第二章河流概论

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雨源类河流
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季节性河流
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雨雪源类河流
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2.3 河川的泥沙运动
2.3.1 河川泥沙及其特性
河川泥沙：组成河床和随水流运动的泥、土、砂、石等固体颗粒。对于河 流的水情及河流的变迁有重大影响。给防洪、航运、灌溉等提出课题。
(1)河流泥沙的来源 从流域地表充蚀而来。 侵蚀模数：每平方公里流域地面上，每年侵蚀下来并汇入
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(2)平原河段
1)顺直微弯型河道： a) 浅滩和深槽交替发生冲淤，不但浅滩多，而且浅滩、
深槽和水流线位置很不稳定，河床附近时而为深槽，时而为 浅滩，水深变化大。
b)边滩和深槽同步顺流下移。 c)河床周期性展宽和缩窄。
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2)游荡型（宽浅型）河道： a)多年平均情况下，河床不断淤积抬高，形成“地上
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(3) 河网 ( Hydrographic Net )
由河流的干流和各级支流，流域内湖泊、沼泽或
地下暗河构成脉络相通的一个系统，称为河网，也
叫河系或水系。
2.1.2河流的分段 （1）河源：河流的发源地。为泉水、溪涧、冰川、或
沼泽。 （2）上游：紧接着河源，峡谷地形。落差大，坡陡流
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2.3.2 泥沙的运动形式 (1)推移质运动 (2)悬移质运动
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2.3.2 泥沙的运动形式 (1)推移质运动
1)泥沙的起动、扬动和止动 a)起动流速:当接近河底的水流流速增加到一定数值时，
第2章 河川径流
内 容： 2.1 河流和流域 2.2 河川径流形式 2.3 水文测验 2.4 水文资料的收集和整理
重 点： 河川径流的形成过程、影响因素、表示方法； 平原河流的特征； 水位与流量关系曲线
难 点： 径流模数和径流深度的概念和计算；
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急，下切强烈，河谷狭，流量小。（V形） （3）中游：坡度渐缓，河床比较稳定，下切力量减弱
而旁蚀力量增强，河槽逐渐拓宽、曲折、开阔， 两岸常有滩地，冲淤变化不明显。（U形）
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（4）下游：河流的最下级，处于平原区，河床宽， 坡度缓，水流慢，泥沙淤积作用较显著，沙洲较多。 （5）河口：河流的终点。淤积，形成三角洲。
流域的地理位置、气候、地形、流域水文特性密切有关
的自然地理特征。
1)流域的地理位置
2)流域的气候条件
3)流域的地形条件
4)流域的土壤、岩石性质和地质构造
5)流域的植被
森林度：
0

Fc F
100%
6)流域的湖泊和沼泽
湖泊率：
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c
2.1.6 不同类型河段的河床演变一般规律 (1)山区河段
1)山区河流的洪峰特征： a)洪峰暴涨暴落； b)流量和水位变化幅度很大； c)中水历时短暂
2)山区河流的纵横断面特征： a)横断面：多呈v字形或U字形 b)纵断面：河底比降较大，变化急剧，存在一系列折点，
急滩与深潭交错，且常因落差集中而形成陡跌水甚至瀑布。
含沙量（含沙浓度）：单位浑水体积中所含泥沙的质量。
3)水力特性：
=
m V
(kg
/
m3)
a)沉降速度：单颗粒泥沙在无限大静止水体中匀速下沉 的速度称为泥沙的沉降速度。
b)水力粗度：泥沙沉降速度的数值主要与泥沙颗粒的粒 径和形状、水流的紊动强度有关．故也称为泥沙的水力粗度。 单位为cm/s或mm/s。
R W 1000 A
(5)径流系数α ：径流深度R与降水量X之比，有
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R h
Xx
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我国七大江河汛期大致划分如下：
1．珠江：4-9月
5．海河：6-9月
2．长江：5一10月
6．辽河：6一9月
3．淮河：6-9月
7．松花江：6一9月
4．黄河：6一10月
七大江河主汛期分别为：

A 100% F
2.1.5 河流的平面形态特征 (1) 平原河流
① 特点： 在环流、泥沙的冲刷和淤积作用下，蜿蜒曲折形态，即 深槽、浅槽沿水流方向交替出现，呈规律性。
② 专业术语： 凹岸、凸岸、左岸、右岸、深槽、浅槽
(2) 山区河流 大多为岩石河床，异常复杂
山区河流
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1.峡谷河段 2.开阔河段
1．珠江：5一7月
5．海河： 7--8月
2．长江：6一9月
6．辽河： 7--8月
3．淮河：6--8月 7．松花江： 7--8月
4. 黄河：7--9月
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的落差。 b) 河底纵比降（河底坡度）：中泓线上单位长度内河底
的落差。
iH2L H 1 L H10000/00
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2.1.4.流域
(1) 分水岭、分水线和流域
1)分水岭：划分相邻水系（或河流）的山岭或河间高地。
2)分水线：分水岭最高点的连线（山脊线）。
3)流域：一个水系（或河流）的集水（地表或地下水）区域。
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2.1 河流和流域 2.1.1 河流的形成和分段
河流：沿地表线形凹槽集中地经常性或周期性水流。 较大的河或江，较小的叫溪。 (1) 干流 ( Mainstream )
在水系中汇集全流域径流的河流，例如： 黄河、长江。
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(2) 支流 ( Tributary ) 流入一较大河流或湖泊的河流。 支流是分级的：一级支流(注入干流的支流)； 二级支流(注入一级支流的支流)； 三级支流(注入一级支流的支流)； 四级支流 (注入一级支流的支流)
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4)分汊型河道： a)洲滩的移动； b)河岸的崩坍和弯曲； c)汊道的交替兴衰。
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2.2 河川径流形成
2.2.1 径流的形成过程 流域内的水自降落开始至水流汇集、流至出口断面的整个
过程，称为径流形成过程。一般分为4个阶段
a)弯曲河段中惯性离心力的作用； b)地球自转偏向力的作用； c)流速分布不均匀的影响。
凸岸
I
I
凸岸
凹岸
凹岸
a
ρ
I
水面
V2
ρ
R
g
σ
淤积
冲刷
(a)平面图
(b)横断面图
V2
横坡度：I tana R
V2
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g gR
(c)水面单元水体受力图
hB I BV2 gR
(4)河流比降 2)纵比降： a)水面纵比降（水面坡度）：中泓线上单位长度内水面
外流河：注入海洋的河流。如长江，黄河。 内流河或内陆河：流入内陆湖泊或消失于沙漠中 （瞎尾河）。如塔里木河、格尔木河（青海）
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河流上游
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黄河上游
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山区上游河流
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河流中游
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河流下游
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源头
(2) 流域的几何特征 1)流域面积：是流域的主要几何特征。通常先在适当比例尺
的地形图上定出流域分水线，然后量出它所包围的面积。 F （km2）
方格法、求积仪法
2)流域长度：用河流的干流长度代替。L
3)流域平均宽度： 4)流域形状系数：
BF L
B L
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(3) 流域的自然地理特征
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(1) 降水阶段：从云降落到地面的液态或固态水的滴粒 降水量Δ H：一定时间内降落在某一点或某一集雨面积上
的总水量，用深度表示，mm 降水历时Δt：降水的持续时间，min,h或d 降水强度i：单位时间内的降水量， mm/min、 mm/h
i H t
降雨量对径流量的大小起决定性的作用。 根据24h降水总量或12h降水总量，可以把降水强度分 为小雨、阵雨、中雨、暴雨、特大暴雨等 。
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源头地貌
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2.1. 3河流的基本特征 河流断面
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(2) 流域蓄渗阶段 降雨开始时并不立即形成径流。雨水一部分会被地面植
物截留，一部分会渗入地表土中，—部分被蓄留在坡面的坑 洼里。这一阶段称为流域蓄渗。 (3) 坡面漫流阶段
流域蓄渗阶段完成以后．剩余雨水沿着坡面形成坡面漫 流。它从局部区域开始，逐渐扩展到全流域。坡面漫流的雨 水最后汇入河沟。 (4) 河槽集流阶段
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2.2.4 我国河流流量的主要补给类型 (1)雨源类
(2)雨雪源类
(3)雪源类
2) 作用： 河流特性的基本参数，可确定落差、比降和能量。
(3)河流弯曲系数 ( Tortuosity )
1) 定义： 沿河流中泓线两点间的实际长度与其直线距离的
比值。
K L 1 l
2) 特性： 任何河段都有它的弯曲系数；它可反映河流流经地
的地质地貌特征。
l
L
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(4)河流比降 1)横比降：河流沿横断面方向的水力坡度 产生横比降的原因：
气候因素、下垫面因素和人类活动因素。 (1)气候因素
降水和蒸发直接影响径流的形成和变化。 (2)下垫面因素
1)地貌 2)地质和土壤 3)植被 4)湖泊和沼泽 5)流域面积与形状 (3)人类活动因素 1)增加河川径流量的措施：人工降雨、融雪、跨流域调水 2)改变河川径流分配的措施：修筑水库等水利工程 3)减少地表径流的措施：引水灌溉等
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2.2.3 河川径流的特征值 (1)流量Q：单位时间内流经河流某一水断面的水量。m3/s (2)径流总量W：一段时间内通过河流过水断面的总水量，m3
W Qt
(3)径流模数M：单位流域面积上平均产生的流量，L/s•km2
M 1000Q F
(4)径流深度R： 它是径流总量W折算成全流域的平均水深， 单位为mm，常用来与降水量作比较
汇入河沟的水，顺着河道由小沟到支流、由支流到干流、 最后到达流域出口断面。这个阶段称为河槽集流。
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河川径流的大小和变化，通常用流量和水位来表示。
一年内的最大洪峰流量，称为年最大流量。
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2.2.2 河川径流的影响因素 从径流形成过程来看．影响径流变化的主要因素可分为
河”。 b)年内的冲淤变化，一般为汛期主槽冲刷，滩地淤积，
而非汛期则相反。 c)沙洲移动迅速，河道外形经常改变，冲淤变化幅度极
大。一次洪水后，河床面目全非。 d)主槽经常摆动，而且摆动的速度和幅度都很大。
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3)弯曲型（蜿蜒型）河道： a) 凹岸崩退和凸岸淤长； b)河湾发展、河线蠕动； c)自然的裁弯取直，并伴随又一轮的河湾消长。
河流的泥沙吨数。 流域的侵蚀模数和河流含沙量的大小主要取决于流域上暴雨
的集中程度、土壤结构与组成特性、地表切割程度与地表坡 度以及植被覆盖条件等。
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(2)泥沙特性 1)几何特性：大小、形状
粒径（d）：用与泥沙同体 积球体的直径来表示，mm
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2)重力特性： s25~27kN/m 3
a. 横断面：垂直于水流方向的断面
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b. 纵断面：沿河流中泓线切出来的断面 中泓线？ 深泓线?
深泓线：河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
中泓线(溪线)：河 道中各横断面最大 水深点的连线。
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(2)河流长度 ( River Length ) 1)定义 ：河流源头至河口 或 测站断面沿河槽中泓线或轴线 量取的距离L。