河床演变
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
(5) 张海燕提出河流系统的最小河流功假说,表达式为:γQJ = min。 由于造床流量Q 给定,即最小比降J = min ;对于稳定冲积河 流,γQJ 值与输沙率Qs 成正比,即得到最小输沙率Qs = min。 但河床演变不仅仅是调整比降,而且认为冲积河流的调整是为了 满足输沙率最小,这与冲积河流的输沙相对平衡自动调整作用原 理相矛盾。 (6) 杨志达为了将最小能耗理论推向挟沙河流,提出输送流量Q 和 总输沙率Qs 的最小单位河段总能耗率公式] :γQJ +γs QsJ = min。杨志达没有区分推移质和悬移质泥沙的输移能耗规律的 差别,他主要将上式应用于推移质输沙,由于推移质输沙的能量 来自于水流,γQJ 包含了γs QsJ ,该公式有重复计算推移质输沙 能耗之嫌。 (7) 黄万里提出最大能量消散率理论 。他是根据热力学第二定律: 孤立系统的熵总是趋向于一个最大值。他不恰当地将孤立系统 的熵理论应用于开放系统的河流
1.3河床演变的形式
按演变形态分为两种：冲淤作用导致流程方 向上河床高程的变化，称为纵向变形；河床 在断面上发生的变化，称横向变形。 按演变发展的进程分为：单向变形，指在相 当长时期内河床单一地朝某方向发展，如黄 河下游多年来河床一直不断淤积抬高；复归 性变形，指河床周期性往复发展的演变现象， 例如浅滩在枯水期冲刷，洪水期淤积，如此 周期性演变。
稳定性理论：由稳定性理论出发研究河形问 题的方法，一般都是先假定河床上有一个小 的周期性的可衰减、可增大也可稳定的扰动， 结合反映床面沙波形态的阻力公式及泥沙纵 向和横向输沙的连续方程求解得到扰动传播 的有关参数，最后根据初始扰动有关参数随 时间变化的稳定性分析或根据假定来给出相 应的河流平面形态。
河床演变
1.概念 2.研究现状 3.主要问题
[整理版]河床演变学
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1.阐述弯曲型和分叉型河流的水沙运动特性以及与地形的关系。
弯曲型河流的水流特征：水流作曲线运动时，要求有一定的向心力，这样水面要产生横比降，从而有造成了横断面上的环流，它与纵向水流结合在一起，成为了旋转流，对纵向水流产生明显的影响。
弯曲型河流的泥沙特征：悬移质泥沙在垂线分布不均匀，上细下粗，上希下浓。
不同高程上的流线在水平面上展开的结果，将使含沙量高的水体和较粗的泥沙集中靠近凸岸，凹岸的水相对较清，泥沙要细一些，含沙量在垂线上的分布也要均匀一些。
推移质的横向输移有同岸输移和异岸输移两种方式。
泥沙由弯道凹岸输移到下游弯道同一岸的，称为同岸输移。
输移到河湾的凸岸和下游弯道另一岸的，称为异岸输移。
对于弯曲型河流来说，推移质泥沙应包括两部分，由上游凸岸边滩下来的推移质以异岸输移动为主。
在弯道凹岸冲刷的泥沙，其中以弯顶稍下游冲刷最甚，这部分泥沙中的推移质运动将以同岸输移为主。
弯道的旋转流运动使得推移质运动有向凸岸集中的趋势，从而形成了凸岸边滩和凹岸深槽。
根据流水与河床相互作用的情况以及河谷的特点，河湾可以分为自由河湾，深切河曲，限制性河湾。
自由河湾具有宽广的河漫滩，弯道发展不受限制，中，枯水时水流受弯道约束，流路弯曲，不断引起凹岸坍塌和凸岸淤涨。
洪水时水流漫滩，流路趋直，对弯道的造床作用反而较小。
深切河曲多出现在山区，河湾与河谷的弯曲形势是一致的，因而各级水流对弯道都有一定得作用，而且所形成的弯道曲率半径比较大。
限制性河湾，河湾受到局部地形限制，水流方向急剧改变，弯顶成锐角折线。
分叉型河流的2.试述长江口、黄河口、珠江口、钱塘江口河床演变的主要特点1.长江口河床演变的主要特点：缓混合陆海双相河口的演变特点是：陆相泥沙和海相泥沙的来源丰富，径流与潮流相互消长，力量相当；陆相泥沙和海相泥沙对河口河床的塑造都起显著作用。
在冲积平原上的河口演变，如中国长江口。
这类河口发育充分，河槽纵比降平缓，河床容积较大，平均潮差不大，但进潮总量较大；咸淡水混合有不同类型，以缓混合型为主；河口区各河段水流情势不同，河床演变也不相同。
第四章河床演变学
崇明东滩等高线迁移变化（1983年－2001年）
上海古海岸线图
南汇海岸的淤涨速率（以海塘为标志）
海塘
旧瀚海塘 (老护塘) 1052
钦公塘 (外瀚海塘) 1733 2.0 2.4 532 3.8 4.5
彭公塘
李公塘
人民塘
胜利塘
九五塘
修筑年代（公元） 海塘间距离 (km) 平均 最大
1884 6.7 12 151 44.0 79.5
黄河口
1、概况 •
黄河发源于青海巴颜喀拉山北侧，干流长5460km。 黄河三角洲以宁海为扇形顶点，有6000km2的扇形面积。 黄河三角洲资源非常丰富，石油储量80亿t。已建原油生 产能力3350万吨和天然气生产能力14亿m3的我国第二大 油气田－胜利油田。有发展盐田的滩涂面积12万km2，建 成年产600万吨原盐的生产能力，有天然草场8万多公顷。 • 黄河三角洲的开发已经得到国家重视。1992年山东省 把黄河三角洲开发列为全省两大跨世纪工程之一。1993年 国务院确定东营市为沿海开放城市。1995年中央农村工作 会议确定为国家的新粮仓。
现在演变特点
沙体移动 ● 落潮槽发展 ● 涨潮槽衰退 ● 拦门沙发育，河口外移 ● 河道主次更替 ● 人为控制逐步加强
●
一
1916~2009年拦门沙滩预水深
5-6m，百年来向海移动30km
南、北港分流口
崇 明 浅 滩 | | 横 沙 东 滩 | | 九 段 沙 形 势 图
6. 河口发育模式在河口治理中的意义 （1）南港北槽方案 （2）七丫口－东风沙断面建立人工节点的方案 （3）围垦明沙，稳定阴沙，减少活动沙 （4）北支缩窄或堵塞 （5）围垦重点在南岸边滩
5. 河槽加深 不同河段情况不同，拦门沙6.0m左右， 分汊河段水深10～15m，单一河槽，江面 束狭，水深较大，江阴14m、13.4m。
第七章河床演变分析及河床变形计算
河床演变分析及 河床变形计算
目的引：言对河床变形作出定性、定量的预测。
河床变形预测方法：
⑴河床演变分析
根据历史实际观测资料对河道历史演变过程进行分析，再根据现在的 河床边界条件，定性预测河道以后的发展趋势。
⑵河床变形计算
根据水流泥沙运动的基本理论和河床演变的基本原理，建立数学模型， 依据一定的初始和边界条件，定量求解河道的冲淤变化过程。
x
t
泥沙连续方程的推导见图7-16
㈡有限差分计算方法
有限差分方法：将计算河段化分为若干短河段，并假定每个短河段
为恒定水流。 Q A 0 Q AVH x t
V V H
t V x g x g J 0 J f
1 V 2 (z Z0 )
2g x
x
J0 J f
1 2g
V 2 x
Fig7-10
7～9月： 冲刷
11～4： 淤积
图7-10 黄河秦厂站1954年流量、含沙量过程线
Fig7-11
Fig7-12
图7-12 水流泥沙特性因素空间变化比较图
Fig7-13
Fig7-14
Tab7-1
Fig7-15
Fig7-16
单位时间的入沙量：G
单位时间的出沙量：G G dx x
三、河床细部变形计算。。
四、河床变形极限平衡计算
㈠极限平衡状态分类
•淤积平衡状态 •冲刷平衡状态
㈡极限状态估算
1、目的：算出极限平衡状态下的J、B、H、V等水流要素
2、淤积平衡状态计算
Q BHV
V S
B
1 H 2/3J n
S* K
1/ 2
V3
gH
m
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。
浅谈河床演变
浅谈河床演变摘要：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，尤其河道上修建各类工程之后，受到建筑物的干扰，河床变化将更为加剧。
关键词：河床演变均衡稳定演变类型河床演变是指河床在自然条件下或受人工建筑物影响而发生的变化。
这种变化是水流、泥沙与河床相互作用的反映。
河流存在两个反馈系统：水流挟带泥沙，泥沙的存在又影响水流结构；水流作用于河床，使河床发生变化，河床形态反过来又影响流速分布。
它们相互依存、相互影响又相互制约。
水流与河床的相互作用是通过河流中泥沙的冲刷、搬运和堆积而实现的，泥沙在其中起着纽带作用。
当流速增加，组成河床的泥沙遭到冲刷，使河床降低或拓宽；当流速减小，水中挟带的泥沙沉积于河床上，使河床抬高或束窄，河床就会发生相应的变化。
一、河床演变理论研究进展综述河床演变是一门新兴学科。
目前尚无统一理论如何表达河床演变自动调整作用基本原理是河床演变学研究的难题之一，前人进行了长期艰苦的研究，提出了很多极值理论和假说，主要研究成果如下：(1) Leopold(1962)提出河流能量沿程均匀分布的最大统计熵理论[1]：相当于UJ=常数。
Leopold最先提出应用统计熵理论来研究河床演变，由于沿河各段的能量分布受地质地貌条件控制不能沿河自由调整，能量沿程分布不满足构造统计熵的条件，因而河流能量难以达到沿程均匀分布。
(2)窦国仁(1964)提出最小河床活动性假说[2]：在给定的来水来沙和河床边界条件下，不同的河床断面具有不同的稳定性或活动性，而河床在冲淤变化过程中力求建立活动性最小的断面形态。
由于河床活动性指标为经验表达式，难以在理论上阐明，也缺乏实测资料进行严格的验证。
(3)Langbein(1964)提出最小方差假说[3]：随着上游来水来沙条件的变化，当地的水力因子将发生调整以趋于平衡，这种平衡状态对应的是使各水力因子变化的方差达到最小。
第2章 河床演变
河 弯曲 弯曲 自由弯曲 非自由弯曲
型
分
类 辫状 缓坡辫状 分汊 陡坡辫状
顺直或微弯 顺直 单股
弯曲或蜿蜒 曲流 单股弯曲 曲流 弯曲 河曲 弯曲 弯曲或蜿蜒 蜿蜒 弯曲 有限弯曲 弯曲 蜿曲
周期展宽或顺直 顺直 微弯边滩 顺直 网状 微弯分汊 分汊 江心洲 顺直微弯 顺直微弯 顺直或边滩平移 顺直 顺直微弯 顺直 分汊
第二章 河床演变
河床演变的含义有广义和狭义两个方面。 广义的河床演变是指河流从河源到河口的各个 部分的形成和发展的整个历史过程， 其时间尺度以地质年代计， 它属于河流地貌学的研究范 畴，这部分可参见第一章有关内容；狭义的河床演变是指在来水来沙的作用下，近期的河流 形态与河床边界的变化， 它则属于河床演变学的研究范畴。 本章所说的河床演变是指狭义的 河床演变。但是，应该指出，由于近期的河床演变是建立在历史的演变过程基础之上的，因 此两者之间有着内在的联系，不能加以截然分开。
第一节 河型分类、成因及转化
一、河型分类
河流，根据所处的地理位置(山区、平原、河口)和具有的水动力特性(坡降、流速、输 沙能力、水流方向等)，一般可分为山区河流、平原河流和潮汐河流 3 大类型。山区河流在 发育过程中，通常以侵蚀下切为主，因此河谷横断面多呈“V”形或“U”形。平原河流河谷 开阔，地势平坦，有深厚的冲积层，河道横断面也呈多种形式。 平原河流由于河段所在位置的差异， 来水来沙条件以及河床边界条件各不相同的河段其河床形态和演变规律 也各有不同，会形成各种不同的河型。关于平原河流的河型划分，国内外学者作了大量研究 工作，表 2-1 为国内外学者根据平原河流的平面形态和动态特征对河型划分的部分研究成 果。
游荡 辫状 顺直分汊 辫状 摆动 分汊 散乱 散乱或游荡 游荡 分汊 潜洲型 江心洲型 分汊 游荡 游荡
河床演变
3.1主要问题
理论
目前国内外对河床演变中的诸如河床自动调整机理、河相 关系、不同河型的成因等重要问题，并无完全一致的定论，许 多方面尚在争议之中 。 河型转化过程在时间和空间上的非线性特性。时间上；河 型转化过程中因水沙条件变化过程的统计涨落而可能出现的突 变现象 。空间上；局部河势的发展趋势有可能完全不同于整体 河段的河型转化趋势 对边界条件的限定和对河流系统的判定（开放系统还是封闭 系统）。 变量 径流过程、水力比降、含沙量、泥沙粒径等主要控制变量 引发的河型转化既可能是渐变、也可能是突变。
稳定性理论：由稳定性理论出发研究河形问 题的方法，一般都是先假定河床上有一个小 的周期性的可衰减、可增大也可稳定的扰动， 结合反映床面沙波形态的阻力公式及泥沙纵 向和横向输沙的连续方程求解得到扰动传播 的有关参数，最后根据初始扰动有关参数随 时间变化的稳定性分析或根据假定来给出相 应的河流平面形态。
1.5河型分类
国外：Leopold 和Wolman的顺直、弯曲、辨 状3 种。 Leopold 和Wolman的分类法偏重于平 面形态的描述, 没有明确区分不同类型河流 的演变特性 国内：顺直型，弯曲型，游荡型，分汊型
2.1河型转化机理及判别指标
关于河型的成因及转化有不同的出发点， 也有不同的成果，大致有如下几类：从河道 边界组成出发；从河道形态出发；从地壳运 动出发；从水动力学出发；从能量耗散出发； 从来水来沙条件出发。
河床演变
1.概念定义
河床演变是指河流在自然条件下，受两 岸的土质、植被影响，或受人工建筑物的影 响时所发生的变化，是水流与河床相互作用 的结果，水流作用于河床，使河床发生变化， 河床的变化又反过来影响水流结构。水流与 河床构成一个矛盾的统一体，他们互依互存、 相互影响、相互制约。不同类型河流的河床 演变规律各不相同。
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。
河床演变
第六节河床演变一、河床演变的基本知识(一)河床形态变化的类型河床的几何形状，称为河床形态。
河床形态变化，称为河床演变，它是河床泥沙运动的结果，可有两种类型：1．纵向变形河床沿水流方向的高程变化，称为河床的纵向变形，它是河流纵向输沙不平衡造成的结果。
河源与上游的河床下切、下游河床的淤高，均属此类，其变化幅度随岩石性质而异，细沙河床的变化幅度可能很大。
它对于桥梁工程设计的影响不可忽视。
2．横向变形河湾发展、河槽扩宽、塌岸、分汊、改道等河床平面形态的变化，统称为横向变形。
河湾的发展与弯段水流离心力有关，它可使凹岸不断受到冲刷，凸岸不断出现淤积，产生横向比降，可导致河流截弯取直或河流改道。
(二)河床演变的影响因素河床演变的影响因素有很多，主要因素有：1．流域的产沙条件流域的产沙量及泥沙组成等对河床演变有很大的影响。
例如，黄河及华北地区一些河流，河水含沙量很大，因此下游河道淤积十分严重。
2．流量变化流量越大，水流的挟沙量就越多。
流量变化越大，泥沙运动和河床的变形就越剧烈。
设河水的含沙量为ρ，流量为Q，输沙率为Q s，则有Q s=ρQ （8-17）3．河床土质土质坚实的河床变形缓慢，土质松软的河床易受冲刷。
4．水流比降河床比降大，流速大，冲刷力强，河床受冲刷厉害。
反之则易于淤积。
5．副流作用水流中由于纵、横比降及边界条件的影响，其内部形成一种规模较大的旋转水流，如图8-12所示，称为副流。
它从属于主流而存在，是河床冲淤的直接原因。
229厚桥涵图8-121-冲刷坑；2-回水区；3-路堤；4-主流6．人类活动如兴修水利工程，建造堤坝、桥、涵等活动，都会对河床演变产生重大影响。
二、建桥后对河床演变的影响建造桥梁后导致的河床演变属人类活动影响因素之一，它只是发生在桥位上、下游不远的范围内。
主要为：(一)平原弯曲型河段（属于次稳定河段）在这类河段上建桥，其孔径一般都大于或等于河槽宽度，建桥对河床的影响小。
但是，当桥位通过水深较大的河湾时，因河床自身的天然演变，有可能形成河湾逼近桥台、桥头引道或导流堤，危及桥台基础。
河床演变与整治要点
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.海面湖面侵蚀基准面的下降及气候变迁带来的沙量减少来水量增大,使河流侵蚀作用加强.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:河床形态不规则.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(岩石风化不严重和植被好的地区含沙量少) 4河道的推移质多为卵石及粗沙河床演变: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)开发与利用1开发旅游2能源宝库3航运具潜力平原河流概述:平原河流流经地势平坦,土质疏松的平原地区.形成过程主要表现为水流的堆积作用河床形态:平原河流在平面上具有,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.河漫滩是位于中水河槽两侧,在洪水时能被淹没的高滩.由堆积作用造成的平原河漫滩.成型堆积体:冲积河流的河底有规律地分布着各种形式的大尺度沙丘,统称~主要5种:1边滩2浅滩3沙咀4江心滩5江心洲枯水期边滩有漂亮心型沙洲出露--浅滩--支流河口三角洲--江心滩/水流及泥沙运动:平原河流集水面积大,流经土壤疏松，坡度平缓地带,汇流时间长,且降雨分配不均,支流入汇有先后,故洪水没有陡涨陡落的现象,持续时间较长/平原河流水沙运动的基本模型是滩槽水沙交换.两种情况:1河漫滩和中水河槽平行2具有弯曲外形的中水河槽位于顺直或微弯的洪水河槽之中河漫滩和中水河槽平行/河床的演变:体现在河槽中成型堆积体的发展变化上.规律是汛期淤积壮大,枯季冲刷萎缩冲积河流类型:平面形式--演变规律:顺直型--边滩平移型,弯曲型--蜿蜒型,分汊型--交替消长型,散乱型--游荡型.//河床演变分类:1时间特征:长期,短期.2空间特征:大范围,局部.3演变形式:纵向,横向.4方向性特征:单向,复归性.5引起演变的外力:自然,人工干扰.//影响因素:1进口条件(上游来水条件，上游来沙条件)2出口条件(侵蚀基点条件:河面、湖面、海面等)3河床周边条件:(地理、地质条件:河流比降、宽度,河底、河岸的组成)河床演变的根本原因:输沙平衡的破坏.G o G i:出入区域的输沙率,B、L:区域的宽度和长度,∆y0:时段∆t内的河床冲淤厚度(淤＋,冲－)ρ’淤积物的干密度/河流自动调整作用:当外部条件变化引起输沙平衡的破坏,河流进行自动调整以达到新的输沙平衡.特征1平衡趋向性2调整多样性3反应的整体性4河床变形滞后性5能耗最小河流水力几何形态:能够自由发展的冲积平原河流的河床,在挟沙水流长期作用下,有可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态.与河床的稳定性、特征流量密切相关.河床稳定指标:研究冲积河流的河床演变特性时,引入一特征参数之一河床稳定指标:纵向,横向,综合/纵向稳定系数:河床在纵深方向的稳定性主要决定于泥沙抗拒水流运动的摩阻力与水流作用于泥沙的拖曳力的对比.洛赫庆系数ϕh1愈大,河床愈稳定/横向稳定系数:横向稳定与河岸稳定密切相关,决定河岸稳定的因素是主流顶冲地点及走向,河岸土壤抗冲能力./造床流量:造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的流量.马卡维也夫法:相应于最大峰值的流量值约相当于多年平均最大洪水流量,其水位约于河漫滩齐平,此流量为第一造床流量.决定中水河槽流量,通常所说的造床流量为~/相应次大峰值的流量略大于多年平均流量,其水位约与边滩高程相当,此为第二造床流量,仅对枯水河槽有作用.平滩水位法在河段内取若干个有代表性的断面，取平滩水位时平均流量作为造床流量/造床流量保证率不同国家相差很大/河相关系:自由发展的冲积平原河流河床在水流长期作用下形成与所在河段条件相适应的均衡水力几何形态,在这种均衡形态的有关因素和表达来水来沙条件及河床地质条件的特征物理量之间存在的函数关系称为河相关系或均衡关系//沿程河相关系:相对某一特征流量的河相关系.适用一个河段不同断面,同一河流不同河段,甚至不同河流/断面河相关系:同一断面相应于不同流量的河相关系/早期河相关系是经验性质的.选比较稳定或冲淤幅度不大,年内输沙率接近平衡的可自由发展的人工渠道和天然河道进行观测,在形态因素与水力泥沙因素之间建立经验关系/近代:量纲分析法,联解公式,量纲分析/ζ:河相系数,河型有关.B0.5/h=ζ.反映天然河流随河道尺度或流量的增大,河宽增加远较河深增加为快的一般性规律/河流纵剖面:也属于一种河相关系,分为河床纵剖面和水流纵剖面/河道整治是在总体规划的基础上,通过修建整治建筑物或采用其他整治手段,调整水流结构及局部河床形态,使河床向着有利的方向发展/河道整治规划1洪水整治规划2中水整治规划(河势规划)3枯水整治规划/河势指一条河流或一个河段的基本流势,也称基本流路.河势规划遵循因势利导综合整理的原则/堤防工程:包括规划.设计.施工.防汛抢险和岁修管理等..规划与设计包括1堤线选择2堤顶高程和堤防间距3堤身横断面(一般设计为梯形.主要设计参数是堤身稳定性、堤顶宽度及临、背水边坡系数)/护岸工程1下层工事(枯水位以下,包括护底护脚,总称护脚)2中层工事(两者之间,块石护坡可分为抛石和砌石两种)3上层工事(洪水位加波浪爬高和安全超高以上,平整岸坡,栽种树木,修建集水沟)/枯水河床整治:在碍航浅滩上修建整治建筑物,以改善通航条件/通航保证率:在规定的航道水深下一年内能够通航的天数与全年天数之比,常用百分率表示/航道尺度:1航道最小水深2航道宽度3航道曲率半径/4流速及流态5过河设施/设计水位:根据通航标准达到航道尺度的起算水位1算术平均2保证率法3保证率频率法/整治水位:与整治建筑物头部高程齐平时水位1经验数据法:由边滩高程确定2造床流量法:第二造床流量相应水位//整治手段:枯水河床整治是要解决枯水期碍航问题,整治手段与浅滩整治相同1修建枯水整治建筑物:丁坝(长丁坝束狭河槽改变主流位置,短丁坝迎托水流外移)顺坝(束狭河槽导引水流,调整河岸)锁坝(塞支强干)导流建筑物(激起人工环流)2采用疏浚或爆破工程:山区石质河流.爆破工程多用于山区河流质河床的疏浚/顺直型河段/几何形态:从平面看,这种河段比较顺直,河槽两侧分布的犬牙交错的边滩和深槽或上下深槽之间存在的较短的过渡段,常称浅滩/主要判断指标是曲折系数:顺直型河段一般小于1.2(蜿蜒型河段曲折系数更大)边滩长宽比为 5./曲折系数:自上游过渡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与起点至终点的直线长度之比/水流:造床流量下,边滩头部水位沿程降低,滩尾水位略有升高,深水部分相反.低水位浅滩段水深小比降陡流速大,深槽段水深大比降缓流速小.流量增加时,浅滩段比降减小,深槽段比降增大/输沙:横向分布看,边滩的推移质输沙率远大于深槽.纵向分布,边滩中部输沙率大于滩头和滩尾的.深槽相反,中部输沙率小于深槽头部和尾部的,此规律与流速场相应//边滩长度定量b=0.57B,l=2.8B/流量变化浅滩影响:1洪水期浅滩淤积深槽冲刷2枯水期浅滩冲刷深槽淤积3推移质和悬移质中的床沙质参加造床运动/演变规律:通过推移质运动使边滩深槽浅滩作为一个整体下移/不利结果：1边滩下移使河道不稳定2航运困难3港口淤积4取水困难/整治原则固定边滩使其不向下游移动,稳定整个顺直型河段.措施修建上挑式淹没丁坝群/蜿蜒型河段/几何形态:由一系列正反相间的弯道和介乎其间的过渡段衔接而成横断面:弯道段呈不对称三角形,凹岸坡陡水深,凸岸坡缓水浅.过渡段呈对称的抛物线形或梯形/水流:横比降导致凹岸凸岸纵比降不同,形成横向环流,环流的方向,上部恒指向凹岸,下部恒指向凸岸/横向环流:是否产生环流:水流是否弯曲来确定.横向环流:上部恒指向凹岸,下部恒指向凸岸./输沙:横向环流存在,决定泥沙运动特点1洪水期弯道段水流挟沙力大于过渡段,枯水期弯道段水流挟沙力小于过渡段2洪水期槽冲滩淤,枯水期槽淤滩冲3床沙:异岸输移同岸输移,聚散现象/演变:2种/一般:曲折程度加剧,河长增加,曲折系数增大.横断面变形表现为凹岸崩退凸岸淤长.两岸冲淤面积接近相等,断面形态不变,断面接近平衡/突变1自然裁弯:河段发展由于某些原因使同一岸两个弯道弯顶崩退,形成急剧河环和狭颈.狭颈的起止点相距很近,水位差较大,如遇水流漫滩,在比降陡流速大时可将狭颈冲开,分泄部分水流形成新河2撇弯:曲率半径很小的急弯,凹岸淤积3切滩:凸岸边滩较低,抗冲能力低/形成条件:1从能量观点解释:要求河流比降小流速小2认为顺直水流的不稳定性是形成蜿蜒型河段的原因/裁弯工程:规划设计:引河线路与引河平均形式(根据地质,引河平面形态,与上下游河段的衔接统筹考虑.引河长度以裁弯比为控制标准.断面为梯形)/引河断面可设计成最终过水断面的1/5~1/15/分汊型河段/1平面形态:上端放宽,下端收缩中间最宽2横断面:分流区汇流区均呈马鞍形,分汊段为江心洲分隔复式断面3纵剖面:两端低中间高上凸形态,呈起伏相间形态/演变规律:汊道演变特点:主支汊易位(上游水流动力轴线摆动,引起分流分沙变化)/整治措施1分汊河段固定:在上游节点,汊道入口及江心洲首尾修建整治建筑物2改善汊道(调整水流调整河床)3堵汊工程:塞支强干,修挑水坝锁坝/水流/分流区高水下移低水上提.水位:支汊高于主汊/汇流区水位:支汊高于主汊/输沙:分流区两侧含沙量大中间较低.汇流区两侧含沙量小中间大,底部含沙量更大/游荡型河段/形态特征:河身顺直,曲折系数小于1.3.较长范围内往往宽窄相间.河段内河床宽浅,洲滩密布,汊道交织/水流:河床宽浅,平均水深小,流速大.洪水暴涨暴落.年内流量变幅大/输沙:含沙量大,同流量下含沙量变化大,流量与含沙量关系不明显/演变规律1多年平均河床逐年抬高2年内冲淤变化是汛期主槽冲刷滩地淤积.非汛期主槽淤积滩地冲刷3平面变化规律:主流摆动剧烈,主槽位置摆动,摆动幅度大,河势变化迅速/形成原因:流量一定时比降陡流速大.组成河槽物质为颗粒细的散粒泥沙,在较强水流作用下易冲易淤.来水量小来沙量大河床比降大/整治措施:综合治理.水土保持修建水库发展灌溉和河床整治/浅滩特征类型:处于两反向弯道间的沙梗即常见浅滩.五部分:上边滩.下边滩.上深槽.下深槽.浅滩脊.类型1正常2交错3复式4散乱/演变因素:1流速减小2环流变化3洪枯水流向不一致4输沙不平衡//规律:有纵向变形横向变形,单向变形与复归变形,主要为复归.即随河道水文过程而呈周期性变化,浅滩与淤积周期性交替.整治:修建整治建筑物和浅滩疏浚(维护性.基建性)/挖槽水力计算:1设计挖槽横断面2确定挖槽方向角θ.3估算水位降落.。
第三章河床演变2007
二、河相关系式
• 1、纵剖面河相关系式： • 河床纵剖面是非连续的光滑曲线，一般呈波 浪形或阶梯型。在实际问题分析中，近似处 理成连续的光滑曲线 • 纵比降：沿程河相关系 1.3 黄河下游 J=41d50 荆江河段 J=25d50
2.38
河流纵剖面及其影响因素
• 纵剖面一般是下凹的，可用指数、对数或幂函 数曲线描述。 • 下凹度，A 为一半河道长度处，河底距纵剖面 上下游端点连线的长度。
三、河床演变的特点
• • • • • 1、河床演变的绝对性； 2、影响河床演变因素的相对性 3、河床变形的集中性； 4、河床变形的滞后性； 冲积河流的河道形态是在一定外界条件 下由水流和泥沙运动塑造而成的。演变 的物理过程涉及到的变量很多，可以应 用的力学和数学定律及条件却不够，许 多问题不能进行精确的分析运算，常常 需要依赖于简化假定。
• 马卡维也夫计算方法： • (1) 将历年或典型年的流量分级； （2）确定各级流量出现的频率； （3）绘制河段的Q~J关系； m （4）计算每级流量的Q JP m • (5)绘制Q~ Q JP关系； m • （6）从图中查出Q JP最大值的Q。 • 平滩流量（bankfull discharge） • 平滩水位（bankfull stage) ：指在滩槽分明的河道 里，主槽充满后，与新生河漫滩表面齐平的水位。
2、河道演变过程研究的时间尺度
• Schumm在1971年提出可以把时间尺度分为三 种：稳定时段（量级为天）、准衡时段（量级 为百年）和地质时段（量级为百万年）。 • 对于实际工程有重要影响的的泥沙输运问题其 时间尺度限于百年以内，流域中的气候、地形、 植被、岩性可视为确定的自变量，地质构造可 以忽略，侵蚀基面视为稳定。河道形态的因变 量包括：流量、输沙率、泥沙粒径、河谷比降、 岸壁阻力等。如果研究的是地质时间尺度，则 气候、地形、植被、岩性不再是确定的自变量， 而为不确定因变量。见表6-1。
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（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。
河道周期性往复 发展的演变现象。 （如弯道过渡段浅滩 汛期淤积、汛后冲刷， 如此周期往复等。）
三、河床演变的基本原理
1、河床演变的根本原因：
输沙不平衡
2、河床与水流的“自动调整作用” 在淤积和冲刷的发展过程中，河床和水流进行自动 调整，通过改变河宽、水深、比降、床沙组成使本河 段的水流挟沙力与上游的来沙条件趋于相互适应，从 而使淤积和冲刷向着其停止的方向发展。
河流动力学
第五章 河床演变
河床演变是指河床在自然条件下或受人工 建筑物影响而发生的变3 2 3 4 3 5
河床演变的基本概念 河床演变的分类 山区河流演变的基本特性 平原河流演变的基本特性 河相关系
第一节 河床演变的基本概念
一、河床演变特征
1、一定的河床形态和河床组成，必然有一定的与之相 适应的水流结构和水流条件。 （1）当水流的流体动力条件不变时，河床将保持适应 水流条件的状态，河床形态相对稳定。 （2）当水流的流体动力条件发生较小的变化，但基本 与河床形态相适应，则河床床面结构将有所改变， 但总体形态并不发生变化。 （3）当流体动力条件发生大的变化时，原有稳定的河 床结构不仅发生变化，而且河床形态从一种类型 变为另一种类型。
第二节 河床演变的基本类型及特性
一、河型的划分
二、山区河流的河床演变
1、山区河流主要特征
（1）水流特征 ① 洪峰暴涨猛落 ② 流量与水位变幅很大 ③ 中水历时不长
（2）形态特征 ① 纵剖面通常较陡，变化急剧，存在一系列这点，形态极不规 则，急滩深潭上下交错，常出现台阶形。 ② 发育以下切为主河谷横断面多呈“V”或“U”字形，河谷坡 面多呈直线形。 ③ 一般处于徐缓侵蚀下切，加上河道摆动不大，故两岸常存在 阶地，表现为多级平台和与之相连的斜坡。
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
复归性变形
河道在相当长时 期内只是单一地朝某 一方向发展的演变现 象。（指平均情况， 如水库下游冲刷和上 游淤积。）
四、影响河床演变的主要因素
① 河段的来水量及其变化过程 ② 河段的来沙量、来沙组成及其变化过程 ③ 河段的河谷比降 ④ 河段的河床形态及地质情况
① ② ③ ④
河段的来水量及其变化过程 河段的来沙量、来沙组成及其变化过程 河段的河谷比降 河段的河床形态及地质情况
（1）①②③决定着水流条件（挟沙水流），是反映输沙不平 衡的基本要素；④决定河床条件。 （2）对于冲击平原河道， ①②因素起主导作用；对于山区 河流，③④因素起主导作用。 （3）①②因素本身又决定于流域的产水和产沙条件，具体地 说，即决定于流域的气象、地理和地质条件。由于影响 气象、地理、地质条件的因素是非常复杂的，因而河段 的来水来沙条件的变化也是非常复杂的。
2、山区河流河床演变特性
（1）由于峡谷地区和山区河流常具有宽窄相间的外形，在峡谷的进口，洪水期 的壅水作用会引起悬移质在上游宽阔段内大量落淤。非汛期宽阔段“走沙”时 冲刷外移的泥沙，在进入下游峡谷段时，由于水深流缓，有相当大一部分就会 在峡谷段淤积下来。 （2）对于山区河流的弯曲型河流，由于两岸受山崖阶地的钳制，自由活动的余地 较小，河床蠕动只能顺着河谷方向平移。弯道下移后原位于弯顶的深槽往往在 后面留下一条狭长的尾汊；河流进入谷地和阶地的悬崖峭壁后，在岸坡前掏出 深槽，这样的深槽有吸引水流的作用，使水流长期在这里坐弯。
3、平衡状态的相对性、暂时性 （1）来水来沙条件的改变，必然引起输沙平衡的破坏， 出现新的输沙不平衡，从而促使河床发生新的变形。 （2）即使上游的来水来沙条件不变，河床上的沙波运动 仍然是存在的，河床仍处于经常不断的变形过程之 中。 （3）因此，所谓输沙平衡只是相对长时间内的平均情况 而言，或者只是对较长河段内的平均情况而言。