河流与流域
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中国的主要河流及其流域
中国的主要河流及其流域中国是一个拥有丰富河流资源的国家，有许多主要河流贯穿全国各个地区。
这些河流不仅为中国的经济发展提供了有力的支持，也是中国文化和历史的重要组成部分。
本文将介绍中国的主要河流及其流域情况。
一、长江流域长江是中国最长的河流，也是世界第三长的河流。
长江发源于青海省唐古拉山脉，流经西南、中部和东部的11个省市区，最终注入东海。
长江流域包括了长江及其支流的流域，总面积达到了183.5万平方公里。
长江流域是中国经济最为发达和人口最为集中的地区之一，有着丰富的水资源和良好的农业条件。
二、黄河流域黄河是中国第二长的河流，也是中国文明的发源地之一。
黄河发源于青海省，流经九个省区，最终注入渤海。
黄河流域的总面积约为75万平方公里。
黄河被誉为"中华民族的母亲河"，虽然它经常发生洪水灾害，但也为黄土高原的农业生产提供了养分，是中国重要的农业基地。
三、珠江流域珠江是中国南方重要的河流之一，也是广东省的母亲河。
它起源于广东省，流经广东、广西、湖南等地，最终注入南海。
珠江流域总面积约为45万平方公里。
珠江流域气候湿润，水资源丰富，不仅为广东地区的农业和工业提供了支持，也是中国重要的水路交通干线。
四、长白山-松花江流域长白山-松花江流域是中国东北重要的河流流域，主要由长白山、松花江和鸭绿江组成。
长白山是中国最著名的火山山脉之一，流经吉林、黑龙江等地，最终注入东海。
长白山-松花江流域是中国重要的粮食生产基地，也是中国重要的森林资源和旅游景区。
五、辽河流域辽河流域位于中国东北地区，是中国第一条被开发的人工运河。
辽河发源于内蒙古与蒙古国交界处，流经内蒙古、辽宁等地，最终注入渤海。
辽河流域总面积约为22.1万平方公里。
辽河流域是中国重要的农业区和能源基地，也是中国重要的东北工业基地。
六、淮河流域淮河是中国重要的水运干线之一，也是华东地区重要的农业和工业基地。
淮河发源于安徽省北部，流经安徽、江苏等地，最终注入淮海。
河流、水系、流域的基本概念以及河流系统的基本特征
2、动态性和不确定性 河流是一个动态系统,永远处于运动和变化过程中,总是随着时间而变 化,并与周围环境及生态过程相联系 河流存在周期性的以及非周期性的波动,如水生动植物种群内数量的变 化、河流系统与外部环境相互作用产生的系统结构和功能的变化,以及人 类活动对河流的干扰产生的河流运行模式、水文循环状况、相关动植物种 群、地质气候变化等的变化等
河流系统的基本特征
4、层级性与连续性 河流系统是由一系列不同级别的河流以连续、流动特性等形成的完整 系统,河流物理参数的连续变化梯度形成系统的连贯结构和相应的功能,并 通过河流物理结构、水循环等在河流生物系统中产生一系列的响应——连 续的生物学调整 河流系统的连续性包括地理空间、时间的连续,也即河流在时间、空间 尺度上具有连续变化梯度的特性
河流系统的基本特征
1、系统性和整体性 整体性是生态系统结构的重要特征 河流系统是一个完整统一的生命系统,河道、水生生物、河岸带、水系 以及流域系统等共同组成了系统整体 河流系统中的各种生态学过程相互联系、相互影响并相互制约,局部河 流的破坏或对河流某一生态过程的影响,都会波及河流系统整体
河流系统的基本特征
河流系统的基本特征
3、开放性和复杂性 河流系统的开放性是指其具有的与外界环境进行交换的属性。河流作 为流域系统的一个组成部分,与周围地区的环境要素如河漫滩、土壤、地 下水等构成一个处于动态平衡条件下的开放系统,并不断与邻近系统发生 包括物质和能量在内的各种联系 河流系统开放性使得环境系统的结构和功能及其相互关系复杂多样， 河流系统各子系统间的相互关联和制约,尤其是人类活动对河流系统影响 巨大,各项人类控制和干扰活动增加了系统的复杂性,人类活动对其的正面 和负面影响往往具有不可预测性
河流、水系、流域的基本概念 以及河流系统的基本特征
河流系统的基本特征
4、层级性与连续性 河流系统是由一系列不同级别的河流以连续、流动特性等形成的完整 系统,河流物理参数的连续变化梯度形成系统的连贯结构和相应的功能,并 通过河流物理结构、水循环等在河流生物系统中产生一系列的响应——连 续的生物学调整 河流系统的连续性包括地理空间、时间的连续,也即河流在时间、空间 尺度上具有连续变化梯度的特性
河流系统的基本特征
1、系统性和整体性 整体性是生态系统结构的重要特征 河流系统是一个完整统一的生命系统,河道、水生生物、河岸带、水系 以及流域系统等共同组成了系统整体 河流系统中的各种生态学过程相互联系、相互影响并相互制约,局部河 流的破坏或对河流某一生态过程的影响,都会波及河流系统整体
河流系统的基本特征
河流系统的基本特征
3、开放性和复杂性 河流系统的开放性是指其具有的与外界环境进行交换的属性。河流作 为流域系统的一个组成部分,与周围地区的环境要素如河漫滩、土壤、地 下水等构成一个处于动态平衡条件下的开放系统,并不断与邻近系统发生 包括物质和能量在内的各种联系 河流系统开放性使得环境系统的结构和功能及其相互关系复杂多样， 河流系统各子系统间的相互关联和制约,尤其是人类活动对河流系统影响 巨大,各项人类控制和干扰活动增加了系统的复杂性,人类活动对其的正面 和负面影响往往具有不可预测性
河流、水系、流域的基本概念 以及河流系统的基本特征
水文学原理-第4章 河流与流域
2020年2月1日
5
沿水流方向河流可分为：河 源、上游、中游、下游和河口 河源：河流的发源地，可以 是冰川、泉水、沼泽、湖泊等 上游：深山峡谷，落差大， 水流急，急滩瀑布 中游：两岸有滩地，河床较 稳定 下游：平原，河槽宽，比降 小，水流缓，浅滩河湾 河口：河流的终点，河口三 角洲
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河口
③流域平均宽度
流域平均宽度（B）——流域面积与流域长度的比值
B F L
若两个流域面积相等，L越大，则B越小，水的流程也越长，这 样的流域，洪峰流量较小。 反之，L小，B就大，这样的流域，洪水威胁就大。
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④流域形状 流域形状系数——流域平均宽度与流域长度的比值。
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（3）流域的自然地理特征主要包括： 地理位置 气候特征 下垫面条件
2020年2月1日
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流域地理位置：一般用流域中心或其边界的经纬度表示，如黄河 流域位于北纬32～42和东经96～11 9。还需要说明流域距离海洋 的远近以及与其他流域和周围较大山脉的相对位置，影响水汽的输 送条件，直接导致降雨量的大小和时空分布的不同。 流域气候条件：包括降水、蒸发、气温、湿度、气压、风速等。 降水量的大小及分布，直接影响河流年径流的多少；蒸发量则对年、 月径流有重大影响。气温、湿度、风速、气压等主要通过影响降水 和蒸发，从而间接影响流域径流。 流域下垫面条件：下垫面是相对于大气层而言的地球表面，流域 的下垫面条件指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性质、植 被、湖泊、沼泽、河网等情况。
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第二松花江与嫩江汇合流向东 北，经哈尔滨、佳木斯、同江等 市县，于同江县东北约7km处由 右岸注入黑龙江。 根据松花江干流的地形及河道 特性，可分为上、中、下三段， 即由三岔河至哈尔滨市为上段， 上段全长240km，区间集水面 积3万km2，河道流经松嫩平原 的草原、湿地。哈尔滨市至佳木 斯市是松花江干流中段，穿行于 断崖、低丘和草地之间。由佳木 斯至同江是松花江干流下段。
第二章河流概论
产Байду номын сангаас过程 降水过程 流域蓄渗过程
汇流过程 坡面漫流过程 河网汇流过程
2.影响径流的主要因素 2.影响径流的主要因素
气象气候因素
下垫面因素
降水
蒸发
地形
人类活动 农业措施 林牧业措施 水利措施
土壤和地质
植被和湖沼 流域形状 和面积
3.径流的特征值 3.径流的特征值
流量（ ）：单位时间内流过断面的水体体积。 流量（Q）：单位时间内流过断面的水体体积。(m3/s) 单位时间内流过断面的水体体积 径流总量（ ）：某时段T内流过断面的总径流体积。 径流总量（W）：某时段T内流过断面的总径流体积。 某时段 (m3) 径流深度（ ）：径流总量平均分布在流域上的水深。 径流深度（R）：径流总量平均分布在流域上的水深。 径流总量平均分布在流域上的水深 (mm)
W = Q •T
Q •T Q •T 3 y= • 10 = ( mm ) 6 F • 10 1000 F
径流模数（ ）：单位流域面积上所产生的流量 径流模数（M）：单位流域面积上所产生的流量。
( L / s ⋅ km 2 )
Q 3 M = ⋅ 10 F
径流系数（ ）：某时段降雨量x所形成径流深R 径流系数（α）：某时段降雨量x所形成径流深R的 某时段降雨量 比例数
水位流量关系曲线的确定
R α = x
因为降雨总是会有损失，所以一般α只能小于1 因为降雨总是会有损失，所以一般α只能小于1。
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第三节 泥沙运动与河床演变
一、泥沙运动基本规律
1. 泥沙特征 （1）泥沙粒径 等容粒径：泥沙颗粒外形不规则， 等容粒径：泥沙颗粒外形不规则，一般采用 体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。 体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。 设某一颗粒的体积为V 则其等容粒径为： 设某一颗粒的体积为V，则其等容粒径为：
河流与流域
水面间的剖面。 2)作用： 绘制河流纵断面图 ，见右图。反映河 底纵坡和落差的分 布，可推算水流特 性、估计水能储量。
河流横断面示意图
河流横断面形状
河道特征
• 河道纵比降
– 落差：河段两端的河底高程差 – 总落差：河源和河口两处的河底高程差 – 河床坡降：单位河长的落差叫河道纵比降
J h1 h0 h
河流（River）
• 上游比降大，流速大，冲刷占优势，河槽多为 基岩或砾石；中游比降和流速减小，流量加大， 冲刷、淤积都不严重，但河流侧蚀有所发展， 河槽多为粗砂。下游比降平缓，流速较小，但 流量大，淤积占优势，多浅滩或沙洲，河槽多 细砂或淤泥。
水系
• 流域里的大大小小的水流路线，构成脉络 相通的系统，称为水系（河系、河网）。 水系是由干流和他的全部支流构成的一个 独立的水道系统。水系的名称通常以他的 干流或注入的湖泊命名。
形成的，常形成瀑布和跌水
浅滩、边滩、深潭
壶穴、岩槛、 瀑布、跌水
瀑布、跌水
水源、峡谷
河源是指河流的发源地，有的是泉水，有的是湖泊、沼泽 或是冰川，各河河源情况不尽一样
河流的平面形态 1) 平原河流 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。
河道特征
• 河流的断面
– 纵断面：从源头到河口的最低点连线称为纵剖 面。沿河流深水线的断面。
– 横断面（过水断面）：横切河道与水流方向垂 直的断面。呈低洼的槽形
– 河岸是指河床在低水位时露出水面以上比较倾 斜的部分。河பைடு நூலகம்是指在低水位以下常年润水部 分。
河流的纵断面 1) 定义：河流从上游至下游沿深泓线所切取的河床和自由
河流与流域
河流横断面示意图
河流横断面形状
河道特征
• 河道纵比降
– 落差：河段两端的河底高程差 – 总落差：河源和河口两处的河底高程差 – 河床坡降：单位河长的落差叫河道纵比降
J h1 h0 h
河流（River）
• 上游比降大，流速大，冲刷占优势，河槽多为 基岩或砾石；中游比降和流速减小，流量加大， 冲刷、淤积都不严重，但河流侧蚀有所发展， 河槽多为粗砂。下游比降平缓，流速较小，但 流量大，淤积占优势，多浅滩或沙洲，河槽多 细砂或淤泥。
水系
• 流域里的大大小小的水流路线，构成脉络 相通的系统，称为水系（河系、河网）。 水系是由干流和他的全部支流构成的一个 独立的水道系统。水系的名称通常以他的 干流或注入的湖泊命名。
形成的，常形成瀑布和跌水
浅滩、边滩、深潭
壶穴、岩槛、 瀑布、跌水
瀑布、跌水
水源、峡谷
河源是指河流的发源地，有的是泉水，有的是湖泊、沼泽 或是冰川，各河河源情况不尽一样
河流的平面形态 1) 平原河流 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。
河道特征
• 河流的断面
– 纵断面：从源头到河口的最低点连线称为纵剖 面。沿河流深水线的断面。
– 横断面（过水断面）：横切河道与水流方向垂 直的断面。呈低洼的槽形
– 河岸是指河床在低水位时露出水面以上比较倾 斜的部分。河பைடு நூலகம்是指在低水位以下常年润水部 分。
河流的纵断面 1) 定义：河流从上游至下游沿深泓线所切取的河床和自由
河流与流域
河流、流域及河川径流
工程地质与水文
河流、流域及河川径流
一、河流； 二、流域； 三、河川径流； 四、桥位设计中的河段分类
一、河流
河流是河槽和其中水流的统称。
一条发育完整的河流，按河段不同 的特征，可分为河源、上游、中游、下 游、河口等五部分。
回10
next
河流的基本特征：
河槽
next
a)直段河道螺旋式流动(又称平轴副流);b)退水时的水内环 流现象;c)涨水时的水内环流现象及表面的水拱现象;d)弯道 河道的螺旋流动;e)弯段河道断面的水内环流现象及凹岸水 位超高.
河流比降回10.2 Nhomakorabeanext
二、流域
河流某断面以上的集水区域，称为该断面以 上河段的流域或汇水区。河口断面以上的集水 区域则称为该河的流域。
流域四周地面最高点的连线称为分水线。它 可由地形图绘得出。
回10.2
next
虚线-----流域分水线 next
流域面积增长图 及非闭合流域
回10.2
next
三、河川径流
河流中的水流，水文学中习惯称其为河川径流。
回10.2
径流形成过程
next
流域内自降水开始到雨水流过出口断面的整个 物理 过程称为径流形成过程。一般将这一过程分 为四个阶段：降水—流域蓄渗—坡面漫流—河槽 集流。
径流量可用以下几种方法表示：
流量 、Q径流总量 、W径流模数 、径M流深
度 、径流Y系数 。 a
我国河流水量的补给类型 有雨源型、雪雨源 型、雪源型。
回10.2
next
四、桥位设计中的河段分类
《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30— 2002）中，分类如下 ：
山区河流、平原河流、山前区河流 、河口 。
河流、流域及河川径流
一、河流； 二、流域； 三、河川径流； 四、桥位设计中的河段分类
一、河流
河流是河槽和其中水流的统称。
一条发育完整的河流，按河段不同 的特征，可分为河源、上游、中游、下 游、河口等五部分。
回10
next
河流的基本特征：
河槽
next
a)直段河道螺旋式流动(又称平轴副流);b)退水时的水内环 流现象;c)涨水时的水内环流现象及表面的水拱现象;d)弯道 河道的螺旋流动;e)弯段河道断面的水内环流现象及凹岸水 位超高.
河流比降回10.2 Nhomakorabeanext
二、流域
河流某断面以上的集水区域，称为该断面以 上河段的流域或汇水区。河口断面以上的集水 区域则称为该河的流域。
流域四周地面最高点的连线称为分水线。它 可由地形图绘得出。
回10.2
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虚线-----流域分水线 next
流域面积增长图 及非闭合流域
回10.2
next
三、河川径流
河流中的水流，水文学中习惯称其为河川径流。
回10.2
径流形成过程
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流域内自降水开始到雨水流过出口断面的整个 物理 过程称为径流形成过程。一般将这一过程分 为四个阶段：降水—流域蓄渗—坡面漫流—河槽 集流。
径流量可用以下几种方法表示：
流量 、Q径流总量 、W径流模数 、径M流深
度 、径流Y系数 。 a
我国河流水量的补给类型 有雨源型、雪雨源 型、雪源型。
回10.2
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四、桥位设计中的河段分类
《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30— 2002）中，分类如下 ：
山区河流、平原河流、山前区河流 、河口 。
水文学原理第二章河流与流域
洪水位
枯水位 滩地
滩地
主槽
3.河流纵比降
2.1.2
任意河段两端(水面或河底)的高差称为落差
单位河长的落差称为河段纵比降，简称比降，
河 流
用小数或千分数‰表示。 水面比降随水位的变化而变化，河底比降则 较稳定，通常河流的比降指的是河底纵比降。
基
本
特
征
2.1.2
河底纵比降可在河流纵断面图上 读取河底高程及河段长度数值后按 下式计算：
2.4
影 响 径 流 的 主 要 因 素
4.流域形状和面积
流域的长度决定了地面径流汇流的时间，狭长地 形较之宽短地形的汇流时间长，汇流过程平缓。大流 域的径流变化较之小流域的要平缓得多，这是因为大 流域面积较大，各种影响因素有更多机会能相互平衡、 相互作用，从而增大了它的径流调节能力，而使径流 变化趋于相对稳定。
河
J (h0 h1)l1 (h1 h2 )l2 (hn1 hn )ln 2h0L
流
L2
（2－1）
基
式中： J —— 河流的比降，
本
h0 ,, hn —— 自上游到下游沿 程各点
特 征
河底高程， l1,,ln —— 相邻两点间的距
L —— 全河流的长度。
离，
2.1.3
地面分水线
地下分水线 地下分水线
地面分水线
A
A
B 不透水层
透水层
B
地面分水线与地下分水线面投影面积，记为 F ,
以 Km2 计。分水线是相邻两流域的边界线，又叫 分水岭。
勾绘方法如下图所示。图中虚线即为分水线， 分水线与出口断面包围的闭合区域即为控制断面 以上的流域。
2.4
影 响 径 流 的 主 要 因 素
枯水位 滩地
滩地
主槽
3.河流纵比降
2.1.2
任意河段两端(水面或河底)的高差称为落差
单位河长的落差称为河段纵比降，简称比降，
河 流
用小数或千分数‰表示。 水面比降随水位的变化而变化，河底比降则 较稳定，通常河流的比降指的是河底纵比降。
基
本
特
征
2.1.2
河底纵比降可在河流纵断面图上 读取河底高程及河段长度数值后按 下式计算：
2.4
影 响 径 流 的 主 要 因 素
4.流域形状和面积
流域的长度决定了地面径流汇流的时间，狭长地 形较之宽短地形的汇流时间长，汇流过程平缓。大流 域的径流变化较之小流域的要平缓得多，这是因为大 流域面积较大，各种影响因素有更多机会能相互平衡、 相互作用，从而增大了它的径流调节能力，而使径流 变化趋于相对稳定。
河
J (h0 h1)l1 (h1 h2 )l2 (hn1 hn )ln 2h0L
流
L2
（2－1）
基
式中： J —— 河流的比降，
本
h0 ,, hn —— 自上游到下游沿 程各点
特 征
河底高程， l1,,ln —— 相邻两点间的距
L —— 全河流的长度。
离，
2.1.3
地面分水线
地下分水线 地下分水线
地面分水线
A
A
B 不透水层
透水层
B
地面分水线与地下分水线面投影面积，记为 F ,
以 Km2 计。分水线是相邻两流域的边界线，又叫 分水岭。
勾绘方法如下图所示。图中虚线即为分水线， 分水线与出口断面包围的闭合区域即为控制断面 以上的流域。
2.4
影 响 径 流 的 主 要 因 素
流域与河流的区别
流域与河流的区别引言在地理学中，流域和河流都是重要的概念。
然而，许多人可能会将流域和河流混淆，在使用这两个术语时产生困惑。
本文将全面分析流域和河流之间的区别，更好地理解它们各自的定义、特征和功能。
定义流域是指地表上一个特定区域内所有水流最后集中到同一个出口的区域。
它由被称为分水岭的边界所包围。
流域是水文学和地形学重要的概念，用于研究水循环、降水、水资源管理和环境保护等方面。
河流是指在地表上流动的水，它是流域的一部分。
它通常是由降雨、融雪或地下水源形成的。
河流可以分为小溪、河流和江河等不同的类型，根据它们的大小、深度和流量来分类。
特征流域的特征通常取决于其地理位置、地形和气候条件。
一个流域可以是一个山脉、一片平原、一片湖泊或者一个大海。
流域的大小可以从几平方公里到数百万平方公里不等。
河流的特征包括其长度、宽度、深度和流量。
河流的长度根据其源头和汇入的地方来确定。
宽度和深度在不同的河流中有所不同，深深的峡谷可能远比深度较浅的河流宽。
流量表示单位时间内河流通过某一点的水的量。
功能流域的功能包括水资源供应、洪水控制、生物多样性保护和生态系统服务等。
流域的水资源对于农业、工业和人类生活至关重要。
此外，流域的生物多样性对维持生态平衡和生态系统的健康也起着重要作用。
河流的功能包括水运、农业灌溉、能源生产和提供重要的生态系统服务。
许多国家和地区的主要城市都是建立在周围有河流的地区，这些河流为城市提供了水资源和运输的便利。
一些大型河流还用于发电来满足能源需求。
总结流域和河流作为地理学中的重要概念，有着密切的联系。
流域是指地表上一个特定区域内所有水流最后集中到同一个出口的区域，而河流则是流域的一部分，是地表上流动的水。
流域和河流在其定义、特征和功能方面都存在区别。
流域的特征取决于其地理位置、地形和气候条件，而河流的特征包括其长度、宽度、深度和流量。
最后，流域和河流都具有重要的功能，包括水资源供应、洪水控制、生物多样性保护和提供生态系统服务等。
中国的河流与流域概况
中国的河流与流域概况中国江河众多，河流总长度达43万km。
流域面积在100km2以上的河流有50000多条，在1000 km2以上的河流有1500多条，超过10000 km2的河流有79条。
长度在1000km以上的河流有20多条。
其中境内主要大河有7条。
受地形气候影响，我国的河流绝大多数呈西东流向，分布在东部气候湿润多雨的季风区。
中国的河流按其归宿不同，可分为外流河和内陆河(或内流河)两大类。
外流河最终流入海洋，内陆河则注入封闭的湖沼或消失于沙漠而不与海洋相沟通。
外流河流域面积较大，约占国土面积的65.2%，内陆河流域面积较小，约占34.8%。
我国的外流河中，注入太平洋的流域面积最大，约占国土面积58.2%。
主要河流包括长江、黄河、淮河、海河、辽河、珠江，流经俄国入海的国境河流黑龙江，以及流出国外入海改称湄公河的澜沧江等大河。
注入印度洋的河流流域面积占国土面积的6.4%，主要河流有怒江(流入邻国缅甸后，改称萨尔温江，最后注入印度洋的安达曼海)、雅鲁藏布江(由我国流入印度，改称布拉马普特拉河，再流经孟加拉国，最后注入印度洋的孟加拉湾)，以及印度河上游的朗钦藏布和森格藏布等。
注入北冰洋的流域面积最小，约占全国总面积的0.6%，它所包括的唯一河流额尔齐斯河是鄂毕河上游，出国境后，流经哈萨克斯坦、俄罗斯注入北冰洋的喀拉海。
我国的内陆河流域，主要分布在西北干旱地区和青藏高原内部，深居内陆，海洋水汽不易到达，干燥少雨，水网很不发育，河流稀少，存在大片的无流区。
区内河流主要依靠高山冰雪融水补给，主要河流如塔里木河、伊犁河、甘肃的黑河、青海湖及西藏众多的内陆湖泊。
中国主要江河的长度和流域面积见表2-2。
表2-2 中国主要江河的长度和流域面积［20］注: 流入邻国的河流流域面积算至国境线，入境河流流域面积包括流入我国或界河的国外面积；黄河不含流域内闭流区的面积。
我国境内七大江河流域情况如下［1, 21］。
一、长江流域自然地理：长江流域总流域面积约180万km2，占中国陆地面积的18.8%。
河流 河流 水系和流域
海洋涨潮时，潮水沿河上溯，因受河水顶托及河床阻力的影响 ，潮流能量逐渐消耗，流速愈来愈慢，潮差越来越小，涨潮流上溯到 一定的距离，涨潮流速为零，涨潮流消失（即潮水停止倒灌），其达 到的最远断面，称为潮流界，即在潮流界以上无涨潮流。
❖（2）潮区界（ Tidal Limit ）
在潮流界以上，河水受潮水顶托，潮波仍可影响一定距离，在潮 差为零的地方，称为潮区界。潮区界和潮流界的位置，随径流和潮势 力的消长而变动。潮区界离河口口门的远近，取决于潮差的大小，河 流径流强弱、河底坡度及河口的几何形态等因素的不同组合。南美洲 亚马孙河口的潮波，可上溯1400多公里；中国黄河口的潮波，只上 溯20～30公里。
压水补给（深层地下水）
人工补给
河流补给类型和特点
❖ 1、雨水补给 ❖⑴ 分布地区
❖ 分布普遍，尤其湿润地区，雨水补给所占比重大。 ❖ 雨水是全球大多数河流最重要的补给来源，也是我国河流最普遍
、最主要的补给来源，尤其东南季风区的河流，雨水补给占绝对 优势，秦岭━━淮河一线以南，青藏高原以东的广大地区，雨水 补给一般占年径流量的60－80%。
长江从湖口县以下，黄河从孟 津县以下为下游。
地上河
❖河口（river mouth；stream outlet）河流的终点 ，即河流与接受水体的结合地段。接受水体可以 是海洋、湖泊、沼泽或上一级河流。在河流的入 海、入湖处，因水流分散，流速骤然减小，常有 大量泥沙淤积，形成三角洲，因土地肥沃，常成 为重要的粮食基地。
三角洲河口的特征：
1、河道放宽率不大，放宽较均匀； 2、地形对潮波影响较小，潮波变形不很剧烈；
3、流域来沙丰富，外海动力作用通常较弱； 4、当山水强时，落潮流速大于涨潮流速，山水对河床演变常起主
❖（2）潮区界（ Tidal Limit ）
在潮流界以上，河水受潮水顶托，潮波仍可影响一定距离，在潮 差为零的地方，称为潮区界。潮区界和潮流界的位置，随径流和潮势 力的消长而变动。潮区界离河口口门的远近，取决于潮差的大小，河 流径流强弱、河底坡度及河口的几何形态等因素的不同组合。南美洲 亚马孙河口的潮波，可上溯1400多公里；中国黄河口的潮波，只上 溯20～30公里。
压水补给（深层地下水）
人工补给
河流补给类型和特点
❖ 1、雨水补给 ❖⑴ 分布地区
❖ 分布普遍，尤其湿润地区，雨水补给所占比重大。 ❖ 雨水是全球大多数河流最重要的补给来源，也是我国河流最普遍
、最主要的补给来源，尤其东南季风区的河流，雨水补给占绝对 优势，秦岭━━淮河一线以南，青藏高原以东的广大地区，雨水 补给一般占年径流量的60－80%。
长江从湖口县以下，黄河从孟 津县以下为下游。
地上河
❖河口（river mouth；stream outlet）河流的终点 ，即河流与接受水体的结合地段。接受水体可以 是海洋、湖泊、沼泽或上一级河流。在河流的入 海、入湖处，因水流分散，流速骤然减小，常有 大量泥沙淤积，形成三角洲，因土地肥沃，常成 为重要的粮食基地。
三角洲河口的特征：
1、河道放宽率不大，放宽较均匀； 2、地形对潮波影响较小，潮波变形不很剧烈；
3、流域来沙丰富，外海动力作用通常较弱； 4、当山水强时，落潮流速大于涨潮流速，山水对河床演变常起主
《水文学原理》第八章：径流的形成过程、河流与流域、河流水清
• 地面分水线所构成地面集水区域称集雨面 积，地下分水线构成地下集水区。一般来 讲，流域所指的实际是地面集水区。
流域的平面形状特征
（1）河系类型
扇 形
羽 毛 状
平 行 状
混 合 形
３ （2）河流等级
３
３
３ ３
３
２
３ ３
２ ２
２
１ １１ １
２２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ １ １
２ １
２
１
１
３３
干 流
干 流
河流等级 有两种计算方法： a、 从河口（干流）算起
三 河网汇流
定义： 各种径流成分在河网内沿河槽作 纵向流动和汇集的过程称河网汇流。
Q
出口断面
t
汇流示意图
蓄渗过程 的分类
径流形成过程
产流过程 汇流过程
蓄渗过程 坡面汇流 壤中汇流
地下水汇
流
河网汇流
四、 等流时线概念
• 定义： 在流域汇 流的过程中，流域上 具有相同的到达出口 断面汇流时间各点的 连线称等流时线。
径流深度R：将计算时段内径流总量均匀铺 在某断面以上的流域面积上，其响应的水 层深度。
公式： R W 1 A 1000
径流系数 ：任意时段内径流深度R与同时 段内降水深度P之比。 公式：=R/P
例：下表给出了6个水文站的多年平均年，月 径流量资料。
一，计算各站的年径流量（亿米3，取四位有 效数字），年径流深（记至0.1毫米)，和年径 流模数（分米3/公里2计，取三位有效数字，但 小数不超过三位）。
b、从河源开始算起
（3）河网密度
• 定义：流域内河流干支流的总长度与流域 面积之比。
• 公式：D=L/A • D大的流域，排水良好，水文响应较快。D
流域的平面形状特征
（1）河系类型
扇 形
羽 毛 状
平 行 状
混 合 形
３ （2）河流等级
３
３
３ ３
３
２
３ ３
２ ２
２
１ １１ １
２２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ １ １
２ １
２
１
１
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干 流
干 流
河流等级 有两种计算方法： a、 从河口（干流）算起
三 河网汇流
定义： 各种径流成分在河网内沿河槽作 纵向流动和汇集的过程称河网汇流。
Q
出口断面
t
汇流示意图
蓄渗过程 的分类
径流形成过程
产流过程 汇流过程
蓄渗过程 坡面汇流 壤中汇流
地下水汇
流
河网汇流
四、 等流时线概念
• 定义： 在流域汇 流的过程中，流域上 具有相同的到达出口 断面汇流时间各点的 连线称等流时线。
径流深度R：将计算时段内径流总量均匀铺 在某断面以上的流域面积上，其响应的水 层深度。
公式： R W 1 A 1000
径流系数 ：任意时段内径流深度R与同时 段内降水深度P之比。 公式：=R/P
例：下表给出了6个水文站的多年平均年，月 径流量资料。
一，计算各站的年径流量（亿米3，取四位有 效数字），年径流深（记至0.1毫米)，和年径 流模数（分米3/公里2计，取三位有效数字，但 小数不超过三位）。
b、从河源开始算起
（3）河网密度
• 定义：流域内河流干支流的总长度与流域 面积之比。
• 公式：D=L/A • D大的流域，排水良好，水文响应较快。D
河海大学811水文学原理第三章 流域和水系
R w1 L
w=1，2，… ，
3、链长度
根据链的定义，锭长度可作为水系中基本单元河长，一 个水系的平均链长为
J
L
2N1 1
N1 一 水系中河源的数目，也就是1级河流的
数目
J
—水系的平均链长；
L —水系中河流的总长度
水系中每条链平均直接接纳的坡地面积为：
a
A
2N1 1
式中
a
——一个链平均直接接纳的坡地面积，
二、流域 地面分水线包围的汇集降落在其中的雨水流到 出口的区域称为流域。
中国流域介绍
三、水系
1、水系 流域中大大小小河流交汇形成的树枝状或网状 结构称为水系，亦称河系或河网(图3—3)。
水系形状
2、水系形状对出口流量影响
➢ 对面积相同、水系形状不相同的流域，同样一场暴雨形
成的流域出口断面流量过程线明显不同。
河道维持常数
为了维持1单位长度的河道必须要有多少汇水面积提供径 流。 不同级的河流要求的给养面积不相等，一般来说，随着 河流级的增加，要求的给养面积也增加。
河流频度和链频度
*——两条河流相交汇的运算符号。
四种方法比较
方法比较：
格雷夫利厄斯分级法：水系中河流越小，级数就越大 ,难以区分水系 中的主流和支流，同样为1级的河流可能相差较大。 雹顿分级法：2级以上的河流均可以一直延伸到河源，但实际上它们 的最上游都只具有1级河流的特征。 斯持拉勒法：能通过全流域水量和泥沙量的河流作为水系中最高级 的河流的。主要不足是不能反映流域内河流级愈高，通过的水量和 泥沙量也愈大的事实 。 施里夫分级法和沙伊达格分级法就是为弥补这一缺点而提出来的，
LWj
j 1
1 Nw
水文学原理第二章 河流与流域
径流因降水形式和补给来源的不同，可分 为降雨径流和融雪径流。
从降水落到流域表面至水流汇聚到流域出口断 面的整个物理过程称为径流形成过程。
产流过程 径流形成过程
径 流 的 形 成 过 程
2.3.1
汇流过程
1.产流过程 ： 坡面和坡地：流域内河槽两侧的陆地地面称为坡面，坡
面以下的陆地则称为坡地。
植物截留：雨水被植物茎叶拦截，滞留在植物枝叶上的
影 响 径 流 的 主 要 因 素
2.4
2.流域的地理位置
流域的地理位置是以流域所处的地理坐标即经度 和纬度来表示的，它说明流域离开海洋有多远，它与 别的流域和山岭的相对位置。流域和山岭的相对位置 与内陆水分小循环的强弱有关。
3.流域的地形特性
流域的地形特性包括流域的平均高程、坡度、切 割程度等，它们都直接决定着径流的汇流条件。地势 越陡，切割越深，坡地漫流和河槽汇流时的流速越大， 汇流时间越短，径流过程则越迅急，洪峰流量越大。
5.流域的植被
植物枝叶对降水进行截留，增加了地面粗糙程度， 减缓了坡地漫流的速度，增加了水分下渗的机会，枯 枝落叶和杂草可改变土壤结构，减少了水分蒸发。
6.流域内的土壤及地质构造
土壤的物理性质、含水率和岩层的分布、走向、 透水岩层的厚薄、储水条件等都明显地影响着流域的 下渗水量、地下水对河流的补给量以及流域地表的冲 刷程度等，因而在一定程度上影响着径流及泥沙情势。 岩溶地区的水文过程另具有其独特性。
降雨开始之初，除少量直接降落在河面上
的雨水形成径流外，大部分雨水都被植物 枝叶拦截，滞留在植物枝叶上；
流 域 的 径 流 形 成 过 程
降雨较大时，截留自降雨开始时发生，至
叶面达到最大截留能力时为止。 落到地面的雨水将向地面下渗；降雨强度 小于土壤下渗强度时，雨水将全部渗入地 下；降雨强度大于土壤下渗能力时，雨水
河流与流域
2020/12/3
33
L/l 1
式中，L — 河流的实际长度(km); l — 河流二端间的直线距离(km)
弯曲系数 越大，对洪水宣泄越不利。
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21
④ 河流的落差和比降
落差：河源与河口的垂直高差称为河流的落差。 落差大表明河流水能资源丰富。
河道比降：落差与河长的比值称为河流的比降。 比降越大河道汇流越快。
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16
干流 河系中取长度最大或水量最多的河流为干流。
支流
汇入干流的河流均 称为一级支流，而汇 入一级支流的河流则 称为二级支流，以此 类推。
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17
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干支流实例
黄
河 西安
18
1 河流及其特征
河流的主要特征 ① 河流长度 L 指从河源沿河道至河口的距离（注意：不是河流二端间 的直线距离）称为河流长度，简称河长。
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24
2 流域特征
流域的几何特征
流域面积 A/ km2 指分水线划定的范围在水平面上投影面积。
❖流域长度L/ km 指流域的轴长，可用作图法
求到，见右示意图。
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流域平均宽度B /km
B=A/L
流域的形状系数 K
K=B/L=A/L2
流域的自然地理特征
地理位置 以地理的经度和纬度来表示。
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分析与思考
• 如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？ • 参考答案:
（1）搜集指定断面以上河流所在地区的地形图； （2）在地形图上画出地面集水区的分水线； （3）用求积仪量出地面分水线包围的面积，即流域面积。
中国的主要江河与流域
长江：中国第一大河，发源于青藏高原，流经青海、四川、云南、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等省市，注入东海。
黄河：中国第二大河，发源于青藏高原，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等省市，注入渤海。
珠江：中国第三大河，发源于云贵高原，流经云南、贵州、广西、广东等省市，注入南海。
地理位置：位于中国南部，发源于云南省曲靖市沾益区马雄山
长度：全长2214公里，是中国第三长河
流域面积：流域面积45.27万平方公里，是中国第二大流域
主要支流：西江、北江、东江、南江、北盘江等
主要城市：广州、深圳、佛山、东莞、中山、珠海等
经济地位：珠江流域是中国经济最发达的地区之一，被誉为“中国南大门”
水利工程：修建大坝、水库等，用于防洪、灌溉、发电等
文化传承：江河孕育了丰富的文化，如黄河文化、长江文化等
城市发展：沿江河建设城市，如长江三角洲、珠江三角洲等
航运：利用江河进行货物运输，促进贸易和经济发展
科技创新：利用科技手段，提高江河流域的防洪抗旱能力
国际合作：加强国际合作，共同应对全球气候变化对江河流域的影响
水文特征复杂：中国江河的水文特征复杂，包括流量、水位、水质等
流域广阔：中国江河的流域面积广阔，覆盖全国大部分地区
长度：6300公里，世界第三长河
发源地：青藏高原唐古拉山
流经省份：青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海
入海口：上海崇明岛东端
发源地：青海省巴颜喀拉山北麓
入海口：山东省东营市
推广生态农业：减少化肥、农药使用，保护土壤和水质
加强生态监测：定期监测水质、土壤、生物多样性等指标，及时发现问题并采取措施
生态保护：保护江河流域的生态环境，防止污染和破坏
2第二章_河川水文基础知识
•
1.答：（1）搜集指定断面以上河流所在地区的地形图；（2） 在地形图上画出地面集水区的分水线；（3）用求积仪量出 地面分水线包围的面积，即流域面积。
•
2.答:闭合流域：（1）流域在非岩溶地区，没有暗河、天坑； （2）径流系数小于1；（3）出口断面能下切至岩层。
3.答:（1）毁林开荒使山区的植被受到破坏，暴雨时将会造 成严重的水土流失，使下游河道淤塞，排水不畅；（2）裸 露的坡地，下渗差，暴雨时产生地面径流大，汇流速度快， 将使洪峰大大增高。 4.答: 围垦湖泊，主要使湖泊的蓄洪容积大大减小；同时， 被围垦的土地，还要大量排渍，使河流洪水显著加剧。
Q T y 10 6 F 10 1000 F
3
Q M 103 F
y a x
例：已知某流域F=100km2，多年平均年降水量 =1200mm，多年平均年径流深＝600mm。 试求：多年平均流量、多年平均年蒸发量、多 年平均年径流系数、多年平均年径流模数M。
Q
Q=0.6*100*1000*1000/(365*24*3600)=1.9m3/s Z= 1200-600=600 mm
a = 600/1200=0.5
M = 19 L/s.km2
1．已知某断面2000年年平均流量为2000m3/s，
该断面以上的积水面积为688421 km2，分别
计算年径流量、径流深、径流模数。
R 365 86400 2000 6.3072 10 m
10
10
3
R 6.3072 10 Y 91.62mm 1000 A 1000 688421
Q 2000 M 0.003 A 688421
（四）我国河流的水量补给
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Pc R Ec Sc
若以海洋为研究对象，其水量平衡方程为：
Po R Eo So
△Sc——大陆在研究时段内蓄水量的变化量
△So——海洋在研究时段内蓄水量的变化量
对多年平均情况， △Sc 、△So 趋于零。所以：
Pc R E c
合并得：
Po R E o
PE
全球多年平均 降水量等于多 年平均蒸发量， 为1130mm
WUHEE
（三）土壤水分分布特征
WUHEE
三、下渗 （一）下渗的物理过程
1. 渗湿阶段
分子力作用，土壤颗粒吸收成薄膜水。 非饱 和水 流
降水的形成与分类
（一）降水的形成 水汽、上升运动和冷却凝结三因素 （二）降水的分类
1. 对流雨
降雨强度大，历时短、雨区较小
WUHEE
地形雨
WUHEE
锋面雨
WUHEE
气旋雨
（1）温带气旋雨
WUHEE
（2）热带气旋雨
WUHEE
影响我国降水（暴雨）的主要天气系统
高空槽 锋面气旋 低涡 切变线 静止锋 锋区与降雨 副热带高压 热带风暴（台风）
WUHEE
WUHEE
四、降水量观测
（一）器测法 1. 雨量器
分辨率0.1mm。 两段制观测，即每 日8时及20时各观测 一次。雨季增加观 测段次。 每日8时至次日8 时降水量为当日降 水量。
WUHEE
2. 自计式 （1）虹吸式
分辨率：0.1mm 降雨强度适用 范围： 0.01～4.0mm/min
（一）土壤水分存在形式： 1. 吸湿水 2. 薄膜水 3. 毛管水
（1）支持毛管水（毛管上升水）
（2）毛管悬着水
4.重力水
WUHEE
（二）土壤含水量和水分常数
1. 土壤含水量（率） 一定量的土壤中所含水分的数量（mm）。 土壤重量含水率、土壤容积含水率 2. 土壤水分常数
（1）最大吸湿量 （2）最大分子持水量 （3）凋萎含水量（凋萎系数） （4）毛管断裂含水量 （5）田间持水量 （6）饱和含水量
Pc Po E c E o 或
WUHEE
第二节
河流与流域
一、河流 （一）河流的形成与分段 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。 河谷、河槽或河床。 上游、下游、左岸、右岸。 分段：沿水流方向，自高向低可分为河源、上游 、中游、下游和河口五段。 外流河、内流河或内陆河。
WUHEE
（2）翻斗式
分辨率：0.1mm 降雨强度适用 范围： 4.0mm/min以内 （3）称重式 记录降水时全部降 水的重量。优点在于能 够记录雪、冰雹及雨雪 混合降水。
W达是利用云、雨、雪等对无 线电波的反射现象来发现目标的。 有效范围：40～200km。
（三）气象卫星云图
对流层的特点：
1. 气温随高度的增加而降低
2. 具有强烈的上升和下降的气流 3. 受地表差异影响，对流层温度、湿度水平分布 不均匀。
对流层又可分三部分：下层（地面-1.5km）
中层（1.5km-6km） 上层（6km-对流层顶部）
WUHEE
对流层中与降水有关的主要气象因素有：
气温、气压、风、湿度、云、蒸发
（扇状流域、羽状流域）
流域平均高度和平均坡度 流域自然地理特征
（位置、气候、下垫面）
WUHEE
第三节
形式：
降水
雨、雪、霰、雹、露、霜等
特征要素：
降水量（mm) 降水历时(min，h，d) 降水强度(mm/h，mm/d) 降水面积(km2) 暴雨中心
WUHEE
与降水有关的气象因素 降水发生在大气中的对流层，对流层是地球大气 中最底的一层。
WUHEE
（二）河流的基本特征 1. 河流的长度 自河源沿主河道至河口的距离称为河长（km）。 2. 河流的断面： 横断面 中泓线 纵断面
WUHEE
3. 河道纵比降：
任意河段两端（水面或 水底）的高差△h称为落差 ，单位河长的落差称为河 道纵比降。
水面比降、河底比降
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l 2 ... (hn 1 hn )l n 2h0 L J L2
WUHEE
大循环：海陆之间的水分交换过程，又称为外循环。 小循环：海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后，以降水 的形式落到海洋里，或陆地上的水经蒸发凝结又降落 到陆地上，又称为内循环。前者称为海洋小循环，后 者称为陆地小循环。 水文循环是地球上最重要、最活跃的物质循环之一 。正是由于自然界的水文循环，才形成永无终止千变 万化的水文现象。 水文循环也是水资源具有再生性的原因。
工程水文学
武汉大学水利水电学院
WUHEE
第二章
水文循环与径流形成
第一节
水文循环与水量平衡
一、自然界的水文循环 地球上以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地 、大气和生物机体中的水体构成了地球上的水圈。 水圈中的各种水体通过不断蒸发、水汽输送、凝结 降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程，称为水 文循环。 水文循环的范围贯穿整个水圈，向上延伸到10km左 右，下至地表以下平均1km深处。
WUHEE
二、水系及河流地 貌定律 斯特拉勒河流分 级法： 河流地貌定律： 河数律 河长律 面积律 河流比降律
WUHEE
流域
（一）流域 汇集地面水和地下水的区域 即分水线所包围的区域
WUHEE
WUHEE
（二）流域基本特征 流域面积（F，km2） 河网密度（∑L/F，km/km2） 流域长度（L）和平均宽度（M） 流域形状系数（M/L）
WUHEE
WUHEE
二、地球上的水量平衡
水量平衡原理：在水文循环过程中，对任一区域 、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水 量的变化量。 水量平衡方程：
I O S
I、O——给定时段内输入、输出该地区的总水量
△S——时段内区域蓄水量的变化量，可正可负。
WUHEE
若以地球的整个大陆作为研究范围，其水量平衡方程为：
极轨卫星 地球静止卫星：可见光云图
红外云图
WUHEE
第四节
土壤水、下渗与地下水
陆地上的三种水体：
地表水、土壤水、地下水
WUHEE
一、包气带和饱和带 包气带：土壤颗粒、水分、空气三相系统 饱和带：土壤颗粒、水分二相系统
WUHEE
二、土壤水
包气带中的水称为土壤水。水分变化剧烈，是 水分通道，联系降雨、下渗、蒸发与径流的纽带。