水文与水资源 - 图文 下载本文

全球多年平均的水量平衡方程

陆海陆海平均平均

3河流与流域

河流——指在重力的作用下,沿着陆地表面上的线形凹地流动,并汇集于各级河槽上的水流,是一种天然水道

河流组成要素——水流 、容纳水流的河槽(河床)

干流——直接流入海洋或湖泊的河流。

支流——汇入干流的河流(一级支流、二级支流?)

P?P = E?EP = E

外流河——流入海洋的河流

内流河——流入内陆湖泊或消失于沙漠中的河流

河流的分段特征(划分依据:流经地区的地形、地质特征及其所引起的水动力特性)

河源

是河流开始的地方(溪涧、泉水、湖泊、沼泽、冰川、平原等)。 特点:1)坡降陡,流速大,强烈侵蚀。

2)河道狭窄,多瀑布,水流湍急,有巨大石块。 3)自然条件严酷,生态环境脆弱,应以保护为主。 上游

连着河源,峡谷地形(多高山、两岸陡峻)。 持点:1)坡降大,流量小,流速大,冲刷为主。 2)河槽多为基岩或砾石,多浅滩、急流和瀑布。 3)水利资源&水土保持。 中游

从高原进入丘陵区的河道。

特点:1)河面加宽,坡降较上游缓,河道弯曲。 2)流速小,流量加大,冲刷与淤积平衡。 3)河槽多为粗砂,有滩地,河床较稳定。 4)加强水土保持。 下游

位于河流的最下一段,进入平原的河道。 特点:1)坡降极缓,河槽宽浅,河曲发育。 2)流速慢,淤积占优势。

3)多浅滩沙洲,河槽多为细沙或淤泥。

4)易发生洪涝灾害,可大力发展航运、养殖等 河口

是河流的终点,也是流人海洋、湖泊或其他河流的出口处。 特点:常有大量泥沙淤积,形成多汊的河口和三角洲地形。

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水系及其几何特征

树枝状水系

特点:支流较多,干支流及支流之间呈锐角相交,排列如树枝状。 主要发育在:地壳较稳定、岩性较均一的缓倾斜岩层分布地区。 例子:中国的长江、珠江和辽河,北美的密西西比河、南美的亚马逊河等 扇形水系

特点:各支流较集中地汇于干流,流域呈扇形。

水情:降雨时,各支流的洪水几乎同时到达流域出口处,很容易发生危害性洪水 例子:新安江支流的练江水系 羽状水系

特点:干流较长,支流从左右岸相间呈羽毛状汇入干流。

水情:由于干流较长,各支流到达干流出口的时间有先有后,河网汇流时间较长,调蓄作用大,洪水过程线较平缓。 例子:滦河水系、太湖水系

平行水系

特点:近似平行的支流汇入干流。

水情:洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切。 1)2)流域内降雨均匀,各支流的洪水同时汇入干流;当暴雨中心由上游向下游移动时,易造成大洪水,反之则比较平缓。 例子:淮河蚌埠以上地区的水系 环形水系

放射状水系——河流在穹窿山地或火山地区,从高处顺坡流向四周低地,呈放射状(或辐散)分布。

辐合状水系——河流由四周山岭或高地向中心低洼地汇集,多发育在盆地中,如中国新疆的塔里木水系 交织状或网状水系

特点:交错排列,犹如网状 例子:河漫滩和三角洲上的水系

混合状水系

是指由两种以上的水系复合而成的水系。

例子:长江在金沙江近似于平行排列,宜宾以下为羽毛状排列

河长——从河口到河源,沿河道溪线量得的距离为河长(溪线是指河槽中各断面最低点的

连线)

河长是确定单位河长的落差、汇流时间和流量的重要参数

河网密度——指流域内单位面积的干、支流总长度,单位是km/km2。 河网密度=干、支流总长度 / 流域面积

河网密度是流域径流发展的标志之一

河网密度是表示一个地区河网的疏密程度和集流条件,能综合反映一个地区的地理条件

河网密度越大——流域被洪水切割程度越大,径流汇集越快; 河网密度越小——径流汇集慢,流域排水不畅。

河流的弯曲系数——指某河流的实际长度与河流直线长度之比。 特点:弯曲系数越大,表明河流越弯曲,径流排放相对较慢,对本区域的航运及排洪不利。

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河道级别

在水系中位于水系网顶端不再分支的河道称为一级河道;两条一级河道汇合而成的河道称作二级河道;? 直到把该水系的全部河道划分完毕。

级序分叉比 Rb?

Rb越大,流域越狭长。 Rb可以反映流域形状

NuNu?1河流的断面形态(纵断面、横断面)

纵断面:是指沿河流中线或溪线的剖面,即河底高程沿河长的变化情况 横断面:是指垂直于流向的断面,两边以河岸为界,下面以河床为界,上面以水面线为界。

河流的比降(纵比降、横比降)

纵比降:指河段高程落差与相应河段长之比(单位河长的落差)

横比降:河流表面横向水面的倾斜

分水岭(线)

当地形向两侧倾斜,使雨水分别汇集到两条河流中去,起着分水作用的山脊为分水岭(地下水分水岭不是这样定义的)。它可以是划分相邻流域的山岭或河间高地,也可能是高原、平原、或湖泊。

分水岭最高点的连线称为分水线。

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流域

河流出口断面以上汇集地表水和地下水的区域,即分水岭包围的区域 (特征:不同尺度、嵌套) 。

流域的几何特征:

流域面积——流域分水岭和出口断面所包围的面积(单位为 km2)

其它因素相同时,流域面积越大,则1)流域的流量越大 2)流域的调节作用越大→ 径流变化小,洪水过程线平缓。

流域长度(L)——流域长度为河源到河口几何中心的长度,单位为 km。(若流域左右岸对称的可用干流长度代替;若不对称的取流域几何长度。) 流域平均宽度(B)——流域面积与流域长度的比值。

特点:1)宽度大,流域接近圆形,水的流程短,径流易集中,洪峰流量较大。2)宽度小,流域比较狭长,水的流程长、径流不易集中,洪峰流量较小

流域的形状系数(Ke)——流域分水线的实际长度与流域同面积圆的周长之比,当流域概化为矩形时 Ke?F/L2?B/LKe 值接近于 1 时,特点:(1)说明流域的形状接近于圆形,这样的流域易造成大的洪水;

(2)Ke值也越小,说明流域形状与圆的形状相差越大,越狭长,径流变化越平缓 流域的不对称系数(Ka)——表示流域左右岸面积分布的不对称程度(左右岸面积之差与左

/FA?FB)右岸面积之和的比值 )。 Ka?(FA?FB)(特点:当 Ka 愈大时,流域愈不对称,左、右流域面积内的来水愈不均匀,径流不易集中,调节作用大

流域的地形特征:

流域平均高度——指流域范围内地表平均高程 流域平均坡度——影响坡地汇流过程的主要因素,在小流域洪水汇流计算时,是一个重要参数

流域自然地理特征:

地理位置——决定了流域的气候特征,反映了水文现象的区域性特点。 以流域中心或流域边界的地理坐标的经纬度来表示。 说明离海洋的距离以及与其他较大山脉的相对位置。 影响水汽的输送和降雨量的大小。

东西方向较长的流域,流域上各处的水文特征,有较大程度的相似性(同纬度地区气候较一致)

地形特征——是决定河流水情(水量、汇流速度、汇流时间、流量过程线形状)的重要因素之一,亦即流域地形特征反映了流域产流和汇流的条件。 包括:平均海拔高度、平均坡度、坡降、坡向等。

气候条件——是河流形成和发展的主要影响因素,决定流域水文特征的重要因素。 降水量的大小及分布,直接影响径流的多少,蒸发量对年月径流量也有重大影响。 气温、湿度、风速、气压、风速等主要通过影响降水和蒸发而对径流产生间接影响。

流域的影响因素

流域自然地理特征是影响水文现象的主要因素

包括:地理位置、地形特征、气候条件、土壤、岩石性质和地质构造、植被、水系、人类活动

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