1、第一節(jié)、河流和流域第一節(jié)、河流和流域第二節(jié)、河流徑形成第二節(jié)、河流徑形成第三節(jié)、河川的泥沙運(yùn)動(dòng)及第三節(jié)、河川的泥沙運(yùn)動(dòng)及河床演變河床演變第四節(jié)、第四節(jié)、河川水文資料的收集和整理河川水文資料的收集和整理一一.河流河流1、河流的形成和分段、河流的形成和分段河流河流匯集地面徑流和地下徑流的水道匯集地面徑流和地下徑流的水道河水流經(jīng)的谷地稱為河谷。河水流經(jīng)的谷地稱為河谷。河谷底部有水流的部分為河床。河谷底部有水流的部分為河床。脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)為水系脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)為水系（或河系）。（或河系）。第一節(jié)第一節(jié) 河流與流域河流與流域 一般天然河流，按照河谷和河床的情況，一般天然河流

2、，按照河谷和河床的情況，沖淤程度，水情變化等特點(diǎn)，分為：沖淤程度，水情變化等特點(diǎn)，分為：河源河源上游上游中游中游下游下游河口河口 由河流的干流、支流、溪澗和湖泊等構(gòu)成的由河流的干流、支流、溪澗和湖泊等構(gòu)成的脈絡(luò)相連的系統(tǒng)，稱為河系、水系或河網(wǎng)。脈絡(luò)相連的系統(tǒng)，稱為河系、水系或河網(wǎng)。按照幾何形態(tài)，河系可以分為：按照幾何形態(tài)，河系可以分為： 扇形河系：河系如手指狀分布。扇形河系：河系如手指狀分布。 羽形河系：干流沿途納入許多支流，河系形如羽毛。羽形河系：干流沿途納入許多支流，河系形如羽毛。 平行河系：幾條支流并行排列，在河口附近才匯入平行河系：幾條支流并行排列，在河口附近才匯入干流。干流。 混合型

3、河系：包括了以上兩種或混合型河系：包括了以上兩種或 兩種以上形式的河系。兩種以上形式的河系。 大河河系往往為混合型河系。大河河系往往為混合型河系。 2.2.河系：河系：3.河流的基本特征河流的基本特征河流河流比降比降河流河流長度長度河流河流斷面斷面河流基河流基本特征本特征河流斷面河流斷面河流橫斷面：垂直于水流方向的斷面。河流橫斷面：垂直于水流方向的斷面。水位：自由水面用某一水準(zhǔn)基面的高程水位：自由水面用某一水準(zhǔn)基面的高程（m）標(biāo)定。）標(biāo)定。河流縱斷面：沿河流中泓線的斷面。河流縱斷面：沿河流中泓線的斷面。中泓線：河流中沿水流方向各斷面最大水中泓線：河流中沿水流方向各斷面最大水深點(diǎn)的連線。深點(diǎn)的連

4、線。l 河流長度河流長度從河源到河口的距離。從河源到河口的距離。l 河流比降河流比降單位長度河段的落差。單位長度河段的落差。lHlHHi/21i21,HHl 河底或水面比降。河底或水面比降。河段上游端和下游端水面或河底的高程河段上游端和下游端水面或河底的高程。 河段長度。河段長度。 H水面或河底落差。水面或河底落差。 4.4.山區(qū)與平原河流的一般特性山區(qū)與平原河流的一般特性l 山區(qū)河流山區(qū)河流 流經(jīng)地勢高峻、地形復(fù)雜的山區(qū)。流經(jīng)地勢高峻、地形復(fù)雜的山區(qū)。受水流不斷的縱向切割和橫向拓寬，河谷斷面受水流不斷的縱向切割和橫向拓寬，河谷斷面形成發(fā)育不完全的形成發(fā)育不完全的“V”V”字和字和“U”U”字

5、形。字形。l 平原河流平原河流 流經(jīng)地勢平坦的平原地區(qū)。流經(jīng)地勢平坦的平原地區(qū)。河谷多為發(fā)育完全的河漫灘形態(tài)。河谷多為發(fā)育完全的河漫灘形態(tài)。平原河流的橫斷面形狀根據(jù)所在位置的不同平原河流的橫斷面形狀根據(jù)所在位置的不同有拋物線、不對(duì)稱三角形和有拋物線、不對(duì)稱三角形和WW形等數(shù)種形等數(shù)種。二二.流域流域1.流域分水線與流域面積流域分水線與流域面積 降水落到地面形成的徑流，被高地、山嶺分隔降水落到地面形成的徑流，被高地、山嶺分隔而匯集到不同的河流中，匯集水流的同一區(qū)域而匯集到不同的河流中，匯集水流的同一區(qū)域?yàn)槟澈恿鞯牧饔?。概括說就是河流的集水區(qū)域。為某河流的流域。概括說就是河流的集水區(qū)域。 分隔水流

6、的高地、山嶺的山脊線，就是相鄰流分隔水流的高地、山嶺的山脊線，就是相鄰流域的分界線，稱分水線（或分水嶺）域的分界線，稱分水線（或分水嶺） 流域的分水線和出口斷面所包圍的面積，稱為流域的分水線和出口斷面所包圍的面積，稱為流域面積，或稱為集水面積（流域面積，或稱為集水面積（km2） 地面分水線和地下分水線相重合的流域?yàn)榈孛娣炙€和地下分水線相重合的流域?yàn)殚]合流域；地面與地下分水線不重合的流閉合流域；地面與地下分水線不重合的流域叫做非閉合流域域叫做非閉合流域。l 幾何特征幾何特征 主要指流域面積和流域形狀主要指流域面積和流域形狀2.流域特征流域特征流域面積（流域面積（F F）：在地形圖上定出流）：在

7、地形圖上定出流域分水線，分水線所包圍面積為流域域分水線，分水線所包圍面積為流域面積，單位面積，單位kmkm2 2。流域長度（流域長度（L L）：流域長度是流域的）：流域長度是流域的軸長軸長流域平均寬度（流域平均寬度（B）：流域面積與流）：流域面積與流域長度的比值域長度的比值流域地形系數(shù)（流域地形系數(shù)（）：流域平均寬度：流域平均寬度與流域長度的比值與流域長度的比值（1）地理位置：處的經(jīng)緯度）地理位置：處的經(jīng)緯度（2）氣候：溫度、濕度、降水、蒸發(fā)）氣候：溫度、濕度、降水、蒸發(fā)（3）地形）地形（4）土壤、地質(zhì)）土壤、地質(zhì)（5）植被）植被（6）湖泊、沼澤）湖泊、沼澤（7）人類活動(dòng)措施）人類活動(dòng)措施l

8、自然地理特征自然地理特征 主要是流域的地理位置和地形主要是流域的地理位置和地形第二節(jié)河川徑流形成第二節(jié)河川徑流形成1. 徑流形成過程和集流過程徑流形成過程和集流過程 產(chǎn)流過程產(chǎn)流過程降水過程降水過程流域蓄滲過程流域蓄滲過程匯流過程匯流過程坡面漫流過程坡面漫流過程河網(wǎng)匯流過程河網(wǎng)匯流過程2.2.影響徑流的主要因素影響徑流的主要因素氣象氣候因素氣象氣候因素降水降水蒸發(fā)蒸發(fā)下墊面因素下墊面因素地形地形土壤和地質(zhì)土壤和地質(zhì)植被和湖沼植被和湖沼流域形狀流域形狀和面積和面積人類活動(dòng)人類活動(dòng)農(nóng)業(yè)措施農(nóng)業(yè)措施林牧業(yè)措施林牧業(yè)措施水利措施水利措施3.3.徑流的特征值徑流的特征值l 流量（流量（QQ）：單位時(shí)間內(nèi)

9、流過斷面的水體體積。）：單位時(shí)間內(nèi)流過斷面的水體體積。(m(m3 3/s)/s)l 徑流總量（徑流總量（WW）：某時(shí)段）：某時(shí)段T T內(nèi)流過斷面的總徑流體積。內(nèi)流過斷面的總徑流體積。(m(m3 3) )l 徑流深度（徑流深度（R R）：徑流總量平均分布在流域上的水深。）：徑流總量平均分布在流域上的水深。(mm)(mm)TQW)(1000101036mmFTQFTQyl 徑流模數(shù)（徑流模數(shù)（MM）：單位流域面積上所產(chǎn)生的流量）：單位流域面積上所產(chǎn)生的流量。310FQMxRl 徑流系數(shù)（徑流系數(shù)（）：某時(shí)段降雨量）：某時(shí)段降雨量x x所形成徑流深所形成徑流深R R的的比例數(shù)比例數(shù)因?yàn)榻涤昕偸菚?huì)有損

10、失，所以一般因?yàn)榻涤昕偸菚?huì)有損失，所以一般只能小于只能小于1 1。3/3)/(2kmsL第三節(jié)第三節(jié) 泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變一、泥沙運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律一、泥沙運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律1. 1. 泥沙特征泥沙特征（1 1）泥沙粒徑）泥沙粒徑等容粒徑：泥沙顆粒外形不規(guī)則，一般采用等容粒徑：泥沙顆粒外形不規(guī)則，一般采用體積體積與泥沙顆粒相等的球體的直徑。與泥沙顆粒相等的球體的直徑。 設(shè)某一顆粒的體積為設(shè)某一顆粒的體積為V V，則其等容粒徑為：，則其等容粒徑為：3/1)/6(Vd （2 2）泥沙的容重和干容重）泥沙的容重和干容重 泥沙各個(gè)顆粒實(shí)有重量與實(shí)有體積的比值，稱泥沙各個(gè)顆粒實(shí)有重量與實(shí)有體積的比值

11、，稱為泥沙的容重（為泥沙的容重（N/mN/m3 3）；）； 沙樣經(jīng)沙樣經(jīng)100100105105的溫度烘干后，其重量與原的溫度烘干后，其重量與原狀沙樣整個(gè)體積的比值狀沙樣整個(gè)體積的比值。（3 3） 泥沙的沉降速度泥沙的沉降速度 泥沙在靜水中等速下沉?xí)r的速度泥沙在靜水中等速下沉?xí)r的速度。dgdds95.1309. 195.1322.2.泥沙運(yùn)動(dòng)形式泥沙運(yùn)動(dòng)形式推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)推移質(zhì)運(yùn)動(dòng) 泥沙的起動(dòng)泥沙的起動(dòng) 河床面上的泥沙顆粒由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)河床面上的泥沙顆粒由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界水流條件。起動(dòng)流速、起動(dòng)拖曳力的臨界水流條件。起動(dòng)流速、起動(dòng)拖曳力72. 0614. 01010605. 06

12、 .17dHddHvsc懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng) 水流挾沙率：一定水流條件下，河床處于不水流挾沙率：一定水流條件下，河床處于不沖不於平衡狀態(tài)時(shí)，單位體積水流挾帶懸沖不於平衡狀態(tài)時(shí)，單位體積水流挾帶懸移質(zhì)泥沙的數(shù)量。移質(zhì)泥沙的數(shù)量。二、河床演變二、河床演變1. 1. 基本原理基本原理：輸沙不平衡，淤積、沖刷。：輸沙不平衡，淤積、沖刷。 由輸沙不平衡所產(chǎn)生的河床變形是朝著使變形由輸沙不平衡所產(chǎn)生的河床變形是朝著使變形停止的方向發(fā)展的。河流的自動(dòng)調(diào)整作用。停止的方向發(fā)展的。河流的自動(dòng)調(diào)整作用。 河床縱向變形、河床橫向變形河床縱向變形、河床橫向變形影響河床演變的主要因素：影響河床演變的主要因素： 進(jìn)口條件

13、：來水、來沙進(jìn)口條件：來水、來沙 出口條件：出口處的侵蝕基點(diǎn)條件出口條件：出口處的侵蝕基點(diǎn)條件河床周界條件：河谷比降、寬度、河床河岸組成河床周界條件：河谷比降、寬度、河床河岸組成 及抗沖性。及抗沖性。第五節(jié)第五節(jié) 河川水文資料的收集和整理河川水文資料的收集和整理一一.水文資料收集水文資料收集 水文資料來源有水文年鑒、水文數(shù)據(jù)庫、水文手水文資料來源有水文年鑒、水文數(shù)據(jù)庫、水文手冊(cè)、水文圖集和各種水文調(diào)查及氣象部門的水文冊(cè)、水文圖集和各種水文調(diào)查及氣象部門的水文氣象資料等。氣象資料等。（1 1）水文年鑒（）水文年鑒（7474冊(cè)）和水文數(shù)據(jù)庫冊(cè)）和水文數(shù)據(jù)庫 卷卷冊(cè)冊(cè)年年索引，黑龍江索引，黑龍江5

14、5冊(cè)、遼河冊(cè)、遼河4 4冊(cè)、海河冊(cè)、海河6 6冊(cè)、黃河冊(cè)、黃河9 9冊(cè)、淮河冊(cè)、淮河6 6冊(cè)、長江冊(cè)、長江2020冊(cè)、浙閩臺(tái)冊(cè)、浙閩臺(tái)6 6冊(cè)、冊(cè)、珠江珠江1010冊(cè)、藏滇國際河流冊(cè)、藏滇國際河流2 2冊(cè)、內(nèi)陸湖泊冊(cè)、內(nèi)陸湖泊6 6冊(cè)冊(cè)（2 2）水文手冊(cè)和水文圖集）水文手冊(cè)和水文圖集（3 3）水文調(diào)查）水文調(diào)查二二.水文資料的測驗(yàn)水文資料的測驗(yàn)1.水位觀測水位觀測 指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基指河流、湖泊、水庫及海洋等水體的自由水面離開固定基面的高程。面的高程。 目前全國統(tǒng)一基面：黃?；婺壳叭珖y(tǒng)一基面：黃?；?水位觀測設(shè)備水位觀測設(shè)備：水尺、自記水位計(jì)：水尺、自記水

15、位計(jì) 水位變化平緩時(shí)，每日水位變化平緩時(shí)，每日8 8時(shí)和時(shí)和2020時(shí)各觀測時(shí)各觀測1 1次；枯水期每日次；枯水期每日8 8時(shí)觀測時(shí)觀測1 1次；次；汛期一般每日觀測汛期一般每日觀測4 4次。次。 水位觀測資料整理：水位觀測資料整理：日平均水位、月平均水位、年平均水日平均水位、月平均水位、年平均水位的計(jì)算。位的計(jì)算。 （1 1）算術(shù)平均法）算術(shù)平均法 （2 2）面積包圍法）面積包圍法)()(.)()(4811132221110nnnnntZttZttZttZtZZ2.2.流量測驗(yàn)流量測驗(yàn)單位時(shí)間通過河流某一斷面的水量，單位時(shí)間通過河流某一斷面的水量，mm3 3/s /s。1 1）流速儀測流）流

16、速儀測流（1 1）測流原理：）測流原理：Q = vQ = v 將河道斷面劃分為若干部分，用普通測量方將河道斷面劃分為若干部分，用普通測量方法測算出各部分?jǐn)嗝娴拿娣e，用流速儀施測法測算出各部分?jǐn)嗝娴拿娣e，用流速儀施測流速并計(jì)算各部分面積上的平均流速，兩者流速并計(jì)算各部分面積上的平均流速，兩者的乘機(jī)，稱為部分流量，各部分流量之和為的乘機(jī)，稱為部分流量，各部分流量之和為全斷面的流量。全斷面的流量。 測流工作分為：河道斷面測量、流速測量。測流工作分為：河道斷面測量、流速測量。（2) 2) 斷面測量斷面測量 測深垂線起點(diǎn)距：測深垂線至基線上的起點(diǎn)樁之間測深垂線起點(diǎn)距：測深垂線至基線上的起點(diǎn)樁之間的水平距離，常用經(jīng)緯儀、平板儀、六分儀、全的水平距離，常用經(jīng)緯儀、平板儀、六分儀、全球定位系統(tǒng)（球定位系統(tǒng)（GPSGPS）等測量。）等測量。 水深：水深： 一般用測深桿、一般用測深桿、測深錘或測深鉛魚、測深錘或測深鉛魚、超聲波回聲測聲儀