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沿地表向河流、湖泊、沼泽、海洋等汇集的水流，是径流的组成部分。当降雨强度大于下渗能力时，不能下渗的那一部分雨水堆积地表，在重力作用下沿流域坡面流动，形成地表径流，称超渗坡面流。当土层有分层结构且下层土壤的下渗能力显著小于上层土壤时，下渗水流在土层间的界面附近产生饱和带，饱和带逐渐增厚并达到地表，此时土层中已无空隙，降雨直接形成地表径流，称饱和坡面流。超渗坡面流和饱和坡面流形成后迅速流入大小沟，称坡面汇流。沟汊中的水流汇入各级支流，支流中的水流汇入干流，干流中的水流向流域出口断面汇集，称河网汇流。 地表径流集流迅速，在降雨强度很大时形成陡涨陡落的径流过程，在大暴雨情况下，易引起山洪暴发。地表径流是侵蚀地表、溶解地球化学物质、塑造地貌形态的重要地质营力。 地表径流一般呈紊流。常用两种方法对地表径流进行描述:①水动力学方法，用描述非均匀流的圣维南方程组（参见明渠非均匀流）求解坡面汇流和河网汇流的速度、流量、水位等;②水文学方法，用坡地单位线、河网单位线、流域单位线或等流时线等方法分析地表径流的过程线。近年来，发展了把径流形成过程作为一个系统进行分析的方法。 许多情况下，河道水流由地表径流、地下径流和壤中流共同组成。不同自然地理条件下的河流，其地表径流、壤中流、地下径流占总径流的比例不同，在水文计算中，常要把一次径流过程中的地表径流过程、地下径流过程和壤中流过程分割开来。
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