第一节 河流、水系、流域与水情

２.水位观测与数据整理 （１）水位观测：一般情况下，每日８：００和 ２０：００ 各观测一次水尺，在汛期水位变化 较大时应增加为每日０２：００，０８：００， １４：００，２０：００时各一次或更多测次， 水位变化急剧时甚至０.５hr或几min需观测一 次，以能记下洪水过程及洪峰水位值．
（２）水位数据整理（包括日平均水位，月平均 水位和年平均水位） 日平均水位整理方法：
(2)流域长度：从流域出口到流域最远点的流域轴线
长度，计
若流域形状不甚弯曲，也可采用河源至河口的
直线来确定流域长度。 (3)流域平均宽度 可用下式计算；
B=F/L
(4)流域形状系数:
K = B / L
3.流域的地形特征：
1）流域平均高度：表示流域内表面的平均高度。直接影 响流域的气温和降水。计算方法如下：
方法一：算术平均法
H
式中n为观测次数．
H
i 1
n
i
n
适用于当一日内水位变化平缓，或变化虽较大，但为等时 距观测，可采用算术平均法求日平均水位
方法二：加权平均法（面积包围法）
H０ H１ a
b
H２
Hn-1
m n
Hn
1 ab bc a H H 0 2 H1 2 H 2 2 H n a b c m n
知识体系
四、河流的补给 （一）雨水补给 （二）融水补给 （三）湖泊水补给 （四）沼泽水补给 （五）地下水补给 （六）人工补给 五、河流水源的定量估算 六、河川的利用和改造 七、河流与自然地理环境 的关系
一、河流、水系和流域
预习思考题
1 河流的分段和纵、横断面
河流分为哪五段？上游、下游、中游各自的特点？ 纵横断面的概念？河流纵比降？横断面的形态要素 有哪些？ 2 水系 水系的概念？河长、河网密度和河流的弯曲系数的定义？ 水系分类？ 3 流域 流域？分界线？
2）流域平均坡度：流域乎均坡度对地表径流的产 生、集流、下渗、土壤水、地下水、土壤流失、 河流的含沙量等均有很大影响。流域平均坡度 (Jo)用下式计算：
式中
Ji——相邻两等简线间的平均坡度(m／km)； fi一相邻两等高线间的面积(km2)； F——流域面积(km2)。
fi与Ji的计算方法:
设bi为相邻两根长为li和li+1等高线间的水平距离 ，则该两等高线间的面积fi为
5.泥沙淤积对河道的影响？
6.推移质、悬移质？含沙量、输沙率和输 沙量？ 7.侵蚀模数？
8.河流水温的时变规律和原因？
二、河流的水情要素
水情要素：反映河流水文情势及其 变化的因子。它主要包括水位、流 速、流量、泥沙、水化学、水温和 冰情等
（一）水位
１.概念 河流水位：河流的自由水面高出某一基面的高程， 以m计。 基面：高程起算的固定零点称为基面．分为绝对 基面与测站基面． 绝对基面（又叫标准基面）： 将某一海滨地点平 均海水面的高程定为0.000m，作为水准基面。我 国现在统一规定的基面为青岛黄海基面。 测站基面：某些水文测站专用的一种假定基面， 一般选择在河床最低点或历年最低水位以下0.5～ 1.0m处的水平面作为零点来计算水位高度。
闭合流域:地面分水线与地下分水线重合 非闭合流域:地面分水线与地下分水线不一致。
一般大、中河流多为闭合流域，可以不考虑地下分水 线。对于一般小河一次洪水中地面径流占主要部分， 可以不考虑流域非闭合问题。对于年径流，则非闭合 问题应当考虑，尤其是岩溶地区的小河地面分水线与 地下分水线不一致的影响是很大的。
第一节 河
流
一、河流（stream）、水系(drainage system)和流域(drainage basin) （一）河流分段和纵、横断面 1.概念 • “降水或由地下水涌出地表的水，汇集在 地面低洼处，在重力作用下经常或周期地沿 流水本身造成的洼地流动。”
2.河流的分段 一条河流常常可以根据其地理－地质特征分 为 河源、上游、中游、下游和河口五段。 河源 是指河流最初具有地表水流形态的地方； （确定原则？） 上游 比降和流速大，水量小、侵蚀强烈、河床多为基 岩或砾石；纵横面呈阶梯状并多急滩和瀑布的河 段。 金沙江虎跳峡 雅鲁藏布江
观看录象(黄河长江探源)
3.河流纵断面：指沿河流轴线的河底高程或水 面高程的变化。可分为河底纵断面和水面纵断面 两种。可以用比降（I）来表示。即：
式中：H上，H下，分别为河段上下游河槽（或水面）上两 点的高程；H上－H下则为河段的落差；L为河段的长度。
当河底高程沿程变化较大时，河流平均 纵比降计算
河源唯远,水量唯丰 是指紧接河源的河谷窄、呈“V”字形，
金沙江虎跳峡
中游 水量逐渐增加，比降已较和缓；河谷呈 “U”字形；下切力不大而侧蚀显著。
下游 河谷宽广,呈“︶”形, ；河道弯曲，河水流速 小而流量大，淤积作用显著，河床多为细砂或淤泥，到 处可见浅滩和沙洲。 河口 是河流入海、入湖或汇入更高级河流处，经常 有泥沙堆积，有时分汊现象显著，在入海、入湖处形 西陵峡出口 成三角洲。
• 两等高线间的平均坡度Ji为
式中，l1l2l3为各等高线的长度
第一节 河
一、河流、水系和流域 （一） 河流的分段和纵、横断面 （二 ）水系和水系特征 （三）流域和流域 二、河流的水情 水情要素：水位、流速、流量、 水温与冰情、泥沙、矿化度 三、河川径流 （一）河川径流的形成与影响因素 （二）径流特征值 （三）河川径流的变化（时变性、 变化表征） （四）特征径流（洪水和枯水）
树 枝 状 水 系
海河治理措施：
上游： 各大支流上 修建水库 中游： 洼地上修筑 蓄洪工程 下游： 挖掘入海新河
（三）流域 1.概念 分水岭：划分相邻水系（或河流）的山岭或河间 高地。 分水线或分水界：分水岭最高点的连线，可分为 地表分水线和地下分水线。
流域：分水线所包围的区域。由于分水线有 地表分水线和地下分水线，故流域也是指汇 集地表水和地下水的区域。
2.流域的几何特征
流域面积、 流域长度、流域形状、流域平均
宽度等是流域的重要特征。这些特征对
河川径流的影响是明显的。
(1)流域面积
流域分水线所包围的面积，km2。
确定河流某一指定断面控制的流域面积 的方法：
（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。
水位历时曲线：指大于和等于某一数值的水位与 其在研究时段中出现的累积天数（历时）所点绘而 成的曲线。
水位历时曲线的作用：
主要是可从图上看出一年内超过某一水位高度 出现的总天数，这对航运、灌溉、防汛都有重要的 意义。
绘制历时曲线的方法
日平均水位（m） 50 49.5 49 天数 12 8 4 累计天数 12 20 24
第三章 陆地表面水 第一节 河 流 知识体系
一、河流、水系和流域 四、河流的补给 （一） 河流的分段和纵、横断面 （一）雨水补给 （二 ）水系和水系特征 （二）融水补给 （三）流域和流域 （三）湖泊水补给 二、河流的水情 （四）沼泽水补给 水情要素：水位、流速、流量、 （五）地下水补给 水温与冰情、泥沙、矿化度 （六）人工补给 三、河川径流 五、河流水源的定量估算 （一）河川径流的形成与影响因素 六、河川的利用和改造 （二）河川径流的变化（时变性、 七、河流与自然地理环境的 变化表征） 关系 （三）特征径流（洪水和枯水）
48.5 48
47.5 … 35.5 30
5 4
6 … 7 8
29 33
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l2 (hn 1 hn )ln 2h0 L i L2
4.横断面：垂直于水流方向的断面。
过水断面：谷底过水的部分称河槽，河槽的横断 面称过水断面。
大断面，是指最大洪水时的水面线与河底线包围的 面积。 由于科氏力、惯性离心力和流速分布不均等影响， 河流横断面的水面并不是完全水平的。
（二）水系 水系:一条河流的干支流构成的脉络相通的水道系统。 水系特征：主要包括河长、河网密度和河流的弯曲系数 。 河长：从河口到河源沿河道的轴线所量得的长度。
河网密度：指流域内干支流的总长度和流域面积之比， 即单位面积内河道的长度。可用下式表示：
D＝ ∑L/ F
式中：D为河网密度（km/km2）；∑L为河流总长度 （km）；F为流域面积（km2）。
流
知识体系
四、河流的补给 （一）雨水补给 （二）融水补给 （三）湖泊水补给 （四）沼泽水补给 （五）地下水补给 （六）人工补给 五、河流水源的定量估算 六、河川的利用和改造 七、河流与自然地理环境 的关系
二、河流的水情要素
预习思考题 1.什么是水情要素？主要包括哪些？ 2.水位、三种水位图及其各自作用：水位过程线？ 水位历时曲线？相应水位曲线？ 特征水位：中水位、平均水位、平均高水 位、平均低水位、常水位？ 3.流速？河流纵、横断面流速分布规律？谢才 （薛齐）公式。 4.流量？流量过程线的绘制及其作用？水位-流 量关系曲线及其作用？
（1）方格法：将流域的地形图划分为100个以上的方格， 求出交叉点高程的算术平均值，即为其平均高度。 （2）加权法：在流域地形图上，用求积仪分别量出两相 邻等高线间的面积，按下式计算：
H0:流域平均高度(m)； fi:相邻两等高线间的面积(km2)； hi:相邻两等高线的平均高度(m)； F:流域面积(km2)．
n 2
1 a b c n ( H 0 H1 ) ( H1 H 2 ) ( H 2 H 3 ) ( H n 1 H n ) 24 2 2 2 2 1 H 0 a H1 (a b) H 2 (b c) H n n 48
第一节 河
一、河流、水系和流域 （一） 河流的分段和纵、横断面 （二 ）水系和水系特征 （三）流域和流域 二、河流的水情 水情要素：水位、流速、流量、 水温与冰情、泥沙、矿化度 三、河川径流 （一）河川径流的形成与影响因素 （二）河川径流的变化（时变性、 变化表征） （三）特征径流（洪水和枯水）