地表径流是指沿陆地表面流动，而非立即渗入地下的水。它通常来自降雨或融雪，但过量的灌溉用水也可形成地表径流。在引力作用下，径流向低处流动，可能进入沟道、汇集于洼地，或在流动途中渗入地下。地表径流是水循环的重要组成部分，既将降水与河流及其他地表水体联系起来，也输送泥沙和溶解物质。(usgs.gov)
形成与机制
当地表获得的水量超过能够下渗或暂存于地表的水量时，就会形成径流。下渗是水进入土壤的过程；土壤的下渗能力取决于其特性和已有的含水状况。植被截留和地表小洼地可暂时蓄水，延缓水向坡下流动。因此，降雨并不会直接或均匀地转化为径流。(nepis.epa.gov)
地表径流主要有两种形成机制。超渗产流，又称霍顿地表流，发生于降雨强度超过土壤下渗能力时，此时土壤不一定已完全饱和。蓄满产流，常称邓恩地表流，发生于土壤已经饱和、可用蓄水空间无法再容纳新增水量的区域。前一种机制侧重于水的输入速率，后一种则侧重于土壤的蓄水状况。两种机制可以在同一地域内同时起作用。(nrcs.usda.gov)
地表环境受到扰动后，产流机制可能发生变化。例如，一些未遭火烧的森林集水区主要在面积较小、饱和范围随条件变化的区域产生径流，而近期遭火烧的山坡则可能出现超渗地表流。这类变化使降雨—径流预测更加复杂，因为同样的降雨在扰动后可能引起不同的响应。(nrcs.usda.gov)
影响因素与排水路径
在一个流域内，径流取决于降雨强度、历时、分布以及前期降水。土壤类型、植被、坡度、排水网络的几何形态和土地利用方式，都会影响有多少水转化为径流及其流动速度。池塘、湖泊和其他蓄水区域可以阻断或延缓水向下游流动。蒸散也会影响前期湿润状况，进而影响暴雨到来前可用的蓄水空间。(usgs.gov)
径流最初可能是浅而分散的水流，随后汇集成细小的溪流，再进入河流或溪涧。并非所有沿山坡流动的水都能到达流域出口：一部分会在途中下渗，或滞留于洼地。因此，水文模型将径流的形成与其后续汇流过程区分开来，后者还包括与土壤及地下水之间的水分交换。(usgs.gov)
城市化往往使原本有植被覆盖的地面被屋顶、道路和停车场取代。这些表面减少了水的下渗机会，而人工排水设施又加快了水流进入溪流的速度。这些变化共同作用，可能增加暴雨径流总量、缩短响应时间并提高峰值流量。不透水面的比例固然重要，但它与排水系统的连通情况同样会影响径流的汇流路径。(usgs.gov)
测量与建模
径流可以用水量体积、产流面积上的等效水深或流量来表示。这些量回答的问题各不相同：体积表示输送的总水量，而峰值流量表示输送水量的最大速率。水文过程线展示流量随时间的变化，可用于分析暴雨响应的时间特征、峰值和退水过程。(usace.army.mil)
在排水计算中，推理公式法利用通常写作 (Q_p=CiA) 的关系估算径流峰值流量，其中 (C) 为无量纲径流系数，(i) 为降雨强度，(A) 为产流面积；若所选单位需要换算，还须加入换算因子。这种方法主要估算峰值，而不是完整的水文过程线。相比之下，单位线表示流域对某一规定单位净雨量的响应，并利用线性响应假设构建径流过程线。(usace.army.mil)
更详细的模型会描述降水、融雪、下渗、蒸发、地表蓄水和汇流等相互作用的过程。美国环境保护署开发的暴雨管理模型可模拟径流的水量、水质及其在排水系统中的流动。其用途包括评估传统排水基础设施和分散式径流控制措施。(epa.gov)
侵蚀与水质
流动的径流会从裸露或受扰动的地面带走土壤颗粒，从而促成侵蚀。输送至受纳水体的泥沙可能在下游沉积，并使包括繁殖区域在内的水生生境退化。这些影响取决于地表环境状况、水流以及可被搬运物质的数量和性质。(usgs.gov)
径流也是非点源污染的传播途径。这类污染来自分散的污染源，而非单一排放点。农业和城市径流可携带泥沙、农药、油类、盐类、细菌和营养物质。来自肥料和粪肥的营养物质可促进富营养化，导致受纳水体中藻类过度生长和氧气耗竭。径流本身并不必然受到污染；其水质取决于流经的表面和接触的物质。(epa.gov)
径流管理
径流管理关注水量、水流的时间分布和污染物输送。传统系统利用排水沟、排水设施、管道和蓄水池输送或储存水。绿色基础设施则利用植被、土壤和分散式蓄水设施，在更靠近径流源头的位置收集并净化径流，且常与传统系统配合使用。(epa.gov)
具体措施包括雨水花园、生物滞留区、植草浅沟和透水铺装。根据设计不同，这些措施可发挥下渗、过滤、临时蓄水和蒸散等作用。农业措施包括种植覆盖作物、保护性耕作和设置植被缓冲带，以减少土壤裸露或拦截径流。这些措施的效果仍取决于场地条件和暴雨规模；强降雨事件可能超出设施的蓄水和净化能力。(epa.gov)