河流、水系和流域PPT文档格式.pptx

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2、水系的类型扇状水系：

干支流呈扇状分布，各支流较集中地汇入干流，流域呈扇形或圆形。

如海河。

羽状水系：

支流从两岸相间汇入干流。

如滦河。

平行状水系：

各支流平行排列。

如淮河左岸。

树枝状水系：

干支流分布呈树枝状。

如西江。

格状水系：

支流成90角汇入干流。

河流发育受两组互相垂直的构造线控制。

如闽江。

3、水系的发育,初期多湖泊分布，支流少而小；

伸长期溯源侵蚀，干支流系统初步形成；

扩张期溯源侵蚀、侧蚀强烈，水系密度最大；

合并期河流劫夺（袭夺），长期侵蚀后转向堆积，水系越来越简单化。

断头河（被夺河）,A,B,袭夺湾风口袭夺河,（三）流域（河盆）,河盆系统,流域的基本概念与特征,分水岭：

指划分相邻水系或河流的山岭或河间高地；

分水线（分水界）：

分水岭最高点的连线；

地表分水线受地形影响，地下分水线则受地质构造和岩性控制；

流域（河盆）：

指分水线所包围的区域；

流域特征：

包括流域面积、流域形状、流域高度、流域坡度、干流流向等。

二、河流的水情要素,

（一）水位水位：

指河流某处的水面高程。

其零点称为基面。

绝对基面：

是以某一河口的平均海平面为零点。

我国规定统一采用青岛黄海基面。

资料可比相对基面（测站基面）：

以观测点最枯水位以下0.51m处作为零点的基面。

资料不可比,水位变化：

主要受水量影响；

包括季节变化、年际变化等；

水位过程线：

是指水位随时间变化的曲线。

其纵坐标为水位，横坐标为时间。

水位过程线反映了水位变化的规律；

相应水位曲线：

指在同一涨落水期间，上下游站位相相同的水位。

纵轴为上游站的水位，横轴为下游站的水位。

依据相应水位曲线可做短期水文预报。

（二）流速,流速：

指河流中水质点在单位时间内移动的距离。

即vLt其单位为ms河道中的流速分布：

在纵断面上，由上游向下游减少；

在横断面上，从水面向河底递减。

谢才公式（天然河道平均流速计算）：

v为平均流速；

c为谢才系数，它与糙率等因素有关，我国多采用满宁公式求得；

R为水力半径；

i为水面比降。

满宁公式，n为糙率系数,（三）流量,流量：

指单位时间内通过某过水断面的水的体积。

即Qwv单位为m3s；

式中，w为过水断面面积；

v为流速。

流量过程线：

是流量随时间变化过程曲线。

纵坐标为流量，横坐标为时间。

反映径流变化规律水位流量关系曲线：

是水位随流量变化的曲线。

即Qf（H）；

纵坐标为水位，横坐标为流量。

可用水位资料推算流量,（四）河流泥沙,河流泥沙：

指组成河床和随水流运动的矿物、岩石固体颗粒。

随水流运动的泥沙又称固体径流。

含沙量：

河水中泥沙的含量。

单位为kgm3。

输沙率：

指单位时间内通过一定过水断面的泥沙总量。

单位为kgs或ts。

输沙量：

指在一定时段内通过一定过水断面的泥沙总量。

单位为t或万t。

侵蚀模数：

是指每km2流域面积上，每年被侵蚀并汇入河流的泥沙重量。

单位为t（km2a）,（五）水温与冰情,水温与冰情的变化，主要受太阳辐射、气温等地带性因素控制，其分布具有地带性规律。

如我国秦岭淮河一线，以南冬季不结冰，以北则冬季结冰。

河流水温的地区分布与气温分布基本一致，或略高12。

河流冰情的三个发展阶段：

结冰、封冻、解冻。

凌汛：

如果河流由低纬流向高纬，会出现上游解冻早，而下游解冻晚的现象，向下游移动的冰块可能壅积成冰坝，使水位抬高，称为凌汛。

三、河川径流,径流：

指大气降水到达陆地后，除了蒸发而余存在地表或地下，从高处向低处流动的水流。

径流可分为地表径流和地下径流。

河川径流：

指从地表和地下汇入河川后，向流域出口断面汇集的水流。

（一）径流特征值1、流量Q：

指单位时间内通过某过水断面的水的体积，单位为m3s；

2、径流总量W：

指在一定时段内通过某一横断面的总水量，单位为m3；

即WQTT时段长（s，如年、月、日等）。

3、径流深度（R）,指单位流域面积上的径流总量，即把径流总量平铺在整个流域面积上所得到的水层深度，单位为mm。

W径流总量；

F流域面积；

11000为单位换算系数。

4、径流模数（m）是指单位流域面积上产生的流量，单位为dm3（skm2）。

Q流量（m3s）；

F流域面积（km2）；

1000为单位换算系数1m31000dm3,5、模比系数（K，又称径流变率）,指某一时段径流值（mi，Qi，Ri等），与同期的多年平均径流值（m0，Q0，R0等）之比。

m径流模数；

Q流量；

R径流深度。

6、径流系数（）指某一时段的径流深度（或径流总量）与该时段的降水量（或降水总量）之比。

R为径流深度（mm）；

RP,P为降水量（mm）。

（二）河川径流的形成,1、流域蓄渗阶段（产流）指在降水开始之后，地表径流产生之前的降水损失过程。

有蓄满产流和超渗产流两种。

植物截留：

降水被植物茎叶拦截的现象；

下渗：

水分渗入土壤和地下的运动过程；

填洼：

水在地面凹洼处停蓄的过程。

2、坡地漫流阶段（汇流）指降水产流后，水在重力作用下沿着坡地流动的过程，又称坡地汇流。

三种主要形式：

片流、沟流、壤中流。

以沟流为主。

流域上的净雨量有8595是通过坡地漫流而进入河网的。

3、河网汇流阶段（汇流）,指坡地漫流到达河网后，沿着河网向下游干流出口断面汇集的过程。

是径流形成的最终环节。

河网调蓄作用：

包括河岸调节作用和河槽调蓄作用。

涨洪时河水补给河岸地下水；

落洪时河岸地下水补给河水；

河槽调蓄作用与河流形状、河网密度和河槽纵比降有关。

河流长而宽、深度大、河网密度大、河槽蓄水量多，调节作用显著；

河槽纵比降大、泄流快、调节作用较小。

（三）河川径流的变化,1、年内变化汛期：

指河流处于高水位的时期，如夏季；

枯水期：

指河流处于低水位的时期，如冬季；

平水期：

指河流处于中常水位的时期，如秋季；

2、年际变化通常用径流的离差系数表示年径流的变化程度。

正常径流量：

指多年径流量的算术平均值。

离差系数见课本P158,离差系数Cv值的水文含义,Cv反映总体的相对离散程度（即不均匀性）。

Cv值大，表示年径流的年际变化大，容易发生洪、旱灾，水利建设费用大；

Cv值小则相反。

降水量少的地区Cv值降水量多的地区；

雨水补给为主的河流Cv值地下水补给为主的河流，也冰雪融水补给为主的河流；

平原和盆地的Cv值相邻的高山和高原区；

流域面积小的河流Cv值流域面积大的；

在我国，河流的Cv值大致自南向北增大，这与降水量变率的分布一致。

（四）特征径流,1、洪水：

指大量降水短时间内汇入河槽，形成特大的径流，达到威胁沿岸地区安全的程度。

洪水又称为“汛”。

洪水溢出河槽而造成洪灾。

洪涝灾害是全世界排位第一的自然灾害类型。

洪水三要素洪峰流量Qm，洪水总量W和洪水过程线。

洪水波指在天然河道中，洪水的流量和水位随时间而成波状起伏的变化。

当洪水波由上游向下游传播时，波长不断加大，波高不断减少，这个过程称为洪水波的展开。

2、枯水,是指年内没有洪水时期的径流。

枯水径流发生在以地下水补给为主的时期，这个时期称为枯水期。

在我国，南方河流的枯水期是冬季，而北方河流则为冬季春末夏初。

枯水影响航行、发电、农业灌溉、工业和城市供水。

四、河流的气候分类,根据河流的补给和洪水进行分类。

1、融水补给的河流平原及1000m以上山地融雪补给的河流；

山中融雪补给的河流；

春季或夏初融雪补给为主，常年有大量雨水补给的河流；

2、雨水补给的河流雨水补给，夏季有洪水的河流；

冬季雨水补给，全年分配较均匀的河流；

冬季雨水补给丰富，夏季降水很少的河流；

气候干燥而不成的河流；

3、融雪及雨水补给都不足的河流（干涸的河流）4、冰川补给的河流（南极和格陵兰所特有）；

第四节地下水,第四节,地,一、地下水概述,地下水：

指埋藏在地面以下岩土空隙中的水体。

包括气态的、液态的和固态的水。

地下水的来源，主要来自大气降水和地表水的下渗，小部分来自水汽在地下岩土中的凝结。

（一）地下水的蓄水构造指由透水岩层与隔水层构成的能够富集和贮存地下水的地质构造体。

基本条件：

1、有透水岩层构成蓄水空间；

2、有相对的隔水层构成隔水边界；

3、具有透水边界，补给水源和排泄地下水。

（二）岩石的水理性质,指岩石与水的贮容、运移等有关的性质。

1、容水性：

指岩土容纳水量的性能，用容水度表示。

容水度是单位体积的岩土所能容纳的最大水量。

2、持水性：

指在重力作用下，岩土依靠分子力和毛管力保持一定水量的性能，用持水度表示。

持水度是岩土在重力水排出后所保持的水体积与岩土总体积之比。

3、给水性：

指在重力作用下，饱水岩土自由流出一定水量的性能，用给水度表示。

给水度是从饱水岩土中流出的水体积与岩土体积之比。

4、透水性：

是指岩土的透水性能。

主要取决于孔隙的大小和连通性，以及孔隙的多少。

二、地下水的理化性质,

（一）地下水的物理性质1、温度：

泉水冷泉（20）；

温泉（2137）；

高温泉（43）；

沸泉（当地沸点）,TH为H深处地下水温度；

TB为年平均气温；

H为地下水深度；

h为地温年恒温带深度；

G为地温梯度33m。

地下水,热泉（3842）；

20冷水；

2050温水；

50热水.,2、颜色：

地下水一般无色透明。

3、透明度：

地下水一般是透明的。

4、嗅感和味感：

取决于地下水的化学成分和溶解的气体。

如H2S的臭鸡蛋味，有机质的鱼腥味；

含CO2多则爽口，含重碳酸钙、镁Ca、Mg（HCO3）2常常有甜味。

（二）地下水的化学性质,1、主要化学成分,43,离子：

Cl、SO2、HCO、,CO2、以及H、Na、K、,3Ca2、Mg2等等；

气体：

CO2、O2、N2、CH4、H2S等等；

放射性元素：

微量，如氡；

2、矿化度指水中离子、分子及化合物的总含量，称为总矿化度，简称矿化度，单位为gl。

3、硬度水中Ca2、Mg2的含量称为硬度。

暂时硬度：

指水煮沸后发生沉淀的那部分Ca2、Mg2。

永久硬度：

指水煮沸后仍然溶在水中的Ca2、Mg2的数量。

硬度的表示方法：

德国度（d，以1升水含10mgCaO为1度）；

毫克当量即Ca2、Mg2的mmoll，1d0.35663mmoll.水的硬度分类（P172）。

三、地下水的运动,渗透（渗流）：

重力水在岩土空隙中的运动。

地下水的运动形式：

以层流为主、紊流次之。

直线渗透定律（达西定律）：

层流状态vQAKI,达西定律；

而当m2时，则为非直线渗透定律。

v为渗透流速；

K为渗透系数；

I为水头梯度。

非直线渗透定律：

紊流时下式中，m的变化范围为12，当m1时，即为,