00河川水文现象的特.ppt

水文学是研究地球上各种水体的形成、运动变化规律及地理分布的科学。 溪涧-源头附近 第二节 径流形成 第四节 水文资料的搜集与整理 作业：已测得14对水位~流量关系如表1，另有实测的水位~面积，水位~水面宽以及用流速仪测得的4对水位~流量关系如表2，试用断面特征法延长到最高水位H=4m. 一、水文资料的搜集---形态调查 水文资料的来源，主要有水文站的观测资料、洪水调查资料、文献考证资料。 在调查洪水位时，可在有历史洪水位痕迹的附近设置测流河床横断面，称为形态断面。根据水位和形态断面的特征值（粗糙率、水面纵坡断面面积等），利用水力学公式计算历史洪水流量，作为推算设计流量的依据。 调查历史洪水位，尽量在桥位上下游进行，查明洪水位及其发生的年代。 形态断面的选择 1、基本符合均匀流的要求 2、形态断面与桥位之间应无支流，又无分流或壅水现象 3、形态断面应靠近桥位，尽可能靠近调查的历史洪水位 4、形态断面应与流向垂直 选定后，进行断面测量，并绘制形态断面图。 二、水位--流量曲线的绘制 日常工作中、水位--流量曲线、水位—面积曲线、水位--流速曲线等三条曲线绘制在一起，以便检查校核。 形态断面的流速、流量计算（均匀流） 洪水比降的确定：见下图 谢才-曼宁公式 曼宁公式 河床粗糙系数的选择：表1-4-1 谢才公式 洪水比降的确定 3．平行水系：若干近似乎行的支流汇入千流。如淮河 蚌埠以上地区的水系就是平行水系。 这种水系的洪水状况与暴雨中心的走向、分布关系密切， 如流域内降雨均匀，各支流的洪水同时汇入干流，流量 的时程变化小。如暴雨中心由上游向下游移动，易造成 大洪水，反之则比较平缓。 4．混合状水系:大多数河流的水系并不是由单一的某种 水系过程，一般都包括上述两种或三种形式，把这种由 两种以上的水系复合而成的水系为混合状水系。如长江 在金沙江近似于平行排列，宜宾以下为羽毛状排列。 流 域 特 征 流域的几何特征 1．流域面积：流域分水线和出流断面所包围的面积称流域面积， 单位为km2。流域面积是河流的重要特征。它不仅决定河流的水量 也影响径流的过程。在其它因素相同时，一般流域面积越大，河流 的水量也越大，对径流的调节作用也大,洪水过程较为平缓，枯水流 量相对较大；面积越小，流量也越小，如遇短历时暴雨常很容易形 成陡涨陡落的洪水过程，枯水流量也较小。 正因为流域面积是一个非常重要的特征值，因此，在研究工作中必 须对其进行精确测量，一般可用求积仪法、数方格法、称重法等进 行测定。 2．流域形状 即流域的长度和平均宽度： 流域长度为河源到河口几何中心的长度，单位为km，如果流域左 右岸对称，一般可以用干流长度代替。具体求算时以河口为中心， 任意长为半径，画出若干圆弧，各交流域的边界于两点，这些弧线 中点的连线的长度即为流域长度。流域的平均宽度是指流域面积与 流域长度的比值。比较狭长的流域，水的流程长、径流不易集中， 洪峰流量较小。反之，径流容易集中，洪水威胁大。 流域自然地理特征 1 流域的地理位置：流域地理位置是以流域中心和流域边界的 地理坐标的经纬度来表示，流域的地理位置是说明离海洋的距离以 及与其他较大山脉的相对位置，它影响水汽的输送和降雨量的大小。 由于同纬度地区气候比较一致，所以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。 2流域的气候条件：流域的气候因素包活降水、蒸发、气温、湿度、 气压及风速 等。河川径流的形成和发展主要受气候因素控制，俄罗 斯著名气候学家A.H.沃那伊科夫认为，河流是气候的产物。 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 量有重大影响。气温、湿度、风速、气压等主要通过影响降水和蒸 发而对径流产生间接影响。 3 流域的土壤、岩石性质和地质构造： 土壤、岩石性质主要指土壤结构和岩石水 理性质，如水容量、 给水度、持水性、透水性等，地质构造指断层、折皱、节理、 新构造运动等，这些因素与下渗损失、地下水运动、流域侵蚀 有关，从而影响径流及泥沙情势。 4 流域的植被：植被是影响径流最为积极的因素之一，它能够 起到涵养水源、调节径流的作用。 5 流域内湖泊与水库：湖泊和水库对径流有着巨大的调节作用， 流域内湖泊和水库越多，对河川径流的调节作用越大。 一.径流的形成过程 径流的形成过程 产流过程 汇流过程 （蓄渗过程） 坡面漫流 河槽集流 流域面上的过程 ---河槽内的过程 影响径流的因素 气候因素 下垫层因素 降水 蒸发 二.影响径流的因素 三. 我国河流的水量补给类型 雨源型 冰雪源型 雪雨源型 秦岭、淮河以南到台湾、海南岛、云南广大地区的河流 华北、东北和西北地区的河流 西北地区新疆、青海等地的河流 2009年3月1