水 文 学4教材.ppt

Company LOGO 水 文 学 hydrology 城 环 学 院 2012-2013（2） 第二章第二章 河流河流 （（River River ）） 由一定区域内地表水和地下水补给， 经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流 降落到地面的雨水，除了下 渗、蒸发等损失外，在重力作用 下沿着一定的方向和路径流动， 这种水流称为地面径流地面径 流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形 成溪流，最后汇集成河流 §2—1 河流、水系与流域 §2—2 河流的水情要素 §2—3 河流的补给 §2—4 河川径流 §2—5 河流的分类 §2—6 河流的利用与改造 §2—7 河流与自然地理环境的 相互关系 ——直接注入海洋、湖泊的河流 1、干流 一、河流 一般取长度、流量最大的河 2、支流 ——流入干流的河流 又可分为 一级支流 二级支流 直接注入 干流的河流 注入一级支 流的河流 河流分级法： ① 直接发源于河源的小 河流为一级河流； ② 两条同级别的河流汇 合而成的河流比原来高 一级； ③ 两条不同级别的河流 汇合而成的河流的级别 为两条河流中较高者； 依此类推 v 干流是水系中最高级 别的河流 （1）、 河流的平面形态 凹岸 （concave bank） 凹岸 （concave bank） 凸岸 （convex bank） 凸岸 （convex bank） 深槽（river pool） 深槽（river pool） 浅槽（river shoal） 深泓线 （midstream of channel） 在凹岸水深 较大，称为 深槽。

两反向河湾之间为直段， 水深较浅，称为浅槽 河槽中沿程各最大水深点的连线，称为 深泓线或溪线（river valley line） 3、河槽的基本特征 河槽某处与水流方向垂直的河底线与水面线所包围的断面 1基本河槽 —— 枯水期水流通过的部分 2洪水河槽 —— 洪水期被洪水淹没的部分 （2）、河槽横断面 主槽或枯水河槽 河漫滩或河滩 3、河槽的基本特征 河槽横断面内，某一时刻通过水流的部分称为过水断面 （wetted cross-section or water-carrying section） 平均 深度 水力 半径 W 过水断面面积 B 水面宽度 P 湿周 河槽糙度 ——沿河流中泓线（轴线)的河底（水面）高程变化 （3）、河流的纵断面 可明显的表示出河底纵坡和落差分布 深泓线即溪线 ——沿河流各过流断面最大水深点的连线 中泓线 ——沿河流各过流断面最大流速点的连线 是单位河长的 落差（河段两端的 河底高程差） （4）、河流的比降 —— 即河流的坡度 河流长度—— 沿溪线测量的长度 可在适当比例 的地图上量得 其中：Ｚ１、Ｚ２ —— 若为河面高程差，则 s 为 河面比降 ； 若为河底高程差，则 s 为 河底比降。

如果一条河流各段比降不同，一般 可用分段计算法，求得平均比降 地球自转产生的偏转力； 河流弯道处所受离心力； 流速分布的不均匀性 横比降 —— 指水面的横向比降 ◆产生横比降的原因 ： 在河湾处，由于地球自 转偏向力和离心力的作 用，水面会出现横比降 表面水流从凸岸流向 凹岸，底层水流从凹岸 流向凸岸，形成一个环 流，称为螺旋流 凹岸冲刷形成深槽，凸岸发生淤积，形成浅 滩，直接影响水源取水口位置的选择 凸岸 凹岸 凹岸水深大，水质好， 是取水口的最佳位置 4、河流的分段 1、河流—— 江、河、溪、沟统称河流 2、形成 —— 地面上的水在重力作用下，沿着陆地 表面上的线性凹地流动，从而形成河 流 3、分段 —— 一条发育完整的河流，按河段的不同 特性，可分为以下几部分： 河源（river head、river sources） 上游（upper course、 upper reaches） 中游（middle course、 river reaches） 下游（downstream、 lower reaches） 河口（river mouth） （1）河源 ——河流的发源地。

即开始具有地面水流的地方 例如：泉水、冰川、溪涧 （2）上游 ——紧接河源上端，奔流于深山峡谷中的一段河流 河床多为基岩 或砾石 水流急， 落差（比降）大，下切力强， 冲刷强烈流量小， 水位变幅大 （3）中游 ——上游以下的一段河 流 河床多为粗砂 比降变缓， 冲淤近乎平衡，下切力不大， 侧蚀显著；流量较大， 水位变幅较小 （4）下游 ——河流的最下 一段 河床多为细砂 或淤泥 比降很小， 流速也很小，水流无侵蚀力， 淤积显著；流量大， 水位变幅较小 （5）河口 ——河流的终点河流注入海洋、湖泊或其它河流的地方 特点 断面变大， 流速骤减，极易形成沙洲 或三角洲 ——河流的干流及全部支流所构成的脉络相通的河流系统，称 为河系或水系 二、水（河）系 水系的名称通常以它的干流或以注入的 湖泊、海洋命名，如长江水系、太湖水 系、太平洋水系等 地表水在重力作用下，沿陆地的凹地流动，按其大小可分 为江、河、溪和沟，这些统称为河流，而流域中河流（包括干 流、支流）和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河彼此连接组成一 个庞大的系统，称水系，又称河系或河网 1、河长 —从河到河口的距离（轴线长度） 确定河流落差、比降 和能量 的基本参数 尼罗河亚马孙河长 江 6650 km6437 km6380 km 二、水（河）系 ——河道全长与河源到河口直线距离之比。

2、弯曲系数 表示河流 平面形状弯曲程度的参数 弯曲系数   越大，对洪水宣泄越不利 二、水（河）系 ——流域内干支流的总长度与流域面积之比（单位面积 内河道的长度） 3、河网密度 表示一个地区河网的枢密程度， 能综合反映该地自然地理条件 一般在降水量大，地形坡度陡，土壤不易透 水地区，河网密度较大 二、水（河）系 扇状水系 羽状水系 平行状水系水情变化水情变化 二、水（河）系 4、水系分类 树枝状水系 网格状水系 三、流域 1、有关概念： 指河流的集水区域，即分水线所包围的区域凡 降落在该流域的水最终都将汇入该条河流中 流域 —— 分水线 —— 即流域四周的边界线分水岭最高点的连线 （地上——地形；地下——地质构造和岩性） 分水岭 —— 划分相邻水系（或河流）的山岭或河间高地 流域面积 ——流域分水线所包围的面积 闭合流域 ——地面分水线与地下分水线所重合的流域 非闭合流域 ——地面分水线与地下分水线 不重合的流域 地面分水线与地 下分水线重合 闭合流域闭合流域 非闭合流域非闭合流域 若无特殊说明， 均指闭合流域 2、流域的基本特征：主要指流域的几何特征 、自然地理特征及人类 活动的影响。

决定着每 一区域河流形 成过程的具体环境，并 影响径流的变化 规律 （1）流域的几何特征 ——主要指流域面积的大小和分布情况 流域的形状 平均高程 平均坡度 流域的面积 平均宽度 不对称系数等 地理位置；地形；植被； 土壤；湖泊率；地质构造 （2）自然地理特征 地理位置 下垫面因素 气象条件后详叙 （3）人类活动 。