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徑流的形成過程 | |
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坡面漫流通常是在蓄滲容易得到滿足的地方先發(fā)生,例如,透水性較低的地面(包括小部分不透水的地面)或較潮濕的地方(例如河邊)等,然后其范圍逐漸擴(kuò)大。坡面水流可能呈紊流域?qū)恿,其流態(tài)與降雨強(qiáng)度有關(guān),其水的運(yùn)行受重力和摩阻力所支配,遵循能量守衡和質(zhì)量守衡規(guī)律的側(cè)向運(yùn)動(dòng)的水流,可以用水流的運(yùn)動(dòng)方程和連續(xù)方程來進(jìn)行描述。坡面漫流的流程一般不超過數(shù)百米,歷時(shí)亦短,故對(duì)小流域很重要,而大流域則因歷時(shí)短而在整個(gè)過程中可以忽略。地面徑流經(jīng)過坡面漫流而注入河網(wǎng),一般說僅在大雨或高強(qiáng)度的降雨后,地面徑流才是構(gòu)成河流流量的主要源流。
壤中流及地下徑流也同樣具有沿坡地土層的匯流過程。它們都是在有孔介質(zhì)中的水流運(yùn)動(dòng)。由于它們所通過的介質(zhì)性質(zhì)不同,所流經(jīng)的途徑各異,沿途所受的阻力也有差別,因此,水的流速不等。壤中流(表層流)主要發(fā)生在近似地面透水性較弱的土層中,它是在臨時(shí)飽和帶內(nèi)的非毛管孔隙中側(cè)向運(yùn)動(dòng)的水流,它的運(yùn)動(dòng)服從達(dá)西定律。通常壤中流匯流速度比地面徑流慢,但比地下徑流快得多。壤中流在總徑流中的比例與流域土壤和地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)表層土層薄而透水性好,下伏有相對(duì)不透水層時(shí),可能產(chǎn)生大量的壤中流。在這種情況下,雖然其流速比地面徑流緩慢,如遇中強(qiáng)度暴雨時(shí),壤中流的數(shù)量可以增加很多,而成為河流流量的主要組成部分。壤中流與地面徑流有時(shí)可以相互轉(zhuǎn)化,例如,在坡地上部滲入土中流動(dòng)的壤中流,可能在坡地下部以地面徑流形式匯入河槽,部分地面徑流也可能在漫流過程中滲入土壤中流動(dòng)。故有人將壤中流歸到地面徑流一類。均勻透水的土壤有利于水滲透到地下水面,形成地下徑流。地下徑流運(yùn)動(dòng)緩慢,變化亦慢,補(bǔ)給河流的地下徑流平穩(wěn)而持續(xù)時(shí)間長,構(gòu)成流量的基流。但地下徑流是否完全通過本流域的出口斷面流出,取決于地質(zhì)構(gòu)造條件。
上述3種徑流的匯流過程,構(gòu)成了坡地匯流的全部內(nèi)容,就其特性而言,它們之間的量級(jí)有大小、過程有緩急,出現(xiàn)時(shí)刻有先后,歷時(shí)有長短之差別。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)一個(gè)具體的流域而言,它們并不一定同時(shí)存在于一次徑流形成過程中。 |
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