第6章 降水、蒸發、輸送、下滲、徑流(3)(2 / 3)

流域產流以後,水流沿地麵斜坡流動,稱為漫流,又稱坡地漫流。

4.集流階段

坡地漫流的水進入河槽以後,沿河槽從高處向低處流動的過程稱集流階段。此為降雨徑流形成過程的最終階段。各大小支流的水量向幹流彙入,使幹流水位迅速上升,流量增加。當河槽水位上升速度大於兩岸地下水位上升速度時,河水補給地下水;當河流水位下降後,反過來由地下水補給河水,這稱為河岸的調節作用。與此同時,河槽蓄水逐漸向出口斷麵流去。即河槽本身也對徑流起調節的作用,稱為河槽的調節作用。一般河網密度大的地區,河流較長,河槽縱比降小。河水下泄速度慢,河槽的調節作用大;反之河槽調節作用就小。

在影響河川徑流形成與變化的因素中,氣候因素是最主要的因素。在流域範圍內不論以何種形式進入河槽的水均來源於大氣降水,且與降水量、降水強度、形式、過程及空間分布有關。降水強度和形式與徑流形成的關係十分密切。在以降雨補給為主的河流,每次降雨可產生一個小洪峰。一年中降雨集中的時期,河流徑流量最大,進入洪水期。強暴雨時,雨水在土壤中的下滲量小,彙水時間短,常可造成特大洪峰。此時由於強暴雨對地藤的侵蝕、衝刷十分強烈,進入河水的泥沙量也明顯增加。以冰雪融水補給為主的河流,往往在春季融冰雪或夏季冰川融化時出現洪峰,具有明顯的日變化與季節變化。

降水過程與徑流形成過程有關。當降水過程為先小後大時,先降落的小雨使全流域蓄滲,河網內蓄滿了水;之後再降的大雨則因為下滲量減小,幾乎能全部變成徑流,加之這時的河槽調蓄作用也大大減弱,易形成大洪水。

蒸發量的大小直接與徑流有關。在降水轉變為徑流的過程中,水量損失的主要原因就是蒸發。我國濕潤地區降水量的30%~50%、幹旱地區降水量的80%~95%均消耗於蒸發。扣除蒸發量後,其餘部分的降水才能作為下滲、徑流量。流域的蒸發包括水麵蒸發和陸麵蒸發,陸麵蒸發中又包括土壤蒸發與植物蒸騰。此外,氣溫、風、濕度等氣候因素也間接地對徑流的形成與變化有影響。

在流域的地貌特征中,流域坡度對河川徑流的形成有直接影響。流域坡度大,則彙流迅速、下滲量小、徑流集中;反之則徑流量減少。流域的坡向、高程是通過降水和蒸發來間接影響河川的徑流的。如高山使氣流抬升,在迎風麵常可產生地形雨,使降水量增加,徑流量較大;而背風麵雨量較少,徑流量也減小。地勢愈高,氣溫愈低,蒸發量愈小,徑流量則相應增加。

喀斯特地貌發育地區往往有地下蓄水庫存在,對徑流的形成起調蓄作用。由於地表河流與地下河流相互交替,地下分水線與地麵分水線常常很不一致,有時徑流總量可大於流域的平均降水總量。

地質構造和土壤特性決定著流域的水分下滲、蒸發和地下最大蓄水量,對徑流量的大小及變化有複雜的影響。一些地質構造有利於地下蓄水(如蓄水盆地),斷層、節理、裂隙發育的地區也具有貯存地下水的良好條件,並且可以出現流域不閉合的現象。土壤類型和性質直接影響下滲和蒸發。例如:砂土下滲量大,蒸發量小,而黏土則下滲量小,蒸發量大,因此在同樣條件下,砂上地區形成的地表徑流往往較小,而地下徑流卻較大。

地表的植被能截留一部分水量,起到阻滯和延緩地表徑流、增加下滲量的作用。在植被的覆蓋下,土壤增溫的速度減小,使蒸發減弱。在森林地區,高大的林冠可阻滯氣流,使氣流上升,增加降水量。植被根係對土壤的保持作用可防止水土流失,減少地麵侵蝕。