水文学原理（第2版）：饱和地面径流产流过程

饱和地面径流产流模式包括所有包含饱和地面径流Rsat的产流模式，如Rsat+Rss+Rg、Rsat+Rss及Rsat+Rg等。饱和地面径流的产流条件是上层整层达到饱和，W（t）=θsHA，即凡是满足包气带最大蓄水容量的面积即产生饱和地面径流。在这种情况下，壤中流及地下径流也已发生，并同时存在。因此，这种类型的产流量是指总径流量。下面将一次降雨过程与流域蓄水容量面积分配曲线联系起来考察其产流的发展过程。

初始流域土壤蓄水量W0=0时，若第一时段降雨量为P1，参照图8.27可知，在a/F面积上（图中AB）达到饱和，并产生径流；不产流面积为（1-a/F）（图中BC），这部分面积上的降雨转化为流域上的土壤蓄水，其量相当于OBCDO的面积；产流量R相当于面积OABO，矩形面积OACDO相当于流域降雨量。

图8.27　饱和产流过程（单时段降雨）(www.xing528.com)

（a）时段降雨；（b）产流量和产流面积的变化

当有多个时段降雨时，可以根据蓄水容量面积分配曲线逐一求出各时段的产流量。设降雨开始时的全流域平均蓄水量为W0，对应的已饱和面积为a/F。在已饱和的面积中，各单元面积中的最大蓄水容量为S0，此值即为W0所对应的纵坐标值，如图8.28所示。以S0为起点，分别以各时段降雨量P1、P2、P3等沿纵坐标方向累积量取相应长度，得到图8.28中各点，并分别作水平线与蓄水容量面积分配曲线相交，各交点的横坐标为α1、α2、α3则分别为相对产流面积。各水平线与蓄水容量面积分配曲线的交点左方各块面积，即为相应各时段的产流量R1、R2、R3等。右方各块面积即为相应各时段的流域平均蓄水量的增量ΔW1、ΔW2、ΔW3。各时段的产流量ΔR与各时段降雨量ΔP的比值ΔR/ΔP称为各时段的径流系数。

显然，在饱和产流的情况下，将降雨过程与蓄水容量面积分配曲线相联系，基本上反映出了饱和产流型的产流特征：①先满足包气带最大蓄水容量的地方，先产生径流；②一次降雨过程中，随着降雨的继续，产流面积不断增大，产流量也增大；③对同一降雨量，其包气带初始蓄水量越大，则产流量越大，反之，初始蓄水量越小，产流量也越小；④在未满足全流域最大蓄水容量之前，径流系数小于1，满足以后，径流系数等于1，即此后的降雨量将全部形成径流。