当降雨强度超过下渗能力时即产生超渗雨,超渗雨沿坡面流动汇集,形成的地表径流。1
产流机制径流形成过程就是降水在流域中的再分配与运动过程,实质上讲,该过程是降水在下垫面垂向运动中,在各种因素综合作用下的发展过程,也是流域下垫面对降水的再分配过程,不同的下垫面条件具有不同的产流方式,不同的产流方式又影响着整个产流过程的发展,呈现出不同的产流特征。流域产流模型根据流域上的降雨径流形成过程一般可分为蓄满产流、超渗产流和综合产流。蓄满产流一般在地下水位较高、包气带较薄的地区,以满足包气带缺水量作为主要控制条件;超渗产流一般在地下水位较低、包气带较厚的地区,以降雨强度是否大于入渗强度为控制条件;综合产流在产流区在不同的时间和不同的区域既有蓄满产流也有超渗产流。半干旱半湿润地区的产流机制要比湿润地区复杂得多,常常是既有超渗产流方式,又有蓄满产流方式,两种模式相互交织在一起,因此单一的产流模式难以解决这些地区的径流形成过程,因此对降雨径流形成机理及水文模型的研究仍然是现在研究的一个十分棘手的问题。
新安江三水源模型采用单一的蓄满产流模式,土壤含水量以田间持水量为控制产流的条件,土壤含水量达到田间持水量后,降雨全部形成径流。
SIMHYD模型采用超渗产流机理。下渗量是土壤湿度的指数函数,当截留剩余降雨超过下渗量时,产生超渗地表径流。2
产生条件森林流域径流成分是相互作用和相互转化的。大气可视为绝对透水层,大气和包气带界面之间水力传导度的差异是超渗地表径流形成的条件。3
产生原因降雨强度超过土壤水分入渗强度.才会产生超渗的地表径流,造成对地表的冲刷侵蚀。引发水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨。
产流模式该模式是指流域产流机制以超渗地表径流为主要表现形式,一次降雨的产流过程取决于降雨强度与下渗能力的对比关系。如果将一场降雨划分为若干个时段,对于降雨强度超过下渗能力的时段,其产流量R,可表达为:
Rs=或Rs=p-f
式中:P为降雨量,mm;F为累积下渗量,mm;其他符号意义同前。4
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郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学