《河川水文基础知识》PPT课件

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1、第二章河川水文基础知识本章重点：1.河流、流域的基本特征；2.河川径流的形成及影响因素；3.径流的度量单位。河流是如何形成的？第一节河流和流域一、河流1．河流的形成和分段定义：河流河谷河床形成：水系，干流，支流分段：按照河谷和河床情况、冲淤程度、水情变化等特点，分为河源、上游、中游、下游和河口五段。长江上游长江中游淮河下游段黄河河口湖口宜昌河流分段及特征长江水系略图注意区分流域与水系的区别!2.河流的基本特征1)河流断面横断面：垂直于水流方向的断面。水位：横断面内，自由水面相对于某一水准基面的高程。大断面：遭遇设计洪水（可能最大洪水）时的过水断面。中泓线：沿水流方向，各横断面上最大水深点

2、的连线。纵断面：沿中泓线的铅垂面。2)河流长度3)河流的比降横比降：过水断面上，水面的横向坡度。纵比降：单位长度河段的水面或河底落差。分水面比降和河底比降。4)弯曲系数3.山区与平原河流的一般特性1）山区河流河谷横断面河谷纵断面汇流时间与水位变幅河床组成金沙江穿越的大峡谷平原河流河床结构与组成河谷形态河流的横断面水流流速与纵比降汇流时间与水位变幅二、流域1．流域与流域面积(流域即集水面积)流域分水线（分水岭）闭合流域、非闭合流域流域面积（F，单位为km2）在实际工作中，除非有石灰岩溶洞等特殊的地质情况，一般多按闭合流域考虑。1、分水线：地形等高线中的极大值称为山峰，山峰的下坡方向为山脊，

3、相邻山脊之间的区域称为鞍部。山峰、山脊和鞍部的连接线称为分水线。2、流域：地面分水线包围的区域。1）流域面积F（km2）：流域分水线包围区域的水平投影面积，称为流域面积。2）闭合流域：地表与地下分水线重合的流域。3）非闭合流域：地表与地下分水线不重合，本流域与外流域有水量交换。地面分水线和地下分水线示意图3、流域的自然地理特征流域的地理位置：一般以流域所处的经纬度来表示流域的气候特征：包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风等要素流域的下垫面条件：流域的地形、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽情况等第二节径流形成过程及其主要影响因素河川径流地表径流地下径流径流形成过程产流过程汇流过程

4、降水过程流域蓄渗过程坡面漫流过程河槽集流过程一径流的形成过程1、径流：指降落到流域表面的雨水，由地面与地下汇入河川，最终流出流域出口断面的水流。其中，沿着地面流动的水流称为地面径流；沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流；汇集到河流后，在重力作用下沿河床流动的水流称为河川径流。一、径流形成过程地面水流和地下水流汇集到河网并沿河槽流出流域的出口断面称为河川径流。由降水开始到水流流经流域出口断面的全部物理过程，称为径流形成过程。可将其概化为四个阶段：降水过程、流域蓄渗过程、坡面漫流过程和河槽集流过程。降水和流域蓄渗过程统称产流过程；坡面漫流和河槽集流过程统称汇流过程。降雨过程→扣除损失→净雨过

5、程→流域汇流→流量过程⑴产流过程：降雨扣除损失后形成净雨。⑵汇流过程：净雨沿坡面和地下汇入河网，经河道汇集形成流域出口断面的流量过程。径流形成过程产流过程汇流过程坡地汇流河网汇流2）流域蓄渗过程植物截留、入渗和填洼的整个过程，统称为流域蓄渗过程；这部分雨水不产生地面径流，对降雨径流而言，称为损失，扣除损失后剩余的雨量，称为净雨。所谓的产流过程，就是由降雨扣除损失求净雨的过程。1）降水过程降水过程的特征:降水量、降水强度、时程分配、雨型、空间分布、笼罩面积、暴雨中心位置和暴雨移动路径等。3）坡面漫流过程流域蓄渗过程完成以后，剩余雨水沿着坡面流动，称为坡面漫流。4）河槽集流过程坡面漫流的雨水

6、汇入河槽后，顺着河道由小沟到支流，由支流到干流，最后达到流域出口断面，这个过程称为河槽集流。产流过程坡面汇流河网汇流流域汇流过程流域出口二、影响径流的主要因素1）气象气候因素（1）降雨（2）蒸发2）下垫面因素（1）地形（2）土壤和地质（3）植被与湖沼（4）流域形状和面积3）人类活动对径流的影响农业、林牧业和水利措施第三节河川水文情势一、河川水文情势1.不重复性2.地区性3.周期性4.模糊性二、径流的度量单位（1）流量（Q）m3/s；（2）径流总量（W）指某时段内流过断面的总径流体积；（3）径流深（y）是径流总量平均分布在流域面上的水深，常用单位为mm。（4）径流模数（M）是单位流域面积上

7、所“产生”的“流量”，常用单位为L/（s·km2），计算式为（5）径流系数（a）是某时段降雨量（mm）所形成径流深（mm）的比例数，以小于1的数或百分数表示，因为降落到流域上的雨水总有损失，所以一般只能小于1,其计算式为例：已知某流域F=100km2，多年平均年降水量=1200mm，多年平均年径流深＝600mm。试求：多年平均流量、多年平均年蒸发量、多年平均年径流系数、多年平均年径流模数M。Q=0.6*100*1000*1000/(