平原冲积河流一般特性河床演变分类和影响因素
河流动力学第7章-河床演变
弯曲河段的演变规律
凹岸崩退，凸岸淤长
♥ 最重要演变规律：凹冲凸淤 ♥ 产生的原因：横向环流＋含沙分布
河湾发展、河线蠕动
♥ 横向发展，弯顶之间互动 ♥ 纵向也有向下游的蠕动
裁弯取直、河湾消长 图
♥ 整个河道发生变化
撇弯切滩 图
♥ 河道内主流线发生变化
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总评
♥ 河槽极不稳定 ♥ 对于港口航道工程等不利
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河流动力学
7.3.3 弯曲型河道的河床演变
主要内容
弯道的形态特征 弯道的水流特征 弯道的泥沙运动 弯曲河段的演变
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河流动力学
7.3.3 弯曲型河道的河床演变
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河流动力学
7.2.3 平原河流的河床演变
平原河流的河床演变
一般特点
♥ 河流：来水来沙⇔河床边界，长期相互作用，水流、 泥沙、河床边界基本适应
♥ 长期：河床一般无明显的单向冲淤变形 ♥ 短期：来水来沙随时间变化⇒河床变形，周期性冲
淤变化，一个时期表现为淤积，另一个时期为冲刷 ♥ 河床演变：往复性的冲淤，平面摆动
衡，这些因素难以人工控制 ♥ 后者决定着河床条件，可以进行人工改变，也是我们进
行航道整治的依据
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河流动力学
7.1 河床演变的基本概念
影响河床演变的主要因素
对于平原河流
♥ 来水来沙条件起主导作用 ♥ 来水来沙量及其过程起主导作用 ♥ 取决于流域的产水产沙条件
河床演变
（3）山区分汊河流的江心洲和心滩位置比较固定，常以两汊居多，二平原地 区中下游河段经常可见多股分汊。 （4）山区河流河床卵石运动在时间分布上具有明显不连续性。同时，卵石的 输沙率有很大波动。由于山区水流湍急，紊动强度大，床面卵石的排列、 结构、粗化层的形成和破坏以及卵石的补给都会深刻地影响卵石运动。 （5）由于山区河流沿程有不少溪沟入汇，在沟口发育形成冲积扇，其伸入干 流部分称为溪口滩，既影响河床演变又影响航运。被分割的冲积扇以及新 形成冲积扇的向外伸展，常会挤压流路，影响泥沙运动，产生新的成型淤 积体。
三、平原河流的河床演变
1、平原河流主要特征
（1）水文泥沙特性
① ② 平原地区坡度平缓，土壤疏松，降雨够径流系数小，因而汇流时间长。 由于平原河流集水面积大，流域降雨分配不均，支流入汇时间有先有后，故洪水通
常没有猛涨猛落现象，洪水持续时间相对较长，流量变化与水位变幅较小。 ③ ④ 流态相对平稳，没有明显的跌水、泡水、急漩、横流等险恶流态。 悬移质以沙、粉沙、粘土为主。悬沙中床沙质与床面泥沙不断交换且呈饱和状态。
2、一定的河床形态与河床组成，必然有一定的与之相 适应的输沙率。 （1）水流夹带泥沙，水流与河床的相互作用是通过泥 沙交换来进行的。 （2）河床由泥沙组成，河床组成变化是通过泥沙输移 将水流中的泥沙与组成河床的泥沙相互交换来实 现，如果泥沙交换不平衡，就必然产生河床各种 类型的变形。
二、河床变形分类
（3）泥沙运动
组成山区河流河床的泥沙多为卵石、块石和基岩，而水流挟带 的多为细沙、粉沙和黏土。河床除见裸露段外，一般均覆盖有卵 石，故研究山区河流的河床演变，也就是研究卵石的冲刷、搬运 和沉积过程。
① 卵石运动的间歇性、随机性和运动速度 卵石运动有明显的间歇性，呈现出走走停停、不连续、缓慢的运 动特点，停留时间比运动时间长得多。运动与停留时间和流速大小及 床面粗糙情况有关：流速大，床面光滑，停留时间就短，反之就长。 ① 山区河流卵石运输基本规律 洪水期，除个别特殊河段外，流速普遍较大，卵石大量往下游输 移；枯水期，峡谷和深槽输移强度通常很弱，某些河段甚至完全停止 输移。反映在河谷冲淤变化上则为洪水冲谷於滩，枯水冲滩淤谷。
冲积平原主要分类及形成原因
冲积平原主要分类及形成原因冲积平原是由河流沉积作用形成的平原地貌。
尤其当河流发生水浸时，泥沙在河的两岸沉积，冲积平原便逐渐形成。
亲爱的小伙伴们，冲积平原分为几类?冲积平原是怎么形成的呢?下面小编告诉你答案吧~ 冲积平原分类根据作用营力和地貌部位，把冲积平原分为山前平原、中部平原和滨海平原3部分。
山前平原山前平原又叫冲洪积平原，位于山前地带，其沉积物为冲积物、洪积物。
因河流出山进入平原，河流纵比降急剧减小而发生大量堆积，形成冲积扇，许多冲积扇联结而成洪积一冲积倾斜平原。
如果山地与平原之间有大面积的丘陵，从山区流出的河流，流经丘陵时河谷受到约朿，不能形成大规模的散流，河流带来的冲积物不能很快堆积，则冲洪积倾斜平原不发育，如大别山的山前地区就是如此。
中部平原中部平原又叫泛滥平原，是冲积平原的主体，其沉积物主要是冲积物，其中还夹有湖积物、风积物。
中部平原坡度较缓，河流分汊，水流速度较小，带来的物质较细。
洪水时期，河水溢出河谷，大量悬浮物随着洪水一起溢出，在河谷两侧堆积成自然堤。
若自然堤被洪水冲溃，则形成决口扇。
洪水消退后，决口扇上沙粒被风吹扬，形成风成沙丘或沙地。
我国豫东地区的大面积沙地和沙丘是黄河南岸多次决口带来的砂粒经风的作用形成。
冲积平原上的河流经常改道，在平原上留下许多古河道遗迹，并保留一些沙堤、沙坝、迂回扇、牛轭湖、决口扇和洼地等地貌及其沉积物。
滨海平原滨海平原又叫三角洲平原，其成因属冲积-海积类型。
其沉积物颗粒很细，湖沼面积大。
因有周期性的海潮侵人陆地，形成海积层与冲积层交错的现象。
在滨海平原常见到潟湖、海岸沙堤等地貌形态。
上述堆积平原多在沉降区形成，在相对稳定区，河谷摆动展宽，形成侵蚀型冲积平原，其沉积物较薄，主要由河床相和河漫滩相物质组成。
冲积平原形成原因冲积平原是河流受构造运动(上升转为下降)、地形(从山地到低平谷地)和人为因素(筑堤、修水库)等影响，水流流速减缓，导致泥沙大量堆积而成。
(完整word)河床演变的基本原理
第二节河床演变的基本原理自然界的河流无时不刻都处在发展变化过程之中.在河道上修建各类工程之后，受到建筑物的干扰，河床变化将人为加剧。
由于山区河流的发展演变过程十分缓慢,因此,通常所说的河流演变，一般系指近代冲积性平原河流的河床演变。
河流是水流与河床相互作用的产物。
水流与河床，二者相互制约，互为因果。
水流作用于河床，使河床发生变化；河床反作用于水流，影响水流的特性。
由因生果，倒果为因，循环往复,变化无穷，这就是河床演变.水流与河床之间相互作用的纽带—泥沙运动。
泥沙有时因水流运动强度减弱而为河床的组成部分，有时又因水流运动强度的增强而成为水流的组成部分。
换句话说，河床的淤积抬高或冲刷降低，是通过泥沙运动来达到和体现的。
因此，研究河床演变的核心问题，归根结底，还是关于泥沙运动的基本规律问题。
一、河床演变分类天然河流中，河床演变的现象是多种多样的,同时也是极其复杂的。
根据河床演变的某些特征,可将冲积河流的河床演变现象分为以下几类：（1）按河床演变的时间特征，可分为长期变形和短期变形。
如由河底沙波运动引起的河床变形历时不过数小时以至数天；蛇曲状的弯曲河流，经裁直之后再度向弯曲发展，历时可能长达数十年、百年之久。
（2）按河床演变的空间特征，可分为整体变形和局部变形。
整体变形一般系指大范围的变形，如黄河下游的河床抬升遍及几百km的河床；而局部变形则一般指发生在范围不大的区域内的变形,如浅滩河段的汛期淤积，丁坝坝头的局部冲刷等。
（3）按河床演变形式特征，可分为纵向变形、横向变形与平面变形.纵向变形是河床沿纵深方向发生的变形,如坝上游的沿程淤积和坝下游的沿程冲刷；横向变形是河床在与流向垂直的两侧方向发生的变形，如弯道的凹岸冲刷与凸岸淤积；平面变形是指从空中俯瞰河道发生的平面变化，如蜿蜒型河段的河弯在平面上的缓慢向下游蠕动。
(4)按河床演变的方向性特征,可分为单向变形和复归性变形。
河道在较长时期内沿着某一方向发生的变化如单向冲刷或淤积称为单向变形，如修建水库后较长时期内的库区淤积以及下游河道的沿程冲刷；而河道有规律的交替变化现象则称为复归性变形，如过渡段浅滩的汛期淤积、汛后冲刷，分汊河段的主汊发展、支汊衰退的周期性变化等.（5）按河床演变是否受人类活动干扰，可分为自然变形和受人为干扰变形.近代冲积河流的河床演变,完全不受人类活动干扰的自然变形几乎是不存在的。
河床演变
从河岸与河床相对可动性角度看，当河岸不可冲刷时， 犬牙交错的边滩向下游移动，深槽和浅滩也向下游移动。
顺直型河段的演变是通过推移质运动使边滩、深槽、 浅滩作为一个整体下移的。
顺直型河段的演变还可 呈周期性的展宽和束窄。 流量的变化对浅滩的影响： 洪水期：浅滩淤积，深槽 冲刷。 枯水期：浅滩冲刷，深槽 淤积。 推移质和悬移质中的 床沙质增加了造床运动。
2、一定的河床形态与河床组成，必然有一定的与之相 适应的输沙率。 （1）水流夹带泥沙，水流与河床的相互作用是通过泥 沙交换来进行的。 （2）河床由泥沙组成，河床组成变化是通过泥沙输移 将水流中的泥沙与组成河床的泥沙相互交换来实 现，如果泥沙交换不平衡，就必然产生河床各种 类型的变形。
二、河床变形分类
（3）弯曲型河道：这类河段的河床蜿蜒曲折，河岸可动性大于河
床可动性，因此在两岸发展河湾弯行。
当沙波运动使河床出 现犬牙交错的边滩时，由 于河岸的可动性较大，河 床可动性小，河岸冲刷发 展较快，边滩下移较慢， 因此河床将继续弯曲，形 成河湾。
蜿蜒型河段的演变现象，按其缓急程度，可分为两种情况： ① 一般演变，经常发生的一种演变。 ② 突变，在特殊条件下发生的演变。 无论哪种演变都与水流及泥沙运动紧密相关即横断面变 形主要表现为凹岸崩退和凸岸相应淤长。 横断面变形最本质的原因是横向输沙不平衡。 两岸冲淤面积接近相等，断面形态保持不变，断面接近 平衡状态。
1、从演变表现形式上分为：
纵向变形
横向变形
河道沿流程所 发生的变形。即河 床纵剖面的冲淤变 化，如河床的下切、 抬高等。
河床沿与水流 垂直的水平方向发 生的变形，如河湾 的发展、汊道的兴 衰等。
2、从河道演变的发展过程分为：
单向变形
河床演变与整治重点
河床演变:在不恒定的进出口条件及复杂可动边界的水沙二相流运动的一种体现形式.整治:用工程的手段达到兴利除害.防洪,农田水利,水力发电,给水和排水,航运及水产养殖等山区河流河床形态：断面形态：U 或V字形(下切)，谷坡为阶梯状.阶地是河流下切的产物.平面形态：河道曲折多变,沿程宽窄相间,比降大,急滩深潭上下交替,二岸与河心常有巨石突出,岸线和床面极不规则.河流走向由地质构造运动决定.水流及泥沙运动:1河流流态:水面比降大，.流态紊乱险恶,常有回流,旋涡,水跌,水跃,急弯,剪刀水,横流.洪水暴涨暴落2洪枯流量相差大3悬移质含沙量视地区而异4河道的推移质多为卵石及粗沙5河床多由原生基岩、乱石和卵石组成河床演变:1山区河流比降大流速大含沙量不饱和,利于河床向冲刷方向发展2部分河段暂时性淤积和冲刷1卵石运动引起的演变(汛期淤积增大,枯季冲刷,年内基本平衡)2悬移质运动引起(1一般为冲泻质2宽谷段由主流摆动出现的回流淤积3宽谷段由下游峡谷壅水引起的淤积)3溪口滩形式出现的(1大的山区河流,当二岸溪沟发生洪水或泥石流时,常在溪口堆积成溪口滩2冲积物量大粒粗,不易被主流带走,表现为冲冲淤淤)4地震山崩滑坡引起(大规模地地震山崩滑坡引起河道堵塞,引起上下游出现壅水和跌水,剧烈改变水流和河床形态)平原河流概述:河床形态：平面上具有,顺直,分汊,弯曲,散乱四种.横断面分抛物线形,不对称三角形,马鞍形,多汊形.平原河流的纵剖面无明显折点，深槽浅滩交替，河床纵剖面有起伏的波状曲线，平均纵比降比较平缓。
水流及泥沙运动:平原河流集水面积大，汇流时间长,洪水没有陡涨陡落的现象,持续时间较长河床的演变:规律是汛期淤积壮大,枯季冲刷萎缩顺直型：中水河槽顺直，边滩呈犬牙交错状分布，并在洪水区向下游平移。
弯曲型：中水河槽具有弯曲外形，深槽紧靠凹岸，边滩依附凹岸，凹岸蚀退，凸岸淤长，河身在无约束条件下向下游蜿蜒蛇形，在有有约束条件下平面形态基本保持不变，前者通称自由弯道，后者通称约束弯道。
河床演变的基本规律
第三节河床演变的基本规律在河流动力学中，河床演变的研究对象，一般系针对近代冲积平原河流而言。
平原河流的河型，按其平面形式可分为四种基本类型：顺直型，蜿蜒型，分汊型及游荡型。
不同类型的河段，其形态特点与演变规律不同。
一、顺直型河段这种河型的特点是：河身较顺直；犬牙交错状边滩分布于河道两侧，并在洪水期向下游缓缓移动；深槽与边滩相对；上、下深槽之间存在沙脊，在通航河段称之为浅滩，浅滩洪水淤积，枯水冲刷，深槽则相反，洪水冲刷，枯水淤积（图5-15）。
图5-15 顺直型河道（第聶伯河）二、蜿蜒型河段蜿蜒型河段是冲积平原河流中最常见的一种河型，在我国分布甚广，如“九曲回肠”的长江下荆江河段(图5-16)、渭河下游(图5-17)和汉江下游河段等，都是典型的蜿蜒型河段。
图5-16 下荆江蜿蜒型河段图5-17 渭河下游蜿蜒型河段蜿蜒型河段的平面形态，由一系列正反相间的弯道和介乎其间的过渡段连接而成。
图5-18为一弯曲河段示意图。
图中弯曲部分称为弯道段，上下两弯道段间的连接段称为过渡段。
岸线凹进一侧的河岸称为凹岸，凸出一侧的河岸称为凸岸。
弯道段靠凹岸一侧为深槽，凸出一侧为边滩。
过渡段中部河床隆起，在通航河道常因碍航而被称为浅滩。
蜿蜒型河段的河床纵剖面形态呈上下起伏状态，深槽处水深最大，浅滩处水深最小。
蜿蜒型河段的横向变形，主要表现为凹岸冲刷崩退和凸岸淤积增长。
由图5-19可见，凹岸迎流顶冲，河岸因冲刷而崩坍后退，凸岸边滩则因淤积而不断淤高长大。
天然实测资料表明，蜿蜒型河段在横向变化过程中，不仅横断面形态相似，而且冲淤的横断面面积也接近相等，如图5-20 所示。
图5-18 蜿蜒型河段的平面及剖面形态图5-19 蜿蜒型河段凹岸冲刷和凸岸淤长现象图5-20 下荆江来家铺弯顶断面冲淤变化图蜿蜒型河段的纵向变形，弯道段洪水期冲刷，枯水期淤积；过渡段则相反，洪水期淤积，枯水期冲刷。
但在一个水文年内，冲淤变化基本平衡。
蜿蜒型河段从整体看处在不断演变之中。
河床演变基本原理
河床演变基本原理王浩霖 201101021530摘要：河床演变是指自然情况下及修建整治建筑物后河床发生的冲淤变化过程。
广义上是指河流形成和发展的整个历史过程；狭义方面则仅限于近代冲积河床的演变发展。
天然河流总是处在不断发展变化过程之中。
而且天然河流的河床形态复杂，演变规律差异很大。
人类在开发利用河流的过程中，要有效地整治河流，必须充分认识河床演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。
本文着重讨论平原冲积河流的问题，但所阐明的基本原理对具有一定冲积层的山区河流也是适用的。
关键字：河床演变基本原理平原冲积河流河型一、平原冲积河流的一般特性1.河床形态与山区河流不同，平原河流的河床形态是在特定条件下水流与河床相互作用的结果，因而具有较强的规律性。
平原河流在平面上具有顺直、弯曲、分汊、散乱等四种外形。
其横断面可概括为抛物线形、不对称三角形、马鞍形和多汊形等四类。
河漫滩和成型堆积体是河床形态中涉及的两个基本概念。
河漫滩是位于中水河槽两侧，在洪水时能被淹没的高滩。
河漫滩既有由侵蚀作用造成的，如石质河漫滩，多见于山区河流，滩面较窄，且向中水河槽一侧倾斜；更多的是由堆积作用造成的，如冲积河漫滩，多见于平原河流，滩面较宽，左右河漫滩分别向两侧倾斜，这是洪水漫滩落淤的结果。
成型堆积体是冲积河流的河底分布着各种形式的大尺度沙丘（尺度远大于沙坡）的统称。
成型堆积体的尺度，包括宽度、深度和长度，和河流的尺度（河宽和水深），是同数量级的。
成型堆积体经常处于发展变化之中，是平原河流河床演变中最活跃的因素。
2.河道水流的一般特性2.1河道水流的基本性质（1）河道水流的二相流特性。
天然河道的明渠流是挟带着泥沙的水流运动，本质上属于二相流。
（2）河道水流的三维性。
河道水流的过水断面一般是不规则的，因此河道水流为三维流动。
过水断面的宽深比愈小，三维性愈强烈。
（3）河道水流的不恒定性。
一方面，来水来沙情况随时空的变化；另一方面，由于河床经常处于演变之中，因此河道水流的边界也随时空变化。
河道演变规律
河道演变规律河流演变规律及其机理研究摘要：我国河流分布广泛，与人们生活和国民经济建设密切相关。
河道演变是河流动力学一个重要的研究方向，其相关研究对于整治河道，航运，水利工程，生态保护等方面有着重要的意义。
本文从河道演变基本概念入手，对河道演变的影响因素及各种不同天然河道的演变规律进行了比较全面的描述，并对河道整治提出了相关的建议。
关键词：河道演变；关键因素；演变规律引言天然河流总是处在不断发展和变化之中，在河道上修建水利工程、治河工程或其他工程后，受建筑物的干扰，河床变化将更为显著。
人类在开发利用河流的过程中，要有成效地兴利除弊，必须采取整治措施。
要有效地整治河流，必须充分认识河道演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。
1.河道演变的基本概念河道演变系指在自然情况下或者在受人工建筑物干扰情况下所发生的变化。
这种变化是水流和河床相互作用的结果，河床影响水流结构，水流促使河床变化，两者相互依存，相互制约，经常处于运动和发展的状态之中。
水流和床沙的相互作用是以泥沙运动为纽带的。
在一种水流的情况下，通过泥沙的淤积使河床升高；在另一种水流的情况下，通过泥沙的冲刷，使河床降低。
因此，河道演变的规律是以泥沙运动的规律为基础的。
但是，自然河道的演变过程极为复杂，往往不能直接从泥沙运动的基本规律得到充分解释。
因此我们必须更进一步对河道演变的基本规律进行探讨，才能解决我们所面临的各种河道演变的预测问题。
河道演变的对象有广义和狭义之分。
广义的方面在时间应包括河道生成和发展的历史过程，在空间上应包括河道所流经的河谷的各个部分；而狭义的方面只限于近代的、河道本身的变化。
河道演变发生演变的根本原因是输沙的不平衡造成的河床变形长期积累的结果。
所谓的输沙平衡是对时间或空间的平均情况而言，即使在这种情况下的的输沙平衡，也只是相对的，绝对的输沙平衡在自然界中是不存在的，所以河床总是处在不断发展变化中。
2.河道演变的影响因素影响河道演变的因素是极为复杂的，但归结起来，最主要的因素不外乎气象、地质、地理等方面。
平原冲积河流一般特性河床演变分类和影响因素
平原冲积河流一般特性河床演变分类和影响因素1.河道水流平缓：由于河道的地势平坦，水流缓慢，不会产生急流、瀑布等现象。
河流的流速较慢，因此河床维持在一个相对稳定的状态。
2.河床宽阔：平原冲积河流河床相对较宽，主要是由于河流的冲刷能力相对较弱，在运送沉积物时会形成较为宽阔的河床。
3.河流泥沙含量高：由于河流经过的地区通常具有较为丰富的泥沙，因此平原冲积河流的水体中泥沙含量较高。
4.河谷浅平：由于河流经过的平原地带特点以及河流的冲刷和沉积作用，使得河谷地形相对浅平。
河床演变是指河流河床形态、尺寸、材料组成以及流态等特征随着时间的推移而发生变化的过程。
河床演变主要包括泥沙冲淤、河道侵蚀和河床稳定三个方面。
根据河道的演变特点，可以将河床演变分为以下几类：1.泥沙冲淤演变：平原冲积河流的冲淤现象较为明显，河床会不断沉积泥沙，造成河道升高，并且沉积的泥沙有时会形成河滩。
2.侵蚀演变：受到外部因素的影响，如人类活动和自然过程等，平原冲积河流有时也会发生侵蚀作用，导致河道深化，河床的下切。
3.稳定演变：河床在一定的时间范围内保持相对稳定的状态，没有明显的冲刷或沉积作用。
平原冲积河流的河床演变受多种因素的影响，包括水动力条件、泥沙供应和沉积物的运移等。
其中水动力条件包括水流的流速、流向、流量等，它们直接影响河流的冲刷和沉积作用。
泥沙供应是指来自河流流域的泥沙输入，它决定了河流的冲刷和沉积效果。
沉积物的运移包括泥沙的悬移、质沉积和悬浮沉积等，它们直接影响河床的形态和尺寸。
此外，人类活动也是影响平原冲积河流河床演变的重要因素。
例如，河岸开垦、河道改道、水库建设等人类活动对河道的冲刷和沉积产生了重要影响。
此外，气候变化也会间接影响河道演变，如降水量的变化、水文季节的变化等。
总之，平原冲积河流具有一定的一般特性，其河床演变的分类和影响因素涉及到水动力条件、泥沙供应、沉积物的运移、人类活动以及气候变化等多个方面。
这些特性和影响因素的研究对于了解和预测河流的演变规律具有重要意义。
河床类型的划分及其特征
河床类型的划分及其特征
河床(river channel) 亦称“河槽”。
河谷中被水流淹没的部分。
随水位涨落而变化。
其形态受地形、地质、土壤、水流冲刷、搬运和泥沙堆积的影响。
分平原河槽和山区河槽两类。
在平原河槽中，一般将枯水期水流经过的河槽称“枯水河槽”，亦称“基本河槽”或“主河槽”；洪水期水流漫溢到两岸滩地上，形成很宽的河槽，称“洪水河槽”。
山区河槽比降大、水流急，枯水期形态一般比较稳定；洪水期河流中常携带大量推移物质，在支流和小溪河口附近沉积成冲积扇，或在河弯段沉积，成为河槽的一部分。
河床是在不断演变的，纵向输沙平衡的破坏，会引起河床的纵向变形，河床或因冲刷降低或因淤积加高；横向输沙平衡的破坏，会引起河床横断面的变化，河流发生平面的移动。
纵横向变形的结果，表现出了不同的河床类型。
各种不同的河型是内外营力长期作用的产物，代表着流域的水文状况和地理环境各要素之间的平衡。
常用的是根据河床平面形态及其演变规律，划分为顺直微弯型、弯曲型、分汊型和游荡型4种。
河流冲刷特征及河道演化规律分析
河流冲刷特征及河道演化规律分析随着地质和气候的变化，河流在地表形成了丰富多样的地貌。
其中，河流冲刷是河流演化的重要过程之一，对水沙输运、沉积、河道形态和生态环境等都有着重要的影响。
本文将探讨河流冲刷的特征及河道演化的规律。
河流冲刷是指水流对岸壁或河床的侵蚀作用。
河流冲刷主要通过水流的力量和冲击力来进行，其特征有以下几点。
首先是河流的挟带力。
河流冲刷过程中，水流会带走大量的沉积物，这些沉积物在河道中被搬运和扩散。
其次是河流的剪切应力。
河流中的水流会对河床施加剪切应力，使河床表面的沉积物被剥蚀。
此外，河流冲刷还与河流的流速、流量和沿程坡降等要素有关。
根据河流的形态和特征，我们可以将河道演化分为三个阶段：青年河、壮年河和老年河。
青年河是指河道初形成阶段，此时河道的形态特征是陡峭的峡谷和坡降较大的河床。
由于水力劈裂和侵蚀的作用，河床表面的岩石和沉积物被迅速剥蚀，河道逐渐变深变宽。
随着时间的推移，河床逐渐平缓，形成壮年河。
壮年河的特点是河道逐渐变得宽广，河床相对平坦，水流能量相对较为稳定。
在这个阶段，河流的侵蚀和沉积趋于平衡。
最后，随着河流的进一步演化，河道逐渐形成老年河。
老年河的特征是河道平坦缓和，河床上的沉积物较为丰富。
河道演化规律的研究是地质学和地貌学中的重要课题。
通过对不同时期和地区河道形态特征的研究，可以分析河流冲刷的机制和规律。
一方面，河流冲刷是自然地理环境的动力学过程，也是人类活动的重要影响因素之一。
研究河流冲刷特征和河道演化规律，可以为河流的保护和治理提供科学依据。
另一方面，河流冲刷和河道演化也对人类活动产生了重要影响。
河流冲刷导致岸边土地的侵蚀，对沿岸居民和农田造成了威胁。
同时，河道的变化也影响到航道的通行和水资源的分配。
为了预测和管理河道的演化过程，研究者们提出了许多河道演化模型和方法。
其中，最常用的方法是基于河床泥沙输运和侵蚀速率的公式。
通过测量河流的水位、流量和沉积物浓度等参数，可以计算出河道的侵蚀和沉积速率，有助于预测河道的变化趋势。
河道演变规律
河流动力学
影响河床演变的主要因素可概括为
河段上游来水量及其变化过程 河段上游来沙量、来沙组成及其变化过程 河段出口处的侵蚀基点高程及河床周界条件等 天然河道实测资料分析 运用泥沙运动基本规律及河床演变基本原理、对河床 变形进行理论计算 运用河流模拟的基本理论，对河床演变进行预测 对条件相类似的河段进行类比分析（在所研究的河段 资料不完备的条件下采用）
河流动力学
存在两种河相关系，
相应于某一特征流量，如造床流量的河相关系，利 用这样的河相关系，对于某一断面，只能确定惟一 的河宽、水深及比降。这样的河相关系，适用于一 个河段的不同断面，同一河流的不同河段，甚至不 同河流。它只涉及断面的宏观形态，而不涉及其细 节。在文献中有时称之为沿程河相关系 同一断面相应于不同流量的河相关系，它能确定断 面形态随流量变化的细节，在文献中有时称之为断 面河相关系。通常所说的河相关系，常指沿程河相 关系，在用沿程河相关系确定断面的总体轮廓之后， 再用断面河相关系确定其变化细节
河流动力学
下荆江弯曲河道
河流动力学
形态特征
从平面上看，蜿蜒型河段是由一系列正反 相间的弯道和介乎其间的过渡段衔接而成 的 在较长的蜿蜒型河道上，自上游过波段中 点起沿河道中心线至最后一个过渡段中点 止的曲线长度L0与起点至终点的直线长度 L1之比，称为曲折系数 下荆江的曲折系数原为2.84，几经裁弯取直 后，降为1.89，南运河的曲折系数为1.96
间的冲淤量；
根据计算所得冲淤量，绘制沿程冲淤变化图
河流动力学
河流动力学
对河床地质资料的整理分析
河床地质条件是影响河床演变的重要团素之一 当河床由易冲刷的松散沙质组成时，河床的变 化将较急剧，河床将不稳定 当河床由不易冲刷的土质组成时，河床演变的 过程将较缓慢，河床将比较稳定 如果河床的地质组成极为复杂，则河床演变的 过程也将很复杂
河流动力学知识点汇总
河流动力学是以力学、统计学等方法研究河流在水流、泥沙和河床边界三者共同作用下的变化规律的学科。
河流动力学的研究内容：泥沙运动和河床演变。
Chapter1河流：河槽与其流动的水流。
水系：河流干流和支流的总体。
流域：河流的集水区，由分水线包围所构成。
水系形态规律：二相、三维、不恒定、不均匀。
河道级别——越支越低。
分枝比：级别为x河道数目与比x高一级别x+1河道数目的比值。
（1）河道分枝比规律：在任何一个流域内，水系的平均分枝比接近与一个常数。
（2）河道数量规律：在任何一个流域内，随着河道级别的增加，河道数目不断减少，十分接近与一递减的几何数列。
（3）河道平均长度规律：在任何一个流域内，某一级河道的平均长度与其低一级河道的平均长度的比值为一常数，随着河道级别的增加，河道的平均长度倾向与一递增的几何数列。
（4）河道平均纵比降规律：在任何一个流域内，随着河道级别的增加，河道的平均纵比降倾向与一列递减的几何数列。
（5）河道面积规律：在任何一个流域内。
随着河道级别的增加，河道的平均流域面积倾向与一列递增的几何数列。
直接测量等容粒径：相同体积球体的直径。
d=(6V/π)1/3d=(abc)1/3泥沙的粒径测量筛析法水析沉降法泥沙粒径频直方图泥沙粒径分布的描述方法泥沙粒径累计频率分布曲线！！！！泥沙的水下休止角：静水中的泥沙在颗粒之间的摩擦作用下可以堆积成一定角度的稳定倾斜面而不塌落，该倾斜面与水平面的夹角为泥沙的水下休止角。
Chapter2泥沙沉降速度：单颗泥沙在足够大的静止清水中等速下沉时的速度。
也称水力粗度。
泥沙颗粒在静水中下沉时的运动状态与沙粒雷诺数有关。
W=−13.95νd影响泥沙沉速的因素：颗粒形状、边壁条件、含沙浓度、紊动、絮凝。
在具有一定泥沙组成的床面上，逐渐增加水流强度，直到使床面泥沙有静止转入运动，这种现象称为泥沙的起动。
起动流速和起动拖拽力。
泥沙颗粒由静止状态变为运动状态的临界水流条件称为泥沙的起动条件。
冲积地貌与河流演变
冲积地貌与河流演变河流是地球上最重要的水系之一，它们在地质演变中起着至关重要的作用。
河流的演变过程中，冲积地貌是一个不可忽视的因素。
本文将探讨冲积地貌与河流演变之间的关系，并从不同角度进行分析。
首先，我们来了解一下冲积地貌的形成过程。
冲积是指当河流的水流速度减慢时，河水携带的泥沙等物质会沉积在河床和河岸上，形成冲积平原、冲积台地等地貌特征。
这些沉积物质的堆积不仅改变了河流的地貌形态，还对河流的演变产生了重要影响。
其次，冲积地貌对河流演变的影响主要表现在两个方面。
一方面，冲积地貌的形成使得河流的河床变得更加平坦，水流速度减慢，这使得河流的侵蚀能力减弱。
另一方面，冲积地貌的堆积物质也为河流提供了更多的沉积物，这使得河流的河床高度逐渐上升。
这两个因素共同作用，导致河流的演变方向发生变化。
在河流的演变过程中，冲积地貌起到了重要的稳定作用。
河流的侵蚀和沉积过程是一个动态平衡的过程，而冲积地貌的形成使得这种平衡得以维持。
冲积地貌的存在使得河流的泥沙沉积在河床上，减少了河流的侵蚀能力，从而减缓了河流的演变速度。
同时，冲积地貌的堆积物质也为河流提供了更多的沉积物，使得河床高度逐渐上升，从而稳定了河流的地貌形态。
然而，冲积地貌并不意味着河流的演变完全停止。
随着时间的推移，河流的水流速度和泥沙含量会发生变化，这将进一步影响冲积地貌的形成和河流的演变。
例如，当河流的水流速度增加时，冲积地貌的堆积物质可能会被冲刷走，导致河流的侵蚀能力增强，进而加速河流的演变。
此外，冲积地貌的形成还与气候变化密切相关。
气候变化会影响河流的水量和泥沙含量，从而影响冲积地貌的形成和河流的演变。
例如，在气候干旱的地区，河流的水量减少，泥沙含量也会相应减少，这将导致冲积地貌的形成减缓，进而影响河流的演变速度。
综上所述，冲积地貌在河流演变中起着重要的作用。
冲积地貌的形成减弱了河流的侵蚀能力，稳定了河流的地貌形态。
然而，冲积地貌并不意味着河流的演变完全停止，它们与气候变化密切相关，会随着时间的推移而发生变化。
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在北半球，河流的右岸比左岸被冲刷得厉害，正是这 种力的作用结果。
8.1.2 河道水流的一般特性 2、河道水流的水流结构
（3）环流的类型 ③摩擦力产生的环流（摩擦力副流）
当水流发生局部变形，会产生水流的分离现象。
8.1.1 河床形态 1、河漫滩 平原河流一般都有广阔的河漫滩。
河漫滩为靠近主槽（中水河槽）、洪水时淹没、中水时出 露的滩地。它由泥沙落淤而成，组成物质较为松散。 河漫滩作用： 河漫滩起着调节洪水、削减洪峰，储存泥沙并通过滩槽水流 交换，影响河槽冲淤等作用。
8.1.1 河床形态 2、成型堆积体ห้องสมุดไป่ตู้
冲积平原河流的主槽中，由于水流和河床的相互作 用，分布着各种形式的大尺度沙丘，这些大的沙丘 统称为成型淤积体。
顺直河段过渡段多为抛物线形，弯曲河段多为不对称三角 形，分汊河段中则为马鞍形（W形），游荡型河段则为多 汊形（宽浅不规则形）。
8.1.1 河床形态
④、纵剖面形态
平原河流纵剖面与山区河流不同，因系沙质河床，纵剖 面不可能有明显的台阶状变化，但同样是深槽浅滩交替， 所以河床纵剖面是有起伏的平缓曲线，其平均纵比降比 较小。
在分离面上将产生摩擦力，在这个力的作用下形成 摩擦力副流。
河道纵剖面和横断面突然变化所产生的副流就是由摩 擦力所引起的。
8.1.2 河道水流的一般特性
2、河道水流的水流结构 （3）环流的类型 ④含沙量或含盐度引起的副流（异重流）
由于水流中含沙量或含盐度分布不均匀，引起水流 中不同地区的重率差异，水流会从重率大的地方流 向重率低的地方，也称为异重流。
（3）环流的类型
①离心力产生的弯道环流
由于表层水流流速大于底部水流流速，因而表层水流所 受到的离心力远大于底部水流所受到的离心力；
表层水流因离心力作用流向凹岸，由于水流连续原理， 底部水流虽然也受到离心力作用，但受到的离心力小于 表层水流，所以只能从凹岸流向凸岸。 这样从横断面上看，就形成了表层水流从凸岸流向凹岸， 底部水流从凹岸流向凸岸的环流。
8.1.1 河床形态
⑤、河道节点的概念
河流上存在着许多天然和人工节点，这些节点对河道演 变起控制作用。
河道节点：是指那些抗冲性较强，依岸形成的对河势变化 起节制作用的特殊边界条件。
节点处河床窄深，水流集中；节点间河岸容易冲刷，河床宽 浅，水流分散。
8.1.1 河床形态
⑥、河势的概念
河势：河势是河道的平面态势，包括主流线、水边线及 其所构成的平面形态（如汊道、弯道、心滩、江心洲河 漫滩）及水面现象，是有关形态要素的总称。有时也指 河道的基本流势，或称基本流路。
图8-1
8.1 平原河流的一般特性 8.1.1 河床形态
①、平原河流的河谷 通常所说的河槽指中水河槽，中水河槽比较宽浅，枯水期 常用边滩、心滩出露，断面宽深比一般在100以上。
图8-1
8.1.1 河床形态 ②、 平面形态 有顺直、弯曲、分汊、散乱四种典型平面形态。
8.1.1 河床形态
③、 横断面形态
8.1.2 河道水流的一般特性 2、河道水流的水流结构
（1）流型
阻力平方区
①沿程水头损失系数λ只与相对光滑度有关；
②沿程水头损失hf与流速的平方成正比；
③τ0与流速的平方成正比。
8.1.2 河道水流的一般特性
2、河道水流的水流结构
（2） 主流与副流
①主流是由重力产生的沿河槽纵比降方向的流动； ②副流是由于纵比降以外的因素产生的、水流内部的一种大尺 度的旋转运动，其流线大多是封闭的曲线，往往又称环流。。
在河流中，对泥沙运动和河床演变影响较大的副流 主要是离心力副流、摩擦力副流和异重流。
8.1.2 河道水流的一般特性
2、河道水流的水流结构
（4）河道水流的流速分布 河道水流具有三维性、不恒定性、不均匀性；
不能直接应用水力学所掌握的二维恒定均匀流流速 分布公式来描述；
通常用经验方法研究河道水流流速分布； 对于非常宽浅、水深沿河宽变化较小的平原河流，可 近似用二维均匀流流速分布公式来描述河道水流的流 速分布。
1-边滩；2-江心洲；3-江心滩；4-沙嘴；5-浅滩；6-深槽
8.1.2 河道水流的一般特性 1、河道水流的基本性质
（1）二相流性质
水+泥沙
（2） 三维性 河道水流的三维性与过水断面的宽深比 关联，宽深比愈小，三维性愈强。
（3）不恒定性 （4）非均匀性
①来水来沙情况随时空变化 ②河道水流的边界也随时空变化
第8章 河床演变基本原理
河道演变的含义
1、河道演变是指自然情况下及修建整治建筑物后 河床发生的冲淤变化过程。 2、河道的变化是水流与河床相互作用的结果，而 水流与河床的相互作用是通过泥沙运动实现的。
8.1 平原河流的一般特性
8.1.1 河床形态
①、平原河流的河谷
平原河流流经地势平坦、土质疏松的平原地区。由于水流 对泥沙的搬运堆积作用，形成深厚的冲积层。冲积层可达 数十或数百米厚。冲积层自下而上有明显的分选特征：夹 沙卵石→粗沙→中沙→细沙。
③产生副流的力可以是重力，也可以是其他的内力或外力； ④主流方向为纵向，副流具有不同的轴向；副流有时在主 流的边缘上流动，有时则与主流叠加在一起，使整个水流 呈螺旋式前进，又称螺旋流。 ⑤横向输沙是由横向环流造成的； ⑥环流与水流中的紊动漩涡的区别是尺度大、位置和影响 范围较固定；
8.1.2 河道水流的一般特性 2、河道水流的水流结构
8.1.3 平原冲积河流的河型分类 1 平原河流根据其平面形态和演变过程又可分为四种类型
顺直型或边滩平移型
弯曲型或蜿蜒型
分汊型或交替消长型 散乱型或游荡型
8.1.3 平原冲积河流的河型分类 2 不同河型的特点
顺直型或边滩平移型主要特点： 顺直型或边滩平移型
中水河槽顺直微弯，边滩呈犬牙交错分布， 形态特征 并在洪水期向下游移动。 演变特征
必须指出的是，不能认为只有弯道才能因离心力产生环 流；正确的认识是：凡是水流弯曲的部位都会产生环流。
8.1.2 河道水流的一般特性 2、河道水流的水流结构
（3）环流的类型 ②地球自转偏力（柯氏力）产生的环流（简称偏力流）
地球上任何运动的物体，都要受到柯氏力的作用。 在北半球，柯氏力指向运动方向的右方。