河流河流水系和流域

河道纵断面的特征表示
❖ 落差是指某河段两端的高程差称为该河段落差。 ❖ 河道的总落差是指河源至河口的高程差。 ❖ 纵比降是指河段落差与相应河段长度之比即单位河长的落差。
该值常用小数或千分率表示。
河流的纵比降一般自河源 向河口逐渐减小。
河段
河源——宜宾 宜宾——寸汰 寸汰——宜昌 宜昌——汉口 汉口——吴淞
二级支流。依次类推。 ❖ 如渭河是黄河的一级支流，泾河是黄河二级支流。
一、河流
（二） 河流分段
❖ 一般河流可分成河源、上游、中游、下游及河口五段。
❖ 河源（riverhead）即河流的发源地（源头）或起始点，是 指河流最初具有地表流水形态的地方。
❖ 全流域海拔最高的地方，通常与山地冰川、高原湖泊、沼 泽和泉相联系。如长江的正源为唐古拉山脉主峰各拉丹冬 雪山西侧的沱沱河（冰川融水补给）；黄河的正源为青海 巴颜喀拉山北麓的卡日曲（泉水补给）。
河口区分段示意图
a）三角洲河口；b）三角港河口 1-河流近口段；2-河流河口段；3-口外海
滨段
（1）河流近口段通常是指潮区界和潮流界之间的河段。其上 界即潮区界，是指潮水位影响的最远点；其下界即潮流界 ，是指河道中潮流上溯的最远点。
（2）河流河口段也称潮流段，通常是从潮流上溯的最远点 到河流的口门为止的河段。河流口门的位置，可取河口地 区平均水位纵剖面线与外海平均海平面的交汇点。
❖ 地球自转产生的偏转力，在北半球总是作用于物体运动方向 的右侧，因此，河流有向右运动的倾向，从而使右岸水面高 于左岸，右岸受到的冲刷要比左岸厉害些。
❖ 在河流转弯处，由于离心力的作用使凹岸的水面高于凸岸。
❖ 在涨水时河槽水位和流量剧增，两岸阻力大流速小，而中 间流速大，水位的增率比两岸大，因此中间水面高，两岸 水面低，河流表面呈凸形；相反，在落水时，水位和流速 的减率中间大两岸小，使得两岸水面高而中间水面低，河 流表面呈凹形。
❖ 涨水时水内环流表现为：在水面上水由中间流向两岸，在 河底处由两岸流向中间，落水时正好相反。
❖ 涨落水时的水内环流使河流横断面由单式变为复式，即由 单一的抛物线型演变成W型。
（五）河流的补给
❖ 河流的补给━━从广义上讲，指河流中的物质和能量的
输入。输入的物质有水、泥沙、水化学物质等。但通常 按狭义理解。
❖在内陆区域，河水不能流入海洋，而是注入内陆湖泊、 沼泽，或因渗漏、蒸发而消失于沙漠之中的河流，称为内 流河或内陆河，如新疆的孔雀河、塔里木河等。
一、河流
河流有关概念
❖ 河谷是在流水侵蚀作用下形成与发展的:水流携带泥沙侵蚀 使河谷下切;水流的侧蚀使谷坡剥蚀后退，分为谷底和谷坡 两部分。
❖ 水流对于河谷的侵蚀、搬移及沉积作用不断地进行着；一定 的河谷形状又决定着相应的水流性质。所以，在一定的气候 和地质条件下，河谷形状和水流性质是互为因果的。
枯水位：在江河、湖泊的某一地点，经长时期对水位的观测 后，得出的,在一年或若干年中河流水体枯水期的平均水位。
❖ 枯水期水流通过的部分称基本河床或主槽。在洪水期淹 没的部分称洪水河床或河漫滩。
河漫滩
河床
河漫滩
河流有关概念 直接入海或内陆湖泊的河流叫做干流。 ❖ 汇入干流的河流叫一级支流。流入一级支流的称
❖ 由于水面横比降的存在，使河流的横断面上产生一种水内环 流，它与流向垂直， 两种水流叠加的后果：水内环流随水流 运动呈螺旋状向前运动。
❖ 河流转弯处的水内环流表现为：在水面上水由凸岸流向凹岸 ，在河底处水由凹岸流向凸岸。河流左转弯时，环流按顺时 针方向旋转。河流右转弯时，环流按逆时针方向旋转。
❖由于河流转弯处水内环流的影响，使凹岸受到冲 刷，被冲刷的泥沙带到凸岸淤积，从而使河流越 来越弯曲。
✓ 黄河河口，位于山东省东营市垦利县黄河口 镇。长江河口，位于上海市崇明岛。
✓ 无尾河/地下暗河
一、河流
（三）入海河口
入海河口：是一个半封闭的海岸 水体，从河流到海洋的过渡地带 ，与海洋自由沟通，海水在其中 被陆域来水所冲淡。
为了研究方便，根据河口
各部分特征，将河口区分为若干
段：河流近口段、河流河口段和 口外海滨。
❖ 经常或间歇性的水流及河槽（河床）是构成河流的两个因 素。
❖ 水流一般包括径流和沙流。沙流又称固体径流，它是地表 和河谷内被径流侵蚀的岩石与土壤被水流挟泄集聚到河道 内形成的。
河流有关概念
一、河流
❖在外流区域，流入海洋的河流叫做外流河，如长江、黄 河等。它们有较长的流线、发达的水系、丰富的水量，汇 集了由支流注入的大量径流，最终注入海洋。
比降和流速减小；下切侵蚀减弱而侧蚀显著； 流量较大；水位变幅较小。 ❖ 黄河从河口镇到河南孟津县为中游，长江从宜昌到江西的 湖口县。
❖ 下游（downstream）是介于中 游与河口的河段，位于河流的 最下一段。
❖ 特点：河谷宽广，呈“︶”形, 河床多为细砂或淤泥；比降很 小；流速也很小；水流无侵蚀 力，淤积显著，多浅滩沙洲和 汊河湾道；流量大；水位变幅 较小。
பைடு நூலகம்
钱塘江河口的特征： 1、河口平面外形呈喇叭状，放宽率大，河床纵剖面呈隆起状，水深浅，拦
门沙位于口内，成为沙坎； 2、潮差大，潮流急，常有涌潮出现； 3、河槽不稳定，纵向冲淤幅度大，河宽水浅，主槽摆动频繁，呈游荡型。
（2）三角洲河口
三角洲河口是大陆突出于海洋而形成的三角形的沙洲；当河 流的含沙量大，河口区的盐淡水异重流较强，而潮汐弱，潮流和 沿岸流不能将河流带来的泥沙带走时，在河口区就容易淤积成沙 滩。沙滩逐渐淤高，河口段就冲积成许多放射状的汊道，而每一 条汊道口外又会形成沙滩，如此发展下去，就形成了扇形的分汊 式河口，即三角洲河口。例如：长江河口（见下图）
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
导作用。
3、河口的水文特性
河口区的水流，既受内陆径流的影响，又受外海潮流的影响。
❖（1）潮流界（ Tidal Current Limit ）
❖⑵ 补给时间和补给特征 ❖ ①补给时间
❖ 上游（upstream）连着河源，乃河流的上段。 ❖ 特点：河谷窄，呈“V”字形，比降陡、流量小、流速大
、冲刷占优势，河槽多为基岩或砾石，多急滩、瀑布，水 位变幅大。
黄河从内蒙古托克托县河口镇以上称上游。长江从湖北宜 昌以上为上游。
❖ 中游（midstream）指介于上游与下游的河段。 ❖ 特点：河谷展宽，呈“U”字形，河床多为粗砂；
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。
纵断面图是表 示河流的落差的沿 程分布，推算水流 特性和估算水能蕴 藏量的主要依据。
❖河流比降是决定流速的重要因素，比降越大，流速越快， 河流的动力作用越强。河流纵断面能很好地反映河流比降的 变化。
❖河流纵断面可分为四种类型：①全流域比降一致，为直线 形纵断面；②河源比降大，而向下游递减的，为平滑下凹形 纵断面；③比降上游小而下游大的，为下落形纵断面；④各 段比降变化无规律的，可形成折线形纵断面。
平均比降
0.00121 0.00026 0.00018 0.00036 0.00017
❖ 横断面是指河流某处垂直于主流方向的河底线与水面线 所包围的平面。两边以河岸为界，下面以河底为界。分单 式及复式两种，单式断面水面宽度随水深的变化没有突变 点，是连续变化的，而复式断面水面宽度随水深的变化有 突变点，是不连续的。
o 湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界线。
河道横断面的特征表示
❖ 河流横断面的水面，一般并不是水平的，而是横向倾斜或 凹凸不平的，这种河流表面横向的水面倾斜称为横比降。
❖ 产生横比降的原因主要有三个： ✓ 其一是地球自转产生的偏转力， ✓ 其二是河流转弯处的离心力， ✓ 其三是洪水涨落的影响。
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。
（3）口外海滨是从河流河口段的下界起到滨海浅滩的外界 止的区域，在大陆架较窄的地区，其下界直接和大陆坡相 接。
2、河口分类（按其形态分） 河口按其形态分为三角港河口与三角洲河口。 （1）三角港河口 三角港河口是海洋伸入大陆内部形成一个漏斗或喇 叭口。当河流的含沙量小，又有较强的潮汐和沿岸流可 把泥沙带走时，往往形成单一的河道逐渐放宽，水深随 潮增大的喇叭形的河口，即三角港河口；例：钱塘江河 口（见下图）
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%。
河口水文特性：
1） 河口潮汐 2）河口咸水和淡水的混合及环流 3）河口泥沙运动 4）河口河床演变
一、河流
（四）河流纵断面与横断面
河流的断面可分为纵断面和横断面。 ❖ 纵断面是沿河流轴线的河底高程或水面高程的沿程变化。
分为河槽纵断面和水面纵断面两种。一般以河长为横坐标 ，河底高程为纵坐标绘制河流纵断面图。
❖ 被水流占据的河谷底部，称为河槽，又称河床，两者具有立 体概念；当仅指平面位置时称河道，即河水流经的路线。
洪水位：汛期内河流超过滩地或主槽两岸地面时急剧上升的 水位。
中水位：某一时段内，取按大小顺序排列的逐日水位值居中 的水位。一年中，各有半数日期的水位高于和低于中水位。 与平均水位不同，可看作在时段内高于或低于中水位的水位 机会相等，而平均水位是最高水位和最低水位的平均值。
ab两图单式 cd两图复式
2、河流横断面(横剖面)
不同水位有不同的水面 线，其断面面积也不相同。 ❖大断面，是指最大洪水时的 水面线与河底线包围的面积。 ❖ 过水断面，是指某一时刻 水面线与河底线包围的面积。
过水断面的形态要素
常用的断面形态要素有：过水断面面积F，湿周P（即过 水断面上被水浸湿的河槽部分），水面宽度B，平均深度 H, 水力半径R（R= F / P），糙度n（指河槽上的泥沙、岩石、 植物等对水流阻碍作用的程度,常用糙率系数n表示），这些 要素与河流的过水能力有密切的关系。
❖ 狭义上讲，河流补给是指河流水量的补给，即河水的来 源。它是河流的重要水情特征之一，在一定程度上决定 着河流的水文情势。
❖ 根据水源进入河流路径的不同，河流补给可分 为:
❖ 地表水源：⑴雨水补给
❖ ⑵融水补给 ：①季节积雪融水补给；②永久积雪 和冰川融水补给
❖ ⑶湖泊和沼泽水补给
❖ ❖地下水补给：⑴潜水补给（冲积层水）；⑵承
第三章 河流
3.1 河流、水系和流域 3.2 河流的水情要素 3.3 径流形成的理论与计算 3.4 水文统计方法 3.5 河流水文情势
3.1 河流、水系和流域
一、河流
（一）河流的概念 （二）河流分段 （三）入海河口 （四）河流纵断面与横断面 （五）河流补给
一、河流
（一）河流的概念
❖ 河流：降水、冰雪融水或地下水涌出地表，在重力作用下 经常地或周期性地沿着流水本身塑造的线型洼地流动，这 就是河流。依其大小可分为江、河、溪和沟等。