變形觀測

[拼音]:shandi shuiwen

[英文]:mountainous region hydrology

指山地的水文現象和變化規律。即山區河流的水源補給、徑流形成過程、水量平衡及山區水資源分佈變化的規律。

山地降水較平原豐富,山區的地表坡度和切割程度也較平原大,故水系發育的條件山區比平原充分。在相鄰地區,山區的徑流係數大於平原。例如,中國北緯30°附近,四川盆地的徑流係數僅30%,長江中下游平原為50%,鄂西山地為70%,川西山地則高達80%。山區的河網密度也大於平原地區,如中國河北平原河網密度在0.1公里/平方公里以下,太行山區則超過0.3公里/平方公里。

山區河流的補給型別隨高度不同。以中國川西、滇北山地河流為例,冰川覆蓋的高山地區,冰雪融水比重很大;低山區則以雨水補給為主,地下水補給次之;中山區,則融水、雨水及地下水各佔一定的比重。

山地徑流包括坡面流、表層流及地下徑流,它們的形成可概括為產流和匯流兩個過程。當降雨或融雪量滿足坡地蓄滲損失,或其強度超過土壤的下滲能力時,產生坡面流;在土壤、碎屑岩層厚度不大的坡地上,垂直下滲的水遇到區域性阻水層,一部分水在土壤孔隙中轉呈水平方向流動,而產生表層流。在透水性好,土層厚的坡地上,下滲的水能達到潛水面,形成地下徑流。坡面流呈細溝流或片狀流,沿地表以較快的速度漫流入河網;表層流通過土壤岩石中的孔隙、空洞等通道匯入河網;地下徑流沿水力坡度,或在溝谷切割處以泉水方式匯入河流。前兩者匯流時間較短,地下徑流則在雨停後的一段時間內還陸續滲入河流,形成河流的基流。

山區徑流量的分佈隨高程而異。在流域位置、形狀和地質構造相同的情況下,年平均徑流量與流域平均高程之間有較好的相關。在高度不大的山地為接近直線的正相關,在高差較大的山地則為雙曲線相關,曲線的拐點出現在比較高的地方,拐點以上徑流變化梯度隨高度增加而降低,到一定高度處變成負梯度。通過相關推求平均徑流量的方法,在山區水資源和水量平衡研究中,已得到廣泛的應用。

山地水文是區域水文研究的重要組成部分。山地徑流形成和變化的物理機制,是水文計算和水文預報研究的基礎;山區水量平衡和水資源分佈及其變化的研究,都為山區水資源的開發利用提供了科學的依據。