水文歷線,看一場雨後的河川變化 | 魚的世界
2015年11月30日—將地表逕流流量,隨著時間的變化,繪製成圖,就是水文學上著名的「水文歷線圖(Hydrograph)」(圖二)。水文歷線所包含的資訊,不僅僅只是流量(通過 ...
楊舒涵 國立臺灣大學土木工程學系 碩士
一場大雨,對地表上的河川會帶來什麼影響?河川的水變多了,我們直覺地這麼想,但是否曾經想過,河川流量變化的「過程」長什麼樣子?也就是從平時的流量,隨著降雨漸漸高漲,到高峰後又回基流的歷程。首先,我們需要知道雨水從天上降到地表後,到底會流去什麼地方。 雨水降至地表後,扣除因蒸發或遇到窪地、湖泊等攔截的損失,一部分的水會滲入到地表下,進入更深層則成爲地下水,隨著坡度在地下流動,另一部分因土壤水分達飽和而未入滲的超滲降水,則在地表上流動,稱為「地表逕流」或「漫地流」(Surface Runoff),我們眼見河川裡流動的河水就是地表逕流(圖一)。而各地水文測站測得每單位時間通過的河水體積,則為河川的「流量」(Flow Rate)。
圖一 逕流示意圖。(本文作者楊舒涵繪)
將地表逕流流量,隨著時間的變化,繪製成圖,就是水文學上著名的「水文歷線圖 (Hydrograph)」(圖二)。水文歷線所包含的資訊,不僅僅只是流量(通過河水體積/單位時間)與時間二軸,觀察水文歷線通常也不是為了得到精確數值,而是從曲線的形狀、在時間軸上的分佈位置,得知河川對一場降雨的「反應」,是快是慢,激烈或緩和,常被用來判斷河川所處的環境,瞭解當地的土地利用,是做決策時很重要的參考指標。
圖二 不同土地開發下的水文歷線圖。(本文作者楊舒涵繪)
那麼如何閱讀水文歷線圖?最重要的是曲線的「形狀」所傳遞的訊息,不一樣的高峰、寬度、面積,就決定不一樣的故事。位在有豐富土壤植栽地區的河川,與都市開發地區的河川,畫出來的形狀大不相同,圖二呈現一地區都市開發前後,河川對降雨反應的變化。a曲線為一般尚未被都市開發地區的河川,...
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