第三章-第三节-河流-2013-环本

1、The Second Section riverThe teaching content and requirement一、水系概念、分级和类型，河流泥沙、水温与冰情，一、水系概念、分级和类型，河流泥沙、水温与冰情， ( (了解了解) )二、河流的概念，河流纵横断面，流域概念和类型，二、河流的概念，河流纵横断面，流域概念和类型， 水位、流速和流量（水位、流速和流量（理解理解）三、河流分段，河川径流的形成、变化、影响因子和三、河流分段，河川径流的形成、变化、影响因子和 特征径流，河流补给类型及特征特征径流，河流补给类型及特征（掌握掌握）一、一、river、drainage system and

2、watershed( (一一) ) river1、The conception(1) 外流河，最终注入海洋的河流外流河，最终注入海洋的河流 降水或地下水涌出地表的水，汇集在地面低洼处，降水或地下水涌出地表的水，汇集在地面低洼处，在重力作用下经常或周期地沿流水本身造成的洼地流动在重力作用下经常或周期地沿流水本身造成的洼地流动 (2) 内流河，注入内陆湖泊、沼泽或因渗漏、蒸发而内流河，注入内陆湖泊、沼泽或因渗漏、蒸发而 消失在荒漠中的河流消失在荒漠中的河流(一一) river2、The subsection of river(1) 河源（河源（riverhead） 最初具有地表水流形态的地方，常与

3、山地冰川、最初具有地表水流形态的地方，常与山地冰川、 高原湖泊等相联系高原湖泊等相联系 河谷窄且呈河谷窄且呈“v”字形，河床多为基岩或砾石；字形，河床多为基岩或砾石；(2) 上游（上游（up reaches of river） 流速大、水量小、侵蚀强烈；流速大、水量小、侵蚀强烈； 纵断面呈阶梯状并多急滩和瀑布的河段。纵断面呈阶梯状并多急滩和瀑布的河段。长江源头（沱沱河长江源头（沱沱河 ）瞿塘峡瞿塘峡巫峡巫峡西陵峡西陵峡壶口瀑布壶口瀑布黄河源头黄河源头(一一) river2、The subsection of river(3) 中游（中游（middle reaches of river ） 水量

4、增加，比降变缓，河床多粗砂，侧蚀显著水量增加，比降变缓，河床多粗砂，侧蚀显著 下切减小，河床较稳定，侵蚀和堆积保持均衡下切减小，河床较稳定，侵蚀和堆积保持均衡(4) 下游（下游（lower reaches of river） 河谷宽，比降很小，河道弯曲，流速小而流量大河谷宽，比降很小，河道弯曲，流速小而流量大 河床多细砂或淤泥，淤积显著，浅滩和沙洲发育河床多细砂或淤泥，淤积显著，浅滩和沙洲发育(5) 河口区（河口区（river outfall zone）3、The transect of river(1) (1) The conception 河流横断面，河流横断面，河槽某处河槽某处 垂直主流

5、方向河底线与垂直主流方向河底线与 水面所包围的平面。水面所包围的平面。 过水断面，过水断面，某一时刻某一时刻 水面线与河底线包围的水面线与河底线包围的 面积。面积。 大断面大断面，最大洪水时的最大洪水时的 水面线与河底线包围面水面线与河底线包围面 积。积。4、The transect of river(2) (2) The shape factors of the transect 过水断面面积过水断面面积(A)，水面，水面宽度宽度( W )，平均深度，平均深度( ) 湿周湿周P，即过水断面上被水，即过水断面上被水 浸湿的河槽部分浸湿的河槽部分 水力半径水力半径R（R=A/P），）， 糙度糙度

6、nH(二二) drainage system1 1、The conception 河流沿途接纳众多支流，形成了由干支流构成的河流沿途接纳众多支流，形成了由干支流构成的脉络相通的水道系统脉络相通的水道系统(二二) drainage system2 2、 水系分级水系分级(The drainage system classification)(二二) drainage system3 3、水系类型水系类型(The types of drainage system)(三三) Watershed1、分水岭、分水岭 划分相邻水系划分相邻水系(或河或河流流)山岭或河间高地山岭或河间高地 2、分水线、分水线

7、 又称又称分水界分水界，即分水，即分水岭最高点的连线岭最高点的连线 3、 流域流域 汇集地表水和地下汇集地表水和地下水由分水线所包围区域水由分水线所包围区域二、二、The hydrological factors of river (一一) Water level 1、The conception 河流中某一河流中某一标准基面标准基面或或测站基面测站基面上的水面高度上的水面高度(1) (1) 绝对基面绝对基面(The absolute base level) 作为零点某河口平均海平面，我国采用作为零点某河口平均海平面，我国采用青岛基面青岛基面(2) (2) 相对基面相对基面(The relat

8、ive base level) 又称又称测站基面测站基面，将，将最枯水位以下最枯水位以下0.50.5lmlm处作为零处作为零 点的基面点的基面 相对基面可减少记录和计算工作量，不具可比性相对基面可减少记录和计算工作量，不具可比性(一一) Water level2、The analyzing method(1) (1) 水位过程线水位过程线1、分析水位变化规、分析水位变化规律律2、研究补给源特点、研究补给源特点3、进行洪水短期预、进行洪水短期预报报2、The analyzing method(2) (2) 水位历时曲线水位历时曲线 大于和等于某数值水位与其在研究时段中出现的大于和等于某数值水位与

9、其在研究时段中出现的 累积天数（历时）所点绘而成的曲线累积天数（历时）所点绘而成的曲线对航运、灌溉、防汛等对航运、灌溉、防汛等具有重要意义具有重要意义(二二) The velocity of flow1、The velocity distribution 从水面向河底递减，从两从水面向河底递减，从两 岸向最大水深方向增大岸向最大水深方向增大 最大流速出现在水面向下最大流速出现在水面向下 水深的水深的110310处处 平均流速出现于水深的平均流速出现于水深的3 5处处2、The mean velocity calculation(1) (1) 根据实测资料求得根据实测资料求得(2) (2) 用薛

10、齐（谢才）用薛齐（谢才）chezychezy公式计算公式计算 v为平均流速，为平均流速，R R为水力半径为水力半径 I I为河流纵比降，为河流纵比降，c c为谢才系数为谢才系数 c c可用可用满宁公式满宁公式和和巴甫诺夫斯基巴甫诺夫斯基公式来计算公式来计算RIcv61n1cR n n为河槽粗糙系数（可查表获得），为河槽粗糙系数（可查表获得），R R为水力半径为水力半径(三三) Discharge1、The conception 单位时间内通过某过水断面水的体积单位时间内通过某过水断面水的体积2、 The analyzing method(1)(1) 流量过程线流量过程线VAQ (2) (2)

11、水位水位流量关系曲线流量关系曲线 水位随流量变化的曲线水位随流量变化的曲线 纵、横坐标为水位和流量，由水位和流量点绘纵、横坐标为水位和流量，由水位和流量点绘 用水位资料来推求流量用水位资料来推求流量(四四) 河流泥沙（河流泥沙（Sediment）1、The conception 组成河床和随水流运组成河床和随水流运动的矿物和岩石固体颗粒动的矿物和岩石固体颗粒2、The classification（1）推移质）推移质（2）悬移质）悬移质三、三、River runoff(一一) The formation(一一) The formation1 1、停蓄（蓄渗）阶段停蓄（蓄渗）阶段(1)(1) 降

12、水开始到地表径流产生之前，为降水损失过程降水开始到地表径流产生之前，为降水损失过程(4) (4) 垂向运行为主，完成降水在空间上再分配垂向运行为主，完成降水在空间上再分配(2)(2) 大部分降水不立即产生径流，消耗于植物截留、大部分降水不立即产生径流，消耗于植物截留、 下渗、填洼与蒸散发下渗、填洼与蒸散发(3) (3) 降水量满足上述损失量后，才产生地表径流降水量满足上述损失量后，才产生地表径流(一一) The formation2 2、坡地汇流阶段坡地汇流阶段 (1)(1)也称坡地漫流，产流后，重力作用下沿坡地流动也称坡地漫流，产流后，重力作用下沿坡地流动(2)(2) 可分片流可分片流(层流

13、层流)、沟流、沟流(紊流紊流)和壤中流和壤中流(表层流表层流)(3) (3) 8595净雨量都通过坡地汇流而进入河网净雨量都通过坡地汇流而进入河网(4)(4) 各种径流成分在时程上和量上的第一次再分配作用各种径流成分在时程上和量上的第一次再分配作用(5)(5) 产流过程的继续和发展产流过程的继续和发展(一一) The formation3 3、河网汇流阶段河网汇流阶段 (1)(1) 坡地汇流雨水沿着河网向下游干流出口断面汇集坡地汇流雨水沿着河网向下游干流出口断面汇集(2)(2)河网调蓄作用河网调蓄作用 河岸调节河岸调节，河水和河两岸地下水相互补充和调节，河水和河两岸地下水相互补充和调节(3)(

14、3)径流形成过程的最终环节径流形成过程的最终环节 河槽调节河槽调节，河槽通过，河槽通过“库容库容”作用对径流所起调节作用对径流所起调节(一一) The formation4 4、产流过程和汇流过程产流过程和汇流过程 (1)(1)产流过程（产流过程（The generation process） 降雨开始到地表径流和壤中径流产生的过程降雨开始到地表径流和壤中径流产生的过程 出现不同产流机制（如超渗产流、蓄满产流等）出现不同产流机制（如超渗产流、蓄满产流等） 水分以侧向水平运行为主水分以侧向水平运行为主 形成出口断面的流量过程形成出口断面的流量过程（2）汇流）汇流过程过程(The concentr

15、ation process) 指指坡地汇流坡地汇流和和河网汇流河网汇流过程过程(二二) The variation of runoff1 1、年正常径流量、年正常径流量(The normal annual runoff) (1)(1)The conception 指多年径流量的算术平均值指多年径流量的算术平均值(2)(2)The character 一个地区径流量的代表值，是河流开发的依据一个地区径流量的代表值，是河流开发的依据 数值相对稳定，随着自然地理条件改变而变化数值相对稳定，随着自然地理条件改变而变化 具有明显的地带性具有明显的地带性(二二) The runoff variation

16、2 2、年内变化年内变化(The variation during one year)(1) (1) 汛期，河流处于高水位的时期汛期，河流处于高水位的时期 可分为可分为春汛春汛、夏汛夏汛和和秋汛秋汛 夏汛期径流量最大，可达年径流量夏汛期径流量最大，可达年径流量4050 流量和水位变化很小，北方河流封冻，称流量和水位变化很小，北方河流封冻，称冻冰期冻冰期(2) (2) 枯水期，河流处于低水位时期枯水期，河流处于低水位时期(3) (3) 平水期，河流处于中常水位时期平水期，河流处于中常水位时期 汛期到枯水期过渡阶段，我国河流多出现在汛期到枯水期过渡阶段，我国河流多出现在秋季秋季(二二) The r

17、unoff variation 3 3、年际变化年际变化(The variation among different years)(1) (1) 年径流量变差系数年径流量变差系数CvCvKi为第为第i年的年径流变率，年的年径流变率，n为观测资料的年数为观测资料的年数(2)(2)年径流量的绝对比率年径流量的绝对比率 多年最大年径流量与最小年径流量的比值多年最大年径流量与最小年径流量的比值1n12ivKCRRKii(三三) The description index 1 1、流量、流量 Discharge(Q)Discharge(Q)2 2、径流总量、径流总量 Total runoff(W)Tot

18、al runoff(W)3 3、径流模数、径流模数 runoff modulus(M)runoff modulus(M)4 4、径流深度、径流深度 runoff depth(R)runoff depth(R)6 6、径流系数、径流系数 runoff coefficient()runoff coefficient()5 5、径流变率、径流变率 runoff variation ratio(K)runoff variation ratio(K)10001FWRFQM0i0i0iRRQQMMKPR(四四) The special runoff1 1、洪水、洪水( (flood) )(1) (1) T

19、he conception 大面积降水或积雪融化形大面积降水或积雪融化形 成的使河流水位达到某一成的使河流水位达到某一 高度，导致沿岸城市、村高度，导致沿岸城市、村 庄和农田受到威胁的特大庄和农田受到威胁的特大 径流。径流。(2) The types of flood 1）暴雨洪水暴雨洪水 2）融雪洪水）融雪洪水 春季温度回升，积雪和河水融化形成洪水，又称春季温度回升，积雪和河水融化形成洪水，又称 为为春季洪水春季洪水（春汛或桃汛）（春汛或桃汛）4）当地洪水）当地洪水 洪量较小、历时较长，洪水流量过程线变化平缓洪量较小、历时较长，洪水流量过程线变化平缓 3）上游演进洪水）上游演进洪水 由暴雨形

20、成的河川特大径流，如由暴雨形成的河川特大径流，如夏汛夏汛和和秋汛秋汛等等 流量大，流量过程线峰特别尖峭流量大，流量过程线峰特别尖峭2 2、枯水、枯水( (Low water) ) (1) The conception 枯水，枯水，完全由地下水补完全由地下水补给所形成的径流给所形成的径流 枯水期，枯水期，枯水所经历时间枯水所经历时间 我国河流枯水期大约我国河流枯水期大约5个个 月，月， 1、2月最枯月最枯(2) 危害（危害（The harm）四、四、河流补给（河流补给（The river feeding） ( (一一) ) The types and character 1 1、降水补给、降水补

21、给（The precipitation feeding） (1) 降雨量降雨量和和降水强度降水强度对对 补给水量大小具有决补给水量大小具有决 定作用定作用(4) 补给补给河流含沙量较大河流含沙量较大(2) 不不连续性连续性和和集中性集中性 (3) 年内、年际年内、年际变化大变化大 2 2、融水补给（、融水补给（The meltwater feeding） (1) 冰雪量冰雪量和和气温气温是融水补给的主要影响因素是融水补给的主要影响因素(4) 补给量具有明显的补给量具有明显的日周日周 期期和和年周期年周期变化变化(2) 具有连续性和较缓和具有连续性和较缓和 (3) 年际变化较小年际变化较小 (5)所补给的河流含沙量较小所补给的河流含沙量较小气温变化气温变化的连续性的连续性四、四、 The river feeding( (一一) ) The types and character 3 3、地下水补给（、地下水补给（The ground water feeding） (1) 相对而言，地下水补给相对而言，地下水补给稳定稳定且变化小且变化小(4) 冬季降雨稀少时，河流几乎全靠地下水补