河流水系和流域.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,河流、水系和流域,3.1,河流的水情要素,3.2,径流形成的理论与计算,3.3,水文统计方法,3.4,河流水文情势,3.5,第三章 河流,1,3.1,河流、水系和流域,2,一、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,3,一、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。,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。,4,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。,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。,河流有关概念,一、河流,5,一、河流,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。,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。,河流有关概念,6,7,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。,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。,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。,8,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,河漫滩,河 床,9,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 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。,河流有关概念,10,11,（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）。,一、河流,12,13,14,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。,15,16,17,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；,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。,18,19,20,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。,长江,从湖口县以下，,黄河,从孟津县以下为下游。,地上河,21,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。,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,22,23,24,一、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。,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,25,（,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。,（,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。,26,2,、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）,27,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。,28,（,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；,29,3,、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。,30,3,、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。,31,（,1,）潮流界,（,Tidal Current Limit,）,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。,32,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,33,一、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。,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。,34,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：,全流域比降一致，为直线形纵断面；河源比降大，而向下游递减的，为平滑下凹形纵断面；比降上游小而下游大的，为下落形纵断面；各段比降变化无规律的，可形成折线形纵断面。,35,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。,36,河流的,纵比降,一般自河源向河口逐渐减小。,河段,平均比降,河源,宜宾,0.00121,宜宾,寸汰,0.00026,寸汰,宜昌,0.00018,宜昌,汉口,0.00036,汉口,吴淞,0.00017,37,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。,ab,两图单式,cd,两图复式,38,2,、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。,39,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。,40,o,湿周,：过流断面上流体与固体壁面接触的周界线。,41,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。,42,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。,43,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。,44,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。,45,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。,46,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。,47,（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。,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。,48,根据水源进入河流路径的不同，河流补给可分为,:,地表水源：,雨水补给,融水补给,：,季节积雪融水补给；,永久积雪和冰川融水补给,湖泊和沼泽水补给,地下水补给：,潜水补给（冲积层水）；承压水补给（深层地下水）,人工补给,49,河流补给类型和特点,1,、雨水补给,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%,。,补给时间和补给特征,补给时间,雨水补给时间取决于降雨时间，即主要发生在雨季。比如，我国雨水主要集中在夏、秋雨季，则夏秋雨季河流多处于汛期；相反，冬春旱季处于枯水期。,50,补给特征,51,雨水补给的特点，主要决定于降雨量和降雨特性,。降雨量的大小决定了补给水量的大小，降雨量大，补给量也大；否则，相反。,由于降雨过程具有不连续性和集中性，使雨水补给也具有间断不连续性和集中性，集中在雨季，其补给过程来得迅速和集中。因此，雨水补给为主的河流，河流水量随雨量的增减而涨落，,径流年内变化趋势与降雨一致,，流量过程线呈陡涨急落的锯齿状，并在汛期常形成峰高量大的洪水过程。,由于降雨具有年内、年际变化大的特点，使,雨水补给的年内、年际变化大,。降雨强度的大小也决定了补给量的大小，降雨强度大，历时短，损耗量少，补给流量的水量较多。雨水补给的河流，由于雨水对地表的冲刷作用，所以河流的含沙量也大。,52,2,、融水补给,季节性积雪融水补给,分布地区,中高纬地带（温带和寒带）和高山地区，我国北方河流尤其东北地区河流，积雪融水补给量占较大比重。,补给时间,主要发生在气温回升的春季。中高纬地带和高山地区，冬季的固态降水以积雪形式保存下来，到次年春季，随气温回升，天气转暖，积雪融化补给河流。因此，积雪融水补给河流主要发生在春季，并常常形成春汛，正值桃花盛开时节，故又称“桃汛”、“桃花汛”。,补给特征,积雪融水补给量大小及其变化与流域的积雪量大小和气温变化有关，补给过程具有明显的,时间性,和,连续性,。,53,时间性：,指积雪融化时间（初春初夏）和融化强度随太阳辐射和气温变化而变化。冬季的固态降雪，在春季气温回升到,0,以上，便开始融化补给河流，并随气温增高而融化加快，白天比夜间快。,连续性,：由于气温变化的连续性，积雪的融化过程是连续的。即在消融期内，随着气温回升，积雪开始融化补给河流，并随气温增高，融化加快，补给量增多，河流水量增大；随后又随积雪量的减少而流量减小，直至最后消失，转化为雨水补给为主。,具体反映在河流流量过程线上具有下述特点：,积雪融化期间，河流水量变化同气温变化相一致，比雨水补给为主的河流水量平稳而有规律。一般地全年有两次流量高峰，即积雪消融造成的春汛和雨水补给造成的夏汛，夏汛为主。,54,冰雪融水补给,分布地区,高山地区和两极地区，河流多靠永久积雪和冰川融水补给，尤其干旱、半干旱地区和高寒地区，冰雪融水常成为河流的主要补给水源。我国西北地区和青藏高原地区，有许多高山、极高山，冰雪融水常成为河流的重要补给水源。,55,补给时间和补给特点,与季节性积雪融水补给具有相似性，又有差异性。,相似点,：都是通过融水补给河流，补给水量及其变化与太阳辐射和气温的变化一致，补给过程具有连续性和时间性，补给水量比雨水补给稳定，河流水量的年、日变化明显，尤其日变化明显。,在冰川分布地区，可见到清晨干涸无水的干谷，一到午后水流汹涌不能涉渡的情况。,不同点,：补给时间发生在气温最高的夏季，在气温最低的冬季为枯水期。,如新疆的,玛纳斯河,每年,7,8,月为洪水季节。,冰雪融水补给,56,（,1,）分布地区,与湖沼分布区一致，分布普遍。,（,2,）影响因素,湖沼位置,山区湖沼,常成为河流的源头，直接决定着河流水量大小。如我国松花江发源于中朝边境长白山天池。,河流中、下游湖泊,，既可汇集湖区来水，又可流出补给河流干流，增加河流水量。如洞庭湖，接纳湘江、资水、沅江、澧水等四大水系及许多小河来水后汇入长江，增加长江水量。,中下游平原区,，与河流相通的湖泊，与河流的补给是相互的，对河流水量起着重要调节作用。洪水期，河水位较高，部分洪水进入湖泊；枯水期，河水位低于湖面，湖水补给河流。这样使河流的洪峰流量在为削减，河流水量年内变化趋于均匀。如长江中下游的洞庭湖、鄱阳湖等对长江水量有一定调节作用。,3,、湖泊沼泽水补给,57,湖沼水量多少,湖泊面积越大，深度越深，容水越多，调节作用就越显著。,（,3,）补给特点,一般地，由于湖沼的调节作用，使湖沼水补给的河流，水量变化较均匀，流量过程线较平缓、变幅小。,58,4,、地下水补给,雨水、冰雪融水、湖沼水等地表水渗入地下便形成地下水。河流从地下获得的水量补给，称为地下水补给。,（,1,）分布地区,地下水是河流补给的一种普遍形式，除少数小河外，几乎都有一定数量的地下水补给。,（,2,）补给时间 全年,地下水是河流经常的而又较稳定可靠的且均匀的补给源，即全年均有地下水补给，尤其在缺乏地表水补给的枯水季，河流仍保持着连续不断的水流，称为“基流”，几乎全靠地下水补给来维持，此时河流流量过程实质上是地下水补给过程。,59,（,3,）补给特征,地下水，尤其深层地下水受外界气候条件影响小，因此地下水对河流的补给具有稳定性和可靠性，而且在时程分配上具有均匀性特点。,以地下水补给为主的河流，河流水量稳定均匀，水量变幅小。,60,浅层地下水,又叫冲积层地下水，它受外界气候条件的影响较大，因而补给水量有明显的季节变化。另外，冲积层地下水与河岸有特殊的调节关系而使补给变得复杂，通常二者为互补关系。洪水期或涨水期，河水位高于两岸地下水位，河水向两岸冲积层渗漏即河水补给地下水；枯水期或落水期，河水位低于两岸地下水位，两岸冲积层地下水又流出补给河水。这种,河岸与河水互相补给的关系,，称作,河岸调节作用,。,61,若河床高出两岸地面，如黄河从河南花园口以下形成“地上河”，则只有河水补给地下水；相反，若地下水位高出河床很多，也只有地下水补给河水。这种补给关系称为,单向补给关系,。,62,深层地下水,，由于埋藏较深，受当地气候条件影响较小，其补给水量只有年际变化，季节变化不明显，故它,是河流最稳定的补给来源。,63,除了河流的天然补给以外，还可根据人类发展生产的需要而进行人工补给。如我国南水北调工程，将水量多的长江水北调补给水量缺乏的黄河等。,以上是河流的各种补给形式。事实上，一般较大的河流，常常是两种或多种形式的补给，称为混合补给。如长江、黄河既有雨水、雪水、冰川水，也有地下水、湖沼水补给。,5,、人工补给,64,不同地区的河流从各水源中得到的水量不同；即使同一河流，不同季节的补给形式也不一样。,这样的差别主要是由流域气候条件决定的，同时也与下垫面性质和结构有关,。例如热带低海拨地区没有积雪，降水成主要水源；冬季长而积雪深厚的寒冷地区，积雪在补给中起主要作用；发源于世大冰川的河流，冰川融水是首要补给形式；下切较深的大河能得到较多地下水的补给；发源于湖泊，沼泽或泉水的河流，主要依靠湖水、沼泽或泉水补给。此外，人类通过工程措施，也可以补给河流。,河流补给水源的时空变化,65,二、水系,66,（二）水系特征,水系特征主要包括河长、河网密度和河流的弯曲系数等。,河流长度,L,指从河源到河口的轴线（深泓线、溪线，即河槽中最深点的连线）长度，常用,L,表示，以,km,计。,河长是确定河流落差、比降、汇流时间和流量的重要参数。,67,68,量算河长，通常在较大比例尺的地形图上，用曲线计或两脚规量取。但由于河源处有溯源侵蚀，河口处还有淤积，河道又有不断弯曲或截弯取直等变化，河长是经常变动的，所以量算河长应采用最新资料为好。,由于各家所采用的地形图不一，量算河长的方法也不相同，河源的选取也有差别，因此同一河流量算出的结果会有较大的出入。,世界最长河流为非洲尼罗河，,6650km,；,世界第二长河为南美亚马孙河，长,6437km,；,长江为世界第三长河，长,6300km,。,69,河网密度,河网密度是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/km,2,）；,L,为河流总长度（,km,）；,F,为流域面积（,km,2,）。,70,河网密度表示一个地区河网的疏密程度。河网的疏密能综合反映一个地区的自然地理条件，它常随气候、地质、地貌岩石土壤和植被等条件不同而变化,。,一般地说，在降水量大，地形坡度陡，土壤不易透水、植被稀少的地区，河网密度较大；相反则较小。例如我国东南沿海地区比西北地区河网密度大。,71,72,河流弯曲系数,K,河流的弯曲系数,：是指某河段的实际长度与该河段直线距离之比值。,式中：,K,为弯曲系数；,L,为河段实际长度（,km,）；,l,为河段的直线长度（,km,）。河流的弯曲系数,K,值越大，河段越弯曲，对航运和排洪就越不利。,73,一般山区河流的弯曲系数较平原河流小。,河流下游弯曲系数比上游大。,洪水期河流的弯曲系数比枯水期要小得多。,74,（三）水系类型,根据干支流相互配置的关系或干支流构成的几何形态差异，水系有如下形式。,扇状水系：,指干支流呈扇状或手指状分布，,即来自不同方向的各支流较集中地汇人干流，流域成扇形或圆形，如海河水系。,此类水系当全流域同时,发生暴雨时，各支流洪水比,较集中地汇入干流，在汇合,点及其以下的河段易形成,灾害性洪水，这是历史上,海河多灾的主要原因之一。,75,羽状水系：,支流从左右两岸比较均匀地相间（交错）汇入干流，呈羽状。如滦河水系、钱塘江水系等。,羽状水系,，,支流洪水相间,汇入干流，洪水,过程线长，洪灾少，,对河川径流有重要的调节作用。多发育在地形比较平缓、岩性比较均一的地区。,树枝状水系：,支流多而不规则，干支流间及各支流间呈锐角相交，排列形状如树枝，一般发育在抗侵蚀力比较一致的沉积岩或变质岩地区，多数河流属此类。,76,平行状水系：,几条支流平行排列，到下游河口附近开始汇合。,格子状水系：,干支流之间直交或近于直交，呈格子状，如闽江水系。主要受地质构造控制。,放射状水系：,中高周低的地势，由中部向四周放射状流动的水系。,向心水系：,盆地地势，河流由四周山地向中部洼地集中，如塔里木盆地和四川盆地。,通常较大河流，由于流经不同的地质地形区，在不同河段水系形式不同，形成混合水系。如长江，上游的雅龙江、金沙江属平行水系，而宜宾以下则属树枝状水系。,77,长江在金沙江近似于平行排列，宜宾以下为羽毛状排列。,78,三、流域,1.,基本概念,当地形向两侧倾斜，使雨水分别汇集到两条河流中去，这一起着分水作用的脊线称为,分水线,或,分水岭,，即，山脊线的连线为分水线，分水线两边的雨水分别汇入不同的流域。,秦岭为哪几条河流的分水岭？,秦岭为黄河支流渭河与长江支流嘉陵江、汉水的分水岭。,地面分水线,与,地下分水线,79,流域,：,分水线所包围的区域，即汇集地面水和地下水的区域，其中,地面分水线,与,地下分水线,分别构成地面集水区和地下集水区。,地下分水线很难测定，常以地表水的分水线来划分流域的范围。,80,由于受地质构造的影响，有时地面水和地下水的分水线不完全重合，将发生两个相邻流域的水量交换。,一般,大中流域,交换水量比流域总水量小得多，而对于,小流域,或,岩溶地区的流域,，这种地下的水量交换占流域总水量的比重较大。,81,流域的地面、地下水的分水线重合时，称,闭合流域,。该流域与邻近流域无水量交换。,流域地面、地下分水线不重合时，即本流域与邻近流域有水量交换则称,非闭合流域,。,82,实际上很少有严格意义上的闭合流域。但对于流域面积较大，河床下切较深的流域，因其地下分水线与地面分水线不一致引起的水量误差很小，一般可以视为闭合流域。,83,2.,流域的几何特征,（,1,）流域面积,流域面积：流域地表分水线在水平面上投影所环绕的范围，单位为,km,2,。,流域面积不仅决定河流的水量也影响径流的过程。,84,在其它因素相同时，一般流域面积越大，河流的水量也越大，对径流的调节作用也大，洪水过程较为平缓，枯水流量相对较大；面积越小，流量也越小，如遇短历时暴雨常很容易形成陡涨陡落的洪水过程，枯水流量也较小。,85,(2),流域长度和平均宽度,流域长度,为河源到河口几何中心的长度，即以流域的出口,河口为中心，向河源方向作一组不同半径的同心圆，在同心圆与流域分水线相交处绘出许多割线，各割线中点的连线即为流域长度。单位为,km,。,如果流域左右岸对称，一般可以用干流长度代替。,流域长度直接影响地表径流到达出口断面所需要的时间。流域长度越长，这一时间也越长，河槽对洪水的调蓄作用越显著，水情变化越缓和。,86,流域的平均宽度,是指流域面积与流域长度的比值。,比较狭长的流域，水的流程长、径流不易集中，洪峰流量较小。反之，径流容易集中，洪水威胁大。,87,(3),流域形状系数,流域形状系数,Ke,是流域分水线的实际长度与流域同面积圆的周长之比。当流域概化矩形时，流域形状系数是流域平均宽度与流域长度之比值。即,Ke,值接近于,1,时，说明流域的形状接近于圆形，这样的流域易造成大的洪水。,88,(4),流域不对称系数,流域的不对称系数是左右岸面积之差与左右岸面积之和的比值，即,不对称系数,Ka,表示流域左右岸面积分布的不对称程度。当,Ka,愈大时，流域愈不对称。左、右流域面积内的来水也愈不均匀。径流不易集中，调节作用大。,89,(5),流域平均高度,流域平均高度：指流域范围内地表平均高程。,求积仪法,：在流域地形图上，用,求积仪,分别求出相邻等高线之间的面积，各乘以两等高线之间的平均高度，然后将乘积相加，除以流域面积即得流域平均高度，即,H,0,=(a,1,h,1,+a,2,h,2,.+a,n,h,n,)/A,式中：,H,0,流域平均高度,m,；,a,i,相邻两等高线间的面积，,km,2,；,h,i,相邻两等高线的平均高度，,m,；,A,流域总面积，,km,2,。,90,(6),流域平均坡度,流域平均坡度：按下式计算,J=(a,1,J,1,+a,2,J,2,.+a,n,J,n,)/A,式中：,J,流域平均坡度,J,i,相邻两等高线间的平均坡度,a,i,相邻两等高线间的面积，,km,2,A,流域面积，,km,2,91,流域的平均高度和平均坡度是反映流域产流和汇流条件的指标。,产流条件：降水量一般随流域高度的增加而增加。,汇流条件：流域坡度越陡，坡面集流越快，径流流速也越大。,92,3.,流域的自然地理特征,流域的自然地理特征，是指流域的地理位置,(,经纬度,),、地形、,气候,、植被、土壤及地质、湖泊率与沼泽率等。除气候外，其他要素合称为流域的下垫面因素。,93,补充知识,河流的分类,河流分类的原则包括,1,）以河流的水源作为河流最重要的典型标志，按照气候条件对河流进行分类；,2,）根据径流的水源和最大径流发生季节来划分；,3,）根据径流年内分配的均匀程度来划分；,4,）根据径流的季节变化，按河流月平均流量过程线的动态来划分；,5,）根据河槽的稳定性来划分；,6,）根据河流及流域的气候、地貌、水源、水量、水情、河床变化等综合因素来划分。,94,我国河流的分类,包括东北地区的大多数的河流。,（,1,）由于冰雪消融，水位通常在,4,月中开始上升，形成春汛，但因积雪深度不大，春汛流量较小。,（,2,）春汛延续时间较长，可与雨季相连续，春汛与夏汛之间没有明显的低水位。春汛期间因流冰阻塞河道形成的高水位，在干旱年份甚至可以超过夏汛水位。,（,3,）河水一般在,10,月末或,11,月初结冰，冰层可厚达,1,米。结冰期间只依靠少量地下水补给，,1-2,月份出现最低水位。,（,4,）纬度较高、气温低、蒸发弱、地表径流比我国北方其他地区丰富，径流系数一般为,30%,，全年流量变化较小，如哈尔滨松花江洪枯水量之比为,15,：,1,。,1,、东北型河流,95,包括辽河、海河、黄河以及淮河北侧各支流。其主要特征是：,（,1,）每年有两次汛峰，两次枯水，,3-4,月间因上游积雪消融和河冰解冻形成春汛，但不及东北型河流显著。,（,2,）夏汛出现于,6,月下旬至,9,月，和雨期相符合，径流系数,5%-20%,，夏汛与春汛间有明显枯水期，有些河流甚至断流，造成春季严重缺水现象。,（,3,）雨季多暴雨，洪水猛烈而径流变幅大，如黄河陕县站最大流量与枯水期流量之比为,110,：,1,。,我国河流的分类,2,、华北型河流,96,包括淮河南侧支流、长江中下游干支流，浙江、福建、广东沿海及台湾省各河，以及除西江上游以外的珠江流域大部分。其特征是：,（,1,）地处热带、亚热带季风区，有充沛的雨量作为喝水主要来源，径流系数超过,50%,，汛期早，流量大。,（,2,）雨季长，汛期也长，,5-6,月有梅汛，,7-8,月出现台风汛。,（,3,）最大流量和最高水位出现在台风季节，当台风影响减弱时，雨量减小，径流量亦减小，可发生秋旱。,3,、华南型河流,我国河流的分类,97,4,、西南型河流,包括中、下游干支流以外的长江、汉水、西江上游及云贵高原的河流，一般不受降雪和冰冻的影响。径流与降水变化规律一致，,7-8,月洪峰最高，流量最大，,2,月份流量最小。河谷深切，洪水危害不大。,我国河流的分类,98,5,、西北型河流,主要包括新疆和甘肃河西地区发源于高山的河流。其特征是：,（,1,）主要依靠高山冰雪补给，流量与高山冰川储水量、积雪量和山区气温状况有密切关系。,10-4,月为枯水期，,3-4,月有不明显的春汛，,7-8,月间出现洪峰。,（,2,）产流区主要在高山区，出山口后河水大量渗漏，愈向下游水量愈少，大多数河流消失于下游荒漠中，少数汇入内陆湖泊。,我国河流的分类,99,6,、阿尔泰型河流,我国境内属于此型的河流为数很少，以积雪补给为主，春汛明显，汛期一般出现在,5-6,月。,我国河流的分类,7,、内蒙古型河流,以地下水补给为主，或兼有雨水补给；夏季径流明显集中，水位随暴雨来去而急速涨落，雨季的几个月中都可以出现最大流量；冰冻期可长达半年。,8,、青藏型河流,青藏高原内部河流以冰雪补给为主，东南边缘的河流主要为雨水补给，,7-8,月降雨最多，冰川消融量最大，故流量也最大。春末洪水与夏汛相连。,11,月至次年,4-5,月为枯水期。,100,河流的利用和改造,对于人类的生活和生产活动，河水是利用率最高的重要水源。河川径流不仅是极好的水资源，而且还蕴藏着丰富的水能资源。人们依靠河流作为日常生活用水、工业用水、农业灌溉用水的主要水源，把河流作为发展航运，进行水产养殖的场所，利用水能资源为动力发电等。,由于自然地理条件的地区差异，特别是气候的年内、年际变化，使水资源在时间上、地区上都不平衡，而且时常受到水旱灾等自然灾害的威胁。为了满足人类社会和经济发展的需要，人们改造江河，调节径流，克服水旱自然灾害的能力越来越高。措施有流域水土保持，疏通河道（挖泥除礁、截弯取直等），跨流域调水，筑防洪、滞洪工程（两岸加防洪堤，中、下游修分洪区，挖灌溉引水渠道），兴建水库等。其中主要措施有：,1,、跨流域调水,调水是解决水量地区分布不平衡，进行水量再分配的一项重要的水利措施，是充分利用河水资源的重要水利工程。例如，我国的引滦入津工程。计划中的引长江水到华北地区的,“,南水北调,”,就是一项具有综合效益的宏伟过程（东线过程就是以京杭大运河为基础，引长江水跨流域调至缺水的北方地区，该工程经江苏、山东、河北、天津等省市，按每秒引水,1000m,3,计算，可以灌溉所经地区农田,4*10,6,hm,2,。）目前，国际上已经建成的跨流域引水工程，规模最大的是澳大利亚的,“,雪山计划,”,，将雪山东坡河流丰富的水源，穿过距地面约,1000m,的隧道引到西坡的干旱地区。,2,、兴建水库,兴建水库是对河流利用和改造的一项重要措施。水库不仅有调节河川径流、减轻洪涝灾害的作用，还可以作为农田灌溉、工业和生活用水以及发电的水源，水库还可以改善航行条件，发展渔业生产，调节气候，有些水库还可作为旅游胜地。,3,、流域水土保持,流域水土保持，植树造林，对改善小气候，调节径流，固沙保土，保持生态平衡有着积极的作用。实践证明，河流洪水与流域植被有密切的关系，水与土是相互联系的，治水先治土，只有保土，才能保水。因此，唯有流域水土保持，才是治理河流的根本措施。,101,河流与自然地理环境的相互关系,河流是所在流域内自然地理因素综合作用的产物。,河流形成于自然地理环境之中，与此同时河流对自然地理环境也有显著影响。,河流对于人类社会的发展也具有重要意义。,气候条件起主导作用。气候一方面控制着河流的地理分布，如湿润地区河网密布，径流充沛；干旱地区河网稀疏，径流缺乏。另一方面制约着水源的补给形式及其比例、水位、流量及其变化，河水结冰及结冰期长短等河流水文特征。,地貌条件控制着河床、河谷和水系发育；海拔、坡度、切割程度直接影响径流的汇聚；土壤、地表物质组成决定径流的下渗状况；植被则通过对降水的截留影响径流等。,河流是水分循环不可缺少的路径，内陆河流把水分从高山输送到内陆盆地或湖泊，实现水分的小循环；外流河把大量水分由陆地带入海洋，弥补海水的蒸发损耗，实现水分大循环，同时热量和矿物质也随水一起输送；南北向的河流把温度较高的河水送往高纬地区，或者相反，对流域的气候都起着调节作用,河流的侵蚀、搬运、堆积作用，使固体物质随河水迁移，地表高处不断夷平，低处不断被填高。可以说，河流是山地景观的创造者，冲积平原的奠基者，内陆湖泊和海洋中盐类的积累者。荒漠地区的绿洲，其形成绝大多数与河流有关，流入干旱地区的河流，不仅给那里带来水分，而且使河岸林木和灌溉农业得以发展，形成生机勃勃的绿洲景观，与没有河流流经的荒漠景观，形成十分明显的对照。,它在交通运输、灌溉、发电和水产事业等方面都为人类带来了重要财富。,102,河,流,分布,（河网密度、径流特征）,水源补给,（变化与发展）,河床特征,径流形成（,过程,）,气候,下垫面,水循环,搬运作用,侵蚀作用,气候调节,环境生态,物质转移,地貌形态,自然地理环,境,103,