自然地理学第四章4.2

m 径流模数；Q 流量； R 径流深度。
6、径流系数（ а ）
◆指某一时段的径流深度（或径流总量）与该 时段的降水量（或降水总量）之比。 R 为径流深度（ mm ）； а ＝ R／P P 为降水量（ mm ）。
（二）河川径流的形成
1、流域蓄渗阶段（产流） ◆指在降水开始之后，地表径流产生之前的 降水损失过程。有蓄满产流和超渗产流两种。 ▲植物截留：降水被植物茎叶拦截的现象； ▲下渗：水分渗入土壤和地下的运动过程； ▲填洼：水在地面凹洼处停蓄的过程。 2、坡地漫流阶段（汇流） ◆指降水产流后，水在重力作用下沿着坡地 流动的过程，又称坡地汇流。 ◆三种主要形式：片流、沟流、壤中流。以 沟流为主。流域上的净雨量有 85 — 95 ％ 是通过坡地漫流而进入河网的。
3、水系的发育
初 期——多湖泊分布，支流少而小； 伸长期——溯源侵蚀，干支流系统初步形成； 扩张期——溯源侵蚀、侧蚀强烈，水系密度最大； 合并期——河流劫夺（袭夺），长期侵蚀后转向 堆积，水系越来越简单化。
袭夺湾
风 口
袭 夺 河
A
B
断头河（被夺河）
（三）流域（河盆）
河 盆 系 统
★流域的基本概念与特征
◆分水岭：指划分相邻水系或河流的山岭或 河间高地； ◆分水线（分水界）：分水岭最高点的连线； 地表分水线受地形影响，地下分水线则受地 质构造和岩性控制； ◆流域（河盆）：指分水线所包围的区域； ◆流域特征：包括流域面积、流域形状、流 域高度、流域坡度、干流流向等。
二、河流的水情要素
（一）水位
◆水位：指河流某处的水面高程。其零点称 为基面。 ◆绝对基面：是以某一河口的平均海平面为 零点。我国规定统一采用青岛黄海基面。 资料可比 ◆相对基面（测站基面）：以观测点最枯水 位以下0.5 ～ 1 m 处作为零点的基面。 资料不可比


xi x
n
2
★离差系数 Cv 值的水文含义
Cv 反映总体的相对离散程度（即不均匀性）。 ◆Cv 值大，表示年径流的年际变化大，容易发 生洪、旱灾，水利建设费用大；Cv 值小则相反。 ◆降水量少的地区 Cv 值 ＞ 降水量多的地区； ◆雨水补给为主的河流 Cv 值 ＞ 地下水补给为 主的河流，也 ＞ 冰雪融水补给为主的河流； ◆平原和盆地的 Cv 值 ＞ 相邻的高山和高原区； ◆流域面积小的河流 Cv 值 ＞ 流域面积大的； ◆在我国， 河流的 Cv 值大致自南向北增大， 这与降水量变率的分布一致。
（四）特征径流
1、洪水： 指大量降水短时间内汇入河槽，形成特大的径 流，达到威胁沿岸地区安全的程度。洪水又称 为 “ 汛 ” 。洪水溢出河槽而造成洪灾。洪涝灾 害是全世界排位第一的自然灾害类型。 ◆洪水三要素 洪峰流量 Qm ，洪水总量 W 和洪水过程线。 ◆洪水波 指在天然河道中，洪水的流量和水位随时间而 成波状起伏的变化。当洪水波由上游向下游传 播时，波长不断加大，波高不断减少，这个过 程称为洪水波的展开。
（二）流速
◆流速：指河流中水质点在单位时间内移动的 距离。即 v ＝ L ／t 其单位为 m／s 河道中的流速分布：在纵断面上，由上游向下 游减少；在横断面上，从水面向河底递减。 ◆谢才公式（天然河道平均流速计算）：
v c Ri
v 为平均流速； c 为谢才系数，它与糙率等因 素有关，我国多采用满宁公式求得；R 为水力 半径； i 为水面比降。
1 1 6 c R n
满宁公式， n 为糙率系数
（三）流量
◆流量：指单位时间内通过某过水断面的水的 体积。 即 Q＝w· v 单位为 m3／s ； 式中，w 为过水断面面积；v 为流速。 ◆流量过程线：是流量随时间变化过程曲线。 纵坐标为流量，横坐标为时间。反映径流变化规律 ◆水位－流量关系曲线：是水位随流量变化的 曲线。 即 Q ＝ f（H）；纵坐标为水位，横坐标 为流量。可用水位资料推算流量
一、海洋资源
（三）海洋动力资源 （四）海洋生物资源 海洋中有20多万种生物。海洋向人类提供食 物的能力是全球农产品的1000倍。
二、海洋对地理环境的影响
海洋是到达地球表面的太阳能的主要接 收者和蓄积者，海水冷却时将向空气中散 发大量的热，增温时则将从空气中吸收大 量的热。海洋借助自己与大气的物质和能 量交换过程间接影响气候和受气候影响的 各种自然现象。
第四节 海平面变化
教学目的和要求
1.了解海洋资源和海洋环境保护 2.掌握河流水域环境的特点及其变化规律 3.理解河流与地理环境的相互关系
一、7万年来的海平面变化
全球范围的海平面变化是全球气候变化 的反映。冰期中冰盖和冰川的发展，使大 量水体以固态形式ຫໍສະໝຸດ Baidu存于极地和其它大陆 的山地，全球水循环机制发生巨变，必然 导致海平面降低。
河流的水情要素
◆水位变化：主要受水量影响；包括季节 变化、年际变化等； ◆水位过程线：是指水位随时间变化的曲 线。其纵坐标为水位，横坐标为时间。水 位过程线反映了水位变化的规律； ◆相应水位曲线：指在同一涨落水期间， 上下游站位相相同的水位。纵轴为上游站 的水位，横轴为下游站的水位。依据相应 水位曲线可做短期水文预报。
三、海洋环境保护
在减少和防止海洋污染的同时，要对海 洋生产进行适当的安排，对资源的开发也应 合理。
第六节 河流
一、河流、水系和流域
（一）河流、水系河流域的概念 河流：指陆地表面经常性或周期性有水流动的泄水 凹槽。河流是流动的水与河谷的总称。 水系：河流沿途接纳众多支流，并形成复杂的干支 流网络系统，这就是水系。 流域：每一条河流和每一个水系都从一定的陆地面 积上获得补给，这部分陆地面积便是河流和水系 的流域也就是河流和水系在地面的集水区
4、河流横断面
◆指河槽某处垂直于主流方向河底线与水面线 所包围的平面。 ★过水断面：指某一时刻河底线与水面线所 包围的平面。
★河流横断面形态要素
过水断面面积 W； 湿周 P（过水断面上被水浸湿的河槽部分）； 水面宽度 B； 平均深度 H＝W／ B； 水力半径 R＝W ／ P； 糙度系数 n（指河槽上的泥沙、岩石、植物 等对水流的阻碍作用程度）。
基岩砾石 大／大 中／中
细砂淤泥 小／小
★河口的分段
近口段、河口段、口外海滨段 近口段 潮区界——潮流界 单向水流
河口段 潮流界——口门
口 门
——
双向水流
口 外 三海 角滨 洲段 前 缘
陆
海
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。 河流纵断面用比降（ i ）表示： H上、H下 分别为河段上下游 H 上－H下 河槽（或水面）上两点的高 i 程；H上－H下 则为河段的落 L 差；L 为河段长度。
一、河流、水系和流域
（一）河流、水系河流域的概念 1、河流：指陆地表面经常性或周期性有水流动的 泄水凹槽。河流是流动的水与河谷的总称。 2、河流的分段：河源、上游、中游、下游、河口 等五个部分。
河谷 形态 上游 中游 下游 V 宽U 宽浅U 河床 物质 中粗砂 比降／ 侵蚀／ 流速 堆积 下切 侧蚀 堆积 流量 小 中 大 水位 变化 大 中 小
km km2
◆弯曲系数
弯曲系数是指某河段的实际长度与该河段直线 距离之比。K 值越大，河段就越弯曲。
2、水系的类型
L K l
①扇状水系：干支流呈扇状分布，各支流较集中 地汇入干流，流域呈扇形或圆形。如海河。 ②羽状水系：支流从两岸相间汇入干流。如滦河。 ③平行状水系：各支流平行排列。如淮河左岸。 ④树枝状水系：干支流分布呈树枝状。如西江。 ⑤格状水系：支流成90°角汇入干流。河流发育 受两组互相垂直的构造线控制。如闽江。
三、河川径流
★径流：指大气降水到达陆地后，除了蒸发而 余存在地表或地下，从高处向低处流动的水流。 径流可分为地表径流和地下径流。 ★河川径流：指从地表和地下汇入河川后，向 流域出口断面汇集的水流。
（一）径流特征值
1、流量 Q ：指单位时间内通过某过水断面的 水的体积，单位为 m3／s ； 2、径流总量 W ：指在一定时段内通过某一横 断面的总水量，单位为 m3 ； 即 W＝QT T 时段长（ s ，如年、月、日等）。
（四）河流泥沙
◆河流泥沙：指组成河床和随水流运动的 矿物、岩石固体颗粒。随水流运动的泥沙 又称固体径流。 ◆含沙量：河水中泥沙的含量。 单位为 kg／m3 。 ◆输沙率：指单位时间内通过一定过水断 面的泥沙总量。单位为 kg／s 或 t／s 。 ◆输沙量：指在一定时段内通过一定过水 断面的泥沙总量。单位为 t 或 万t 。 ◆侵蚀模数：是指每 km2 流域面积上，每 年被侵蚀并汇入河流的泥沙重量。 单位为 t／（km2 ·a）
3、河网汇流阶段（汇流）
◆指坡地漫流到达河网后，沿着河网向下游 干流出口断面汇集的过程。是径流形成的最 终环节。 ◆河网调蓄作用：包括河岸调节作用和河槽 调蓄作用。 涨洪时——河水补给河岸地下水； 落洪时——河岸地下水补给河水； ◆河槽调蓄作用与河流形状、河网密度和河 槽纵比降有关。河流长而宽、深度大、河网 密度大、河槽蓄水量多，调节作用显著；河 槽纵比降大、泄流快、调节作用较小。
（五）水温与冰情
◆水温与冰情的变化，主要受太阳辐射、气温 等地带性因素控制，其分布具有地带性规律。 如我国秦岭－淮河一线，以南冬季不结冰，以 北则冬季结冰。 ◆河流水温的地区分布与气温分布基本一致， 或略高 1 ～ 2 ℃ 。 ◆河流冰情的三个发展阶段： 结冰、封冻、解冻。 ◆凌汛： 如果河流由低纬流向高纬，会出现上游解冻早， 而下游解冻晚的现象，向下游移动的冰块可能 壅积成冰坝，使水位抬高，称为凌汛。
Q 流量（m3／s） ；F 流域 面积（ km2）；1000为单位 换算系数 1 m3 ＝1000 dm3
Q m 1000 F
5、模比系数（K，又称径流变率）
◆指某一时段径流值（mi，Qi，Ri 等），与同 期的多年平均径流值（m0，Q0，R0等）之比。
mi Qi Ri Ki m0 Q0 R0
（三）河川径流的变化 1、年内变化
◆汛期：指河流处于高水位的时期，如夏季； ◆枯水期：指河流处于低水位的时期，如冬季； ◆平水期：指河流处于中常水位的时期，如秋季；
2、年际变化
◆通常用径流的离差系数表示年径流的变化程度。 ◆正常径流量：指多年径流量的算术平均值。
离差系数 见课本P158
1 Cv x x
（二）水系的形成
水系：指由干流和各级支流组成的河流系统。
3 4
河 流 的 分 级
4
★河流的分级
1、水系特征
包括河长、河网密度和弯曲系数。 ◆河长——指从河口至河源沿河流轴线 所量得的长度。 ◆河网密度——指流域内干支流的总长 度与流域面积之比，即单位面积内的河 道长度。
km／km2
L D F
二、近百年的海平面变化
由于气候变暖导致海洋热膨胀和冰川消 融加剧，加上CO2排放量猛增形成的温室效 应，全球海平面普遍呈上升趋势。
三、21世纪海平面上升预测
1.IPCC的预测 2.1992年，一批欧洲学者与中国学者合作，依据 IPCC1992年的温室气体排放方案（IS92a）提出 2050年海平面上升最佳估计值为22cm，2100年 为48cm。 3.1993年中国科学院地学部以全球海平面2050年上 升20到30cm为依据，估计我国珠江三角洲海面 将上升40～60cm，上海地区50～70cm，天津地 区70～100cm，同时考虑了上述各地区地面下沉 幅度的。
第五节 海洋资源和海洋环境保护
一、海洋资源
定义：所谓海洋资源，主要是指与海水本身有 直接关系的物质和能量，例如，溶解于海水的化 学元素，海洋生物海底矿藏，海水运动产生的能 量，以及贮藏在海水中的热量等等。 （一）海水化学资源 （二）海底矿产资源 含金属沉积物是指某些深海区构造活动带的含铁、 锰、锌、铜、铅、银和金的泥质沉积物。
3、径流深度（R）
◆指单位流域面积上的径流总量，即把径流 总量平铺在整个流域面积上所得到的水层深 度，单位为 mm 。
W 1 W 径流总量；F 流域面积； R 1／1000为单位换算系数。 F 1000 4、径流模数（m）
◆是指单位流域面积上产生的流量，单位为 dm3 ／ （s ·km2 ）。