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來源：互聯網

徑流（Runoff），指在水文循環的過程中，沿流域的不同路徑向河流、湖泊、沼澤和海洋匯集的水流。它是水循環的主要環節，是陸地上最重要的水文要素之一，是水量平衡的基本要素。徑流隨時間的變化過程稱為徑流過程，徑流形成過程簡化為產流過程和匯流過程兩個階段。

根據存在的空間位置不同，可將其分為地表徑流、表層徑流和地下徑流；根據補給的形式分類，可分為降水徑流、融雪徑流；根據一年中不同的時期，可分為汛期徑流、枯期徑流和年徑流。徑流的形成和變化主要受到氣候因素、流域因素和人類活動因素的影響。

國內外通過修建綠色基礎設施項目來更好地控制徑流，如：中國的三峽大壩、阿斯旺新老水壩、透水街道和雨水花園等。

形成

徑流隨時間的變化過程稱為徑流過程，它是水文學研究的核心。根據徑流途徑的不同，可把徑流分成地面徑流和地下徑流。徑流形成過程簡化為產流過程和匯流過程兩個階段。

產流過程

產流過程是指降雨或冰雪融化在流域中產生徑流現象的過程，是徑流形成過程中的重要組成部分；即凈雨過程，降雨扣除損失后的雨量稱為凈雨。凈雨是徑流的來源，而徑流則是凈雨匯流的結果；凈雨在降雨結束時就停止了，而徑流還要持續很長一段時間。

匯流過程

匯流過程指凈雨沿坡面從地面和地下匯入河網，然后再沿著河網匯集到流域出口斷面的整個過程；前者稱為坡地匯流，后者稱為河網匯流。兩部分過程合稱為流域匯流過程。

坡地匯流過程

坡地匯流分為三種情況：一是超滲雨滿足了填洼后產生的地面凈雨沿坡面流到附近河網的過程，稱為坡面漫流。二是表層流徑流沿坡面側向表層土壤孔隙流入河網，形成表層徑流。三是地下凈雨向下滲透到地下潛水面或淺層地下水體后，沿水力坡度最大的方向流入河網，稱為坡地地下匯流。在徑流形成過程中，坡地匯流過程是對凈雨在時程上進行的第一次再分配。降雨結束后，坡地匯流仍將持續很長一段時間。必須注意的是，降雨、產流和匯流，在整個的徑流形成過程中，在時間上并無明顯界限，而是同時交替進行的。

河網匯流過程

河網匯流（或河槽集流）過程是指各種徑流成分經坡地匯流注入河網，從支流到干流，從上游到下游，最后流出流域出口斷面的過程。

影響因素

徑流的形成和變化主要受到氣候因素、下墊面因素和人類活動因素的影響。

氣候因素

降水、蒸發、氣溫等統稱為氣候因素，徑流是水循環的關鍵環節，深受氣候變化的影響，其中降水和蒸發都直接影響徑流的形成和變化。

降水影響

降水是產生徑流的重要因素，但不是決定徑流過程的唯一因素。徑流是降水的直接產物，因此，降水的形式、總量、強度、降水過程及降水在流域空間上的分布對徑流有直接影響。

不同的降水形式形成的徑流過程完全不同，由降雨形成的徑流主要發生在雨季，其過程一般陡漲陡落、歷時短，而由融雪水形成的徑流一般發生在春季，其過程較為平緩，歷時較長。

河川徑流的直接和間接水源都是大氣降水，因此，徑流量的多少取決于降水量的大小，即河川徑流量與降水量成正相關。

降水強度對徑流的形成具有十分顯著的作用，暴雨強度越大，植物截留、下滲損失越小，雨水能夠在較短時間內向河槽匯集形成較大的洪水。

降雨過程對徑流也有較大影響，如降雨過程（雨型）先小后大，則降雨開始時的小雨使流域蓄滲達到一定程度，后期較大的降雨幾乎全部形成徑流，易形成洪峰流量較大的洪水；如果降雨過程先大后小，則情況正好相反。

降雨在流域空間上的分布對徑流也有影響，如果暴雨中心自上游向下游移動，由上游排泄出的洪水與下游形成的洪水疊加在一起，很容易形成較大的洪峰流量，反之，其洪峰流量則較小。另外，降雨籠罩的面積越大，形成的徑流量也越大。

蒸發影響

蒸發也是影響徑流的重要因素之一，大部分的降雨都以蒸發的形式損失掉，而沒能參與徑流的形成。在中國北方干旱地區，80%?90%的降水消耗于蒸發，在南方濕潤地區也有30%?50%。根據水量平衡方程，在一個較長的時間范圍內，蒸發量越大，徑流量越小。對于某一次降雨來說，如果降雨前蒸發量大，土壤含水量相對較低，雨水的下滲強度較大，土壤中可容納的水量相對較多，因此徑流量相應的就少。

氣溫影響

氣溫的升高，一方面使流域潛在蒸發量增加，可能導致流域實際蒸發量的增加，不利于徑流的形成，另一方面有利于融冰融雪增加，短期內增加徑流量。許多資料證明近年來氣溫升高，融冰融雪增加，導致冰川退縮加劇，融冰融雪占徑流比例明顯增加。在青藏高原地區，氣溫對徑流量的影響主要表現在三個方面：影響流域的總的蒸發量，影響冰川和積雪的消融，改變降水形式如隨溫度升高可能導致原來降雪變為降雨。

下墊面因素

徑流的形成與下滲與流域下墊面因素相關，如地理位置、地形地貌、流域面積、流域形狀等。

緯度影響太陽輻射量和氣候類型，距離海洋的遠近影響降水模式和濕度，從而影響降水量和徑流量的季節性分布。

地形起伏影響降水的分布和積累，山地和丘陵可能導致局部降水增多，盆地和谷地可能增加徑流匯集。坡度影響水流速度，陡坡加速徑流，緩坡則相反。

流域面積大通常意味著更多樣化的氣候和地形條件，可能導致徑流量的增加和變化的減小，但也可能因地形復雜性導致徑流的分散。

流域形狀影響水流路徑和匯流時間，扇形流域可能導致快速匯流和洪峰形成，條狀流域則可能使徑流分布更均勻，洪峰形成較緩慢。

地質結構如斷層、節理、裂隙增加水分下滲，減少地表徑流。土壤的滲透性影響水分的保持和下滲能力，影響蒸發和地表徑流量。

植被通過截留降水、增加下滲和減少蒸發影響徑流。森林覆蓋區域通常有較高的下滲率和較低的地表徑流量，同時增加枯水期的地下徑流量。

湖泊和水庫通過蓄洪和調節水位來平衡徑流量，減少洪水期間的徑流量，增加枯水期的供水量，對徑流的季節性變化起到緩沖作用。

人類活動影響

人類活動對徑流可以產生較強影響，包括土地利用、農業措施、興修水利工程和人工植樹造林等。氣候變化和人類活動已成為影響水循環過程及水資源演變規律的兩大關鍵因素。在全球變暖的大背景下，流域所處氣候正在發生改變，進而影響水資源量的多少。此外，水流域受到城市化、農田灌溉、退耕還林等人類活動的影響，特別是經濟社會的快速發展對用水需求越來越大，水資源短缺是長期面臨的難題。

徑流分類

徑流根據存在的空間位置，可分為地表徑流、表層徑流和地下徑流；根據補給的形式分類，可分為降水徑流、融雪徑流；根據一年中不同的時期，可分為汛期徑流、枯期徑流和年徑流。

根據存在的空間位置分類

地表徑流

地表徑流是指經土壤或地被物吸收及在空氣中蒸發后余下的在地表流動的那部分天然降水形成的水流，是徑流的組成部分。它具有相對較高的流速和流量，是河流水量的主要來源之一。

表層徑流

表層徑流，也稱壤中流、中間流、貫流，是指降水滲入土壤表層并沿土壤表層側向流動補給河槽的水流，是地面徑流的一部分。一般易在表土疏松、透水性強和厚度不大且其下有相對不透水層的情況下形成。

地下徑流

地下徑流是指降水經深層滲漏形成地下水，仍循一定途徑流動，最終歸于江河、匯入海洋的水流，是徑流的組成部分。河流的枯季徑流，主要來自于地下徑流的補給。

根據補給形式分類

降雨徑流

降雨徑流是以降雨形式形成的徑流，是大部分河流的主要來源。當降水等級達到暴雨量級時形成的徑流量稱為暴雨徑流。

融雪徑流

融雪徑流是指春季由于積雪融化而形成的徑流，是形成春汛的主要原因，它的大小與積雪深度和融雪時的溫度有關。

根據不同時期分類

枯期徑流

枯期徑流（或枯水徑流）是指在少雨季節地區的地面水近于枯竭，主要依靠地下水補給而形成的低水流。中國北方河流枯期徑流在冬季和春末各出現一次；南方枯期徑流一般在冬季出現，但在夏秋之間汛后也會短暫出現。

年徑流

年徑流是指在一個年度內，通過河流出水口斷面的水量，它可以用年平均流量、年徑流深、年徑流總量或年徑流模數來表示。

測量與監測

測量

徑流量是指一定時段內流過某一斷面的總水量，常用W表示。徑流量與瞬時流量、平均流量的關系為：

以降雨角度為例，將非本次降雨形成的徑流成分分割出去后，剩余部分即為本次降雨形成的徑流。某流域在洪水起漲之前存在前一次洪水尚未退完的地下徑流和基流（下圖AG），從降雨開始直至本次降雨的徑流基流，降雨形成的流量過程為ABC1DFA，徑流總量為圖中陰影部分的面積（如下圖）。

利用體形面積求和方法，首先計算出從A到F這段時間內徑流量，然后計算出虛線AF以下部分面積，前者減去后者的差即是本次降雨形成的徑流量。

年徑流的變差系數C?可用下列公式計算：

式中：Qi為年平均流量，m3/s;為多年平均流量，m3/s;n為年徑流系列長度；為年平均流量的均方差。影響年徑流變差系數的主要因素有年徑流量、徑流補給來源和流域面積3個方面。

年徑流變差系數Cv值，反映年徑流在年際間的相對變化程度。Cv越大，年徑流的年際變化越大，不利于水資源的開發利用，也容易發生洪澇災害；反之，年徑流的年際變化小，有利于水資源的開發利用。影響年徑流變差系數的主要因素有年徑流量、徑流補給來源和流域面積3個方面。

監測

徑流的變化對生態系統具有顯著影響，流量的極端波動——無論是劇烈增加還是顯著減少——都可能導致洪水或干旱等災害。因此，許多水文學家、生態學家以及相關領域的研究人員都致力于開發和完善監測系統，同時制定和改進相關法規和政策，以更有效地預測和應對這些變化，減少對自然環境和人類社會的負面影響。

美國約塞米蒂國家公園推出的游客使用和影響監測計劃（Visitor Use and Impact Monitoring Program，VUIMP）是為了履行《野生和風景河流法案》（Wild and Scenic River Act）的任務而創建的，旨在保護和提高默塞德河和圖奧勒米河的獨特價值。該計劃通過對河水流動、水質、生物多樣性、草甸土壤裸露、文化遺址保護等眾多因素的綜合監測，了解和管理游客活動，為默塞德河計劃（Merced River Plan，MRP）和圖奧勒米河計劃（Tuolumne River Plan，TRP）的河流保護工作提供支持。

為了解決山洪問題，特別是彌補有效山洪預警能力，設計和開發了山洪指導系統（the Flash Flood Guidance System，FFGS），供世界各地的氣象和水文預報員交互使用。FFGS為業務預報員和災害管理機構提供有關小規模山洪威脅的實時信息指導產品。支持利用遙感降水（即基于雷達和衛星的雨量估計）和水文模型從降雨事件中開發山洪預警。FFGS計劃受到世界氣象組織（WMO）、美國國際開發署/美國對外災害援助辦公室（USAID）、美國國家海洋和大氣管理局/國家氣象局（NOAA）和水文研究中心（HRC）的支持。

世界氣象組織（WMO）的全球水文現狀和展望系統（Global Hydrological Status and Outlook System，HydroSOS）加強了國家在水文價值鏈上的能力，產生關于當前水資源狀態的標準化信息，幫助地區的水資源恢復和水災相關的預防。HydroSOS可以提高各國管理和規劃水資源（包括儲存和分配）以及減少災害風險（例如洪水和干旱）的能力；加強國家間跨界流域管理和水文數據使用方面的合作；改進水文狀況的科學信息和水資源管理的展望產品；運營全球水信息系統。

調節與應用

為了更好的控制徑流量，減少徑流對生態環境和人類社會的危害，國內外通過修建綠色基礎設施項目以改善水質、促進當地生物多樣性，并通過減少徑流為下水道系統提供緩沖。

調節

人類通過調節和使用水資源，顯著影響了區域內的水循環系統。這些活動不僅改變了水量的時空分布，還對生態環境產生了深遠影響。合理規劃和管理這些活動，對于保持生態平衡和水資源的可持續利用至關重要。

為了滿足生活和工農業生產的需要，人類常常將水從河流或地下含水層直接取出使用。取出的水一部分重新回到河流或地下含水層中，一部分通過蒸發成為大氣水，只有一小部分返回到當地的水文循環系統。這種水資源的提取和使用會對區域水循環的各要素量或質的時空分布產生直接變化，尤其在干旱地區影響尤為顯著。

例如在黃河流域，因內蒙古自治區河套平原地區大量引水灌溉，出現了河套地區流量比上游蘭州段的流量小的反?，F象。由于大量引水灌溉，河水大量引入農田，增大了陸面蒸發，減小了河川徑流，造成黃河年徑流有逐年下降的趨勢。同時，隨著人口增長，城市與工業的發展，生活與工業引水量也日益加大。這些因素使用水量急劇增大，以致到上世紀末黃河這樣的大河也發生了連續數年的斷流現象。

為了滿足人類用水和用電的需求，中國在河流上修建了大量的水庫和水電站等水利工程。這些工程不僅改變了河川徑流的時間分配和徑流量的過程，還通過蓄水增加了水面的面積。由于水面蒸發遠大于陸面蒸發，因而總體上的蒸發量也增大了。這種蒸發的水量改變了內陸水文循環中的水汽量值，在一定程度上增強了內陸水文循環。

此外，這些工程在蓄水過程中改變了徑流的運動條件，并且改變了水的溫度狀況以及水中微生物和生物的生存條件。這些變化也相應地引起了水質的變化。例如，蓄水后的水溫變化可能影響魚類的繁殖環境，改變微生物的種類和數量，從而影響整個水生態系統的平衡。

應用

水利工程

三峽大壩位于湖北省宜昌市，截至2020年底，三峽工程累計攔洪運用61次，攔蓄超5萬立方米每秒的洪峰19次，總蓄洪量1841億立方米。三峽大壩減少了長江流域發生洪水災害的頻率，同時能夠產生大量的綠色電能，也通過開展生態調度試驗，創造了適宜長江魚類繁殖所需的水環境。

在長度位居世界第一的尼羅河，為了儲存夏末的洪水應付干旱，1902年在尼羅河上就修建了阿斯旺老壩。而建造阿斯旺大壩則是在1960—1971這11年間，位置在老壩的上游8公里處，庫容達480億立方米，幾乎是老壩的10倍，同時形成了巨大的人工湖———納賽爾水庫。水壩的建成帶來了充足的電力，除了自己發展工業還可以出口。納賽爾湖使尼羅河徹底擺脫了泛濫和枯水，耕地得以擴大;為百姓提供了廉價的水電。而為了挽救將被水淹沒的諸多古跡，埃及政府也向聯合國求援，把這些神廟提前搬至了安全的地方。

海綿城市

海綿城市，即水彈性城市，是指城市能夠像海綿一樣在遭遇降雨時進行“吸水”，在城市用水時將這些雨水進行釋放。海綿城市與傳統城市相比，具有綠色、環保的功能。柏林工業大學城市水文學名譽教授Heiko Sieker博士解釋說，從技術角度來看，所有海綿城市技術都只是“儲水，就像蓄水池或水庫一樣”。國際上許多地方都在應用這一概念，它正成為緩解城市熱島效應的一種越來越流行的方法。這一概念在澳大利亞和中東被稱為水敏感城市設計（WSUD），在英國被稱為可持續城市排水系統（SuDS），在西雅圖被稱為自然排水系統。

綠色街道是指街道使用種植植被的方式從源頭上管理雨水徑流，該方式能改善水質、減少雨水徑流和美化城市環境與原生植物。例如：波特蘭的綠色街道倡議包括四種不同的策略——首先，完善既有的種植帶允許雨水徑流滯留，并增加綠化用以吸納和過濾雨水；第二，創建路緣擴展帶，以綠化種植取代路面停車。這有助于縮短行人過路的距離，同時增加透水路面。當路面種植不可行時，植物種植箱是綠色街道的另一種方式，這些植物種植箱通常由混凝土箱沿停車位將道路分隔成停車位和人行道；最后，將未使用的城市空間改造成公園般的環境。

雨水花園作為海綿城市建設中常見的功能設施，不僅具有凈化雨水功能，而且能夠作為自然景觀和城市綠地美化周邊環境，豐富、提高人們生活水平。雨水花園的凈化功能主要植物和微生物協同完成。植物可以通過根系對地表徑流攜帶的污染物和土壤中的污染物進行吸附和降解，微生物是海綿城市中降解地表徑流污染物的主體。

參考資料 >

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奮斗百年路啟航新征程｜百年逐夢今朝圓——三峽工程見證國家發展.新華網.2024-05-13

尋訪阿斯旺沿尼羅河逆流而上.中國新聞網.2024-06-05

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南科大劉俊國團隊在《科學》發表合作文章證明氣候變化是影響全球河川徑流量主因.南方科技大學.2024-05-23

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徑流及徑流量.陽泉市水利局.2024-04-20

專家稱天災人禍鼠害是黃河徑流量銳減的三大原因.中國新聞網.2024-04-21