q
q1 q2 q3 q1 q2 q3 t1 t2 t3 t1 t2 t3
t
t
实测径流过程线
单位线存在的问题
• 单位线的倍比和叠加线性假定不能完全符 合实际，由各次大洪水分析得到的单位线 并不完全相同 • 净雨量在流域上的分布也不完全是均匀的 • 没有考虑地下水的影响
流域汇流
• 流域汇流过程指是指流域上各处产生的各种成分 的径流，经坡地到溪沟、河系，直到流域出口的 过程。 地下汇流 地表汇流 河网汇流（槽面降水）
快
坡地汇流 流域汇流
慢
运 动 速 度
流域汇流
• 最大流域汇流时间
o 指流域中路径最长的水质点流到出口断面的时间
• 流域滞时
o 指流域出口断面洪水过程线的形心出现的时间与净 雨过程的形心出现时间的间隔，即滞后的时间
第三章 陆地表面水的组成和运动
• • • • • • • 陆地表面水的组成与结构 流域产流与汇流 河流的水情 河水的运动 冰川运动与补给 湖水的运动与调蓄 径流向海汇集及其效应
流域对降水的再分配
降水量 截留量
填洼量 下渗
土壤蓄存量 补给地下水量 深层入渗量
地面产流
地面流量
壤中产流 地下产流
壤中流量 地下流量
倍比律和叠加律
q
总降雨产生 的径流线 2单位降雨产生 的径流线 1单位净雨产生 的径流线 t
q q
T1时段降雨产生 的径流线
t T2时段降雨产生 的径流线
单位线的分析与推求
• 根据出流断面的实测流量过程推求单位线
o 选择历时较短的暴雨及该次暴雨所产生的明显 的孤立的洪峰作为分析对象 o 求出本次暴雨各时段的的净雨深hi，净雨时段 △t o 由实测流量过程线分割地下径流 o 利用各净雨时段形成的径流过程线，根据倍比 定律和叠加法则，反推单位线。
瞬时单位线
• 消除单位线计算中选取△t不同值时所引起 的差异，令△t几乎趋向于0 • 瞬时单位线是瞬时单位脉冲降雨所形成的 出口断面流量过程线
水文模型分类
• 模型，是自然系统的抽象,真实世界的概化 • 水文模型，是为了模拟水文现象而建立的 实体结构或数学结构。
比尺模拟 物理模型 比拟模拟 水文模型 确定性模型 数学模型 随机模型
净雨：指降雨量中扣除植物截 留、下渗、填洼与蒸发等各种 损失后所剩下的那部分量。
流域汇流的影响因素
• 降水特性
o 降水强度；暴雨中心的空间分布及其移动方向 的影响
• 流域的地形坡度 • 流域形状
o 狭长形的流域汇流时间较长，径流过程平缓； 扁形流域汇流集中，洪水涨落急剧，峰形尖瘦。
• 水力条件
o 水位越高、流速越快，汇流历时越短，峰量越 大，因而峰形越尖瘦 明朝水利专家：潘季驯， “千古治黄第一人”
o 人们从一些流域的退水曲线分析中发现有多于两种 的径流成分存在；
• Horton产流认为只有降雨强度大于入渗能力时 才产生地面径流（超渗地面径流）。
o 在一些表层土壤十分疏松、下渗能力很大的地区， 既使降雨强度不够大，也可以观测到地面径流现象。
蓄满产流理论
• 从20世纪60年代起Hewlett开始注意到 Horton产流理论的不足。 • 到70年代初，Kirkby等在大量水文实验研 究基础上提出了一种新的产流理论，称为 山坡水文学产流理论，该理论中包含了蓄 满产流理论的概念。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
• 霍顿：美国生态学家、土壤学家。 被称为“现代水文学”之父。
o 提出入渗能力的概念； o 提出了下渗曲线的经验公式； o 将水循环过程分为入渗、蒸发、截留、 蒸腾和地面径流等过程； o 提出最大可能降水的概念； Robert Elmer Horton (1875 ～ 1945) o 提出土壤侵蚀理论 o 提出流域产流理论
地表径流
地下径流
i代表降雨强度，P表示降水量 E代表降雨期间的蒸发截留等损耗量 P-E就是代表了可入渗水量 fp代表表面土壤的下渗能力 D代表包气带的缺水量（包气带达到 田间持水量所需的水量）。
超渗产流理论（ Horton产流理论）
P f D E 地面径流
地下径流
i ≤ f，P－E ≤ D时，无径流产生，河流处于原先的退水状态； i ＞ fp，P－E ≤ D时，河流中将出现尖瘦且涨落洪段大致 对称的洪水过程线，它是由单一地面径流所形成； 当i ≤ fp，P－E ＞ D时，河流中将出现矮胖且涨落洪段大 致对称的洪水过程线，它是由单一地下水径流所形成；
当i ＞ fp ，P－E ＞ D时，河流中将出现涨洪快速、落洪 缓慢、具有明显不对称的洪水过程线，它显然由地面和地 下两种径流成分混合所形成。
Horton产流理论的局限性
• Horton产流是针对均质结构土层的。
o 在自然界中，许多情况下包气带的岩土结构并非均 质，而是具有一定的层次结构；
• Horton产流只划分了两种径流成分：地面径流 和地下径流。
流域水文模型分类
• 按反映水文运动物理规律的科学性和复杂 性程度分
系统模型( 黑箱模型 ) 流域水文模型 概念性模型（灰 ） 物理模型（白箱
系统模型
• 将所研究的流域或区间视作一种动力系统，利用 输入（一般指雨量或上游干支流来水）与输出 （一般指流域控制断面流量）资料，建立某种数 学关系，然后可由新的输入推测输出。 • 系统模型只关心模拟结果的精度，而不考虑输入 －输出之间的物理因果关系。 • 代表性模型有：总径流线性响应模型（TLR）、线 性振扰动模型（LPM）、以及神经网络（ANN）等。
流域产汇流计算方法
• • • • • • 下渗曲线法 径流系数法 降雨径流关系法 等流时线法 舒尔曼单位线 瞬时单位线
下渗曲线法
• 根据超渗产流理论，由降雨过程线及给定 起始土壤含水量下的下渗曲线确定产流量。
径流系数法
• 一次降雨产生的径流量和降雨量的比值， 称为本次降雨的径流系数 • 用径流系数求产流量时，只需把降雨量乘 以径流系数即得 • 一般可将各地区的径流系数制成等值线图 供查用。此方法是一种粗略估算的方法， 精度较差。