工程水文：第二章第三節(jié) 河流及流域

第三節(jié)河流與流域一、河流（一）河流的形成與分段1、河流的形成

降落到地面的雨水，除下滲、蒸發(fā)損失外，在重力的作用下

沿一定的方向和路徑流動(dòng)，這種水流稱(chēng)為地面徑流。地面徑流長(zhǎng)期侵蝕地面，沖成溝壑，形成溪流，最后匯集成河流。河谷：河流流經(jīng)的谷地。河槽：谷地過(guò)水部分。面向下游，左邊的河岸稱(chēng)為左岸。2、河流的分段

沿水流方向河流可分為：河源、上游、中游、下游和河口。各段的特點(diǎn)：河源；河流的水源地。多為泉水、溪澗、冰川、湖泊或沼澤等。上游：緊接河源的上段。河谷窄，坡陡流急，下切侵蝕為主。常有急灘或瀑布。河谷斷面多呈“V”形。又稱(chēng)山區(qū)河段。黃河壺口瀑布中游：上游以下的河流中段。坡度漸緩，河槽變寬，下切力減弱，旁蝕力強(qiáng)。兩岸常有灘地。河床沖淤接近平衡。河谷斷面多呈“U”形。又稱(chēng)山前區(qū)或半山區(qū)河段。長(zhǎng)江武漢段河口：河流注入海洋或內(nèi)陸湖泊的地方，它是河流的終點(diǎn)。斷面開(kāi)闊，流量驟減，泥沙大量淤積而成平面上呈扇形的沙洲。常稱(chēng)為河口三角洲。下游：中游以下，河口以上的河段。河槽寬，坡度緩，流速小，淤積為主，淺灘、沙灘多。河彎連綿，斷面多呈“復(fù)式斷面”形狀。又稱(chēng)平原區(qū)河段。上海崇明島

有的河流，由于沿途滲漏、蒸發(fā)等損失，常在與其它河流匯合前枯竭而沒(méi)有河口，稱(chēng)為“瞎尾”河，其末端稱(chēng)為“瞎尾”。這類(lèi)河流常見(jiàn)于沙漠地帶。內(nèi)陸河（內(nèi)流河）：流入內(nèi)陸湖泊或消失于沙漠中的河流。例：新疆的塔里木河；青海的格爾木河。外流河：注入海洋的河流。（二）河流的特征1、干流及支流脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)稱(chēng)為水系、河系或河網(wǎng)。水系通常用干流的名稱(chēng)來(lái)稱(chēng)呼它。3、彎曲系數(shù)：表示河流平面形狀的彎曲程度。彎曲系數(shù)是河道全長(zhǎng)L與河源到河口間直線(xiàn)距離l之比。4、河流斷面：

水系中直接流入海洋、湖泊的河流稱(chēng)為干流。流入干流的河流稱(chēng)為一級(jí)支流；匯入一級(jí)支流的河流為二級(jí)支流。其余以此類(lèi)推。2、河流長(zhǎng)度L；河源沿主河道至河口的長(zhǎng)度。（簡(jiǎn)稱(chēng)河長(zhǎng)）以km計(jì)。可在適當(dāng)比例尺的地形圖上量得。越大，河流越彎曲。=1，河道順直。基本河床（主槽）：枯水期水流所占部分。是常年流水的地方。糙率較小。橫斷面：垂直于水流方向的水流過(guò)水?dāng)嗝鏋闄M斷面?？v斷面：沿中泓線(xiàn)的斷面為河流的縱斷面。反映了河床的沿程變化。中泓線(xiàn)：河流中沿水流方向各斷面最大水深點(diǎn)的連線(xiàn)。洪水河床（灘地）：洪水期水流所占部分。5、河道縱比降

沿河道中泓線(xiàn)的剖面稱(chēng)為縱斷面?？v比降為其數(shù)值特征。

縱比降是河流水力特性之一。比降大的河流，流速大，沖刷力強(qiáng)。比降小的河流，流速小，常生淤積。

用高程測(cè)量法測(cè)出該線(xiàn)上若干河底地形變化點(diǎn)的高程，以河長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，河底高程為縱軸，即可繪出河槽的縱斷面圖。落差：任意河段兩端（水面或河底）的高程差河道縱比降：?jiǎn)挝缓娱L(zhǎng)的落差。常用的比降有比降計(jì)算分2種情況：（1）當(dāng)河段縱斷面近于直線(xiàn)時(shí)（2）當(dāng)河底高程沿程變化ZnZn-1ZiZi-1Z1Z0二、流域（一）流域1、分水線(xiàn)：當(dāng)?shù)匦蜗騼蓚?cè)傾斜，使雨水分別匯入兩條不同的河流中去，這一地形的脊線(xiàn)起著分水的作用，稱(chēng)為分水線(xiàn)。

當(dāng)?shù)孛妗⒌叵路炙€(xiàn)重合，河流下切較深，流域面積上的降水產(chǎn)生的地面、地下徑流能全部經(jīng)出口斷面排出。除出口斷面外，其他地方不與相鄰流域間有任何的水量交換——閉合流域。地下分水線(xiàn)是地下集水區(qū)的周界。地面分水線(xiàn)：是地面集水區(qū)的周界。由地形圖確定。2、流域：匯集地面水和地下水的區(qū)域，也就是分水線(xiàn)包圍的區(qū)域。

當(dāng)?shù)孛妗⒌叵路炙€(xiàn)不重合——非閉合流域。非閉合流域在巖溶地區(qū)較多。注意：流域是相對(duì)于某一出口斷面的。當(dāng)不指明斷面時(shí)，即指對(duì)河口斷面以上區(qū)域。

流域面積F是衡量河流大小的重要指標(biāo)，在其它條件相同時(shí)，F(xiàn)的大小決定河川徑流的大小。一般河流的水量，總是從河源往河口越往下游水量越豐富。但降水分布越不均勻。1、流域面積F流域地面集水區(qū)的水平投影面積。（二）流域基本特征2、河網(wǎng)密度DD=D大，流域排泄洪水能力強(qiáng)，匯流時(shí)間短，洪水漲落快，形成的洪峰高。3、流域的長(zhǎng)度和平均寬度（1）流域長(zhǎng)度L（km)以流域出口為圓心，作同心圓，各割線(xiàn)中心的連線(xiàn)的長(zhǎng)度。（2）平均寬度B=4、流域形狀系數(shù)K根據(jù)流域內(nèi)干支流分布情況，可分為5、流域的平均高度和平均坡度

將流域地形圖分為100個(gè)以上的正方格，依次決定每個(gè)方格交叉點(diǎn)上的高程及與等高線(xiàn)正交方向的坡度，取其平均值即為流域的平均高度和平均坡度。

一般K<1。K越小，流域愈呈狹長(zhǎng)形狀；K越大，流域愈近方形或圓形。K愈大，河流洪水愈易集中并常有較大的洪災(zāi)。K愈小，洪水不易集中。6、流域自然地理特征（1）地理位置：經(jīng)緯度或距離海洋的遠(yuǎn)近。（2）氣候特征：包括降水、蒸發(fā)、濕度、氣溫、氣壓風(fēng)等。是河流形成和發(fā)展的主要影響因素，決定水文特征的重要因素，還影響徑流時(shí)空變化。(3)流域下墊面條件：地形、地質(zhì)構(gòu)造、土壤和巖石性質(zhì)植被、湖泊、沼澤等。

地形除用地形圖描述外，還常用流域的平均高程和坡度來(lái)定量表征。坡度越大，地面徑流越多，匯流速度越快，洪水漲落快。

不同的土壤，下滲是不同的。沙土下滲多，地面徑流少，洪水漲落緩慢。植被主要指森林。

森林對(duì)減少泥沙和防洪有重要作用。良好的流域森林植被