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汇集地面径流与地下径流的天然水道中流动的水流叫河流。供给河流地面径流和地下径流的聚水区域叫流域。流域内各大小河流构成的脉络相通的水道系统叫水系或河系。流域的特征是影响径流形成和变化过程的重要因素，反映了地理环境对径流的作用。2.1.1河流的形成与分段2.1河流及特征河流流经的谷地称为河谷，河谷底部有水流的部分称为河床或河槽。面向下游，左边的河岸称为左岸，右边的河岸称为右岸。一条河流沿水流方向，自高向低可分为河源、上游、中游、下游和河口五段。直接流入干流的河流称为该干流的一级支流，流入干流一级支流的河流称为该干流的二级支流，依次类推，有三级支流、四级支流等支流之称。流入海洋的河流，称为外流河，流入内陆湖泊或消失于沙漠中的河流，称为内流河或内陆河。2.1.2河流基本特征1.河流的长度L自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度，简称河长，以计，可在适当比例尺的地形图上量得。2.河流的断面河流的断面有横断面和纵断面之分。垂直于水流方向的断面称为横断面。河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线称为中泓线。沿中泓线的水流切面称为河流的纵断面。2.1.2河流基本特征断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位。枯水期水流所占部分为基本河床，又称为主槽。洪水泛滥所及部分为洪水河床，又称为滩地。只有主槽而无滩地的断面称为单式断面。有主槽又有滩地的断面称为复式断面。洪水位主槽滩地滩地枯水位2.1.2河流基本特征3.河流纵比降任意河段两端(水面或河底)的高差称为落差单位河长的落差称为河段纵比降，简称比降，用小数或千分数‰表示。水面比降随水位的变化而变化，河底比降则较稳定，通常河流的比降指的是河底纵比降。2.1.2河流基本特征河底纵比降可在河流纵断面图上读取河底高程及河段长度数值后按下式计算：（2－1）式中：——河流的比降，——自上游到下游沿程各点河底高程，——相邻两点间的距离，——全河流的长度。2012211102)()()(LLhlhhlhhlhhJnnnJnhh,,0nll,,1L2.1.3水系及河流地貌定律1.河流的分级水系中直接流入海洋、湖泊的河流称为干流，流入干流的河流称为支流。霍顿河流分级法：①直接发源于河源的小河流为1级河流；②只接纳1级河流汇入的河流称为2级河流；③只接纳1、2级河流汇入的河流称为3级河流；依次分级，直至所有干、支流命名完为止。（a）斯特拉勒分级（b）霍顿分级211111112311111111122342.2.1流域的基本特征2.2流域与水系特征汇集地面径流和地下径流的区域称为流域，也就是分水线包围的区域。分水线有地面、地下之分。当地面分水线与地下分水线相重合时，称为闭合流域，否则称为非闭合流域。地面分水线与地下分水线示意图地面分水线地下分水线AB地下分水线地面分水线AB不透水层透水层1.流域面积流域分水线包围区域的平面投影面积，记为,以计。分水线是相邻两流域的边界线，又叫分水岭。勾绘方法如下图所示。图中虚线即为分水线，分水线与出口断面包围的闭合区域即为控制断面以上的流域。勾绘分水线应注意，分水线与每条等高线的相交处要保持垂直，因为水流方向总是垂直于等高线。FF2Km240240240240240230230230220220210210200200河流河流（a）（b）水流方向分水线2.流域的长度流域长度就是流域轴长。以流域出口为中心向河源方向做一组不同半径的同心圆，每个圆与流域分水线相交形成割线，各割线中点的连线长度即为流域的长度，以计。3.流域的平均宽度流域面积与流域长度之比称为流域的平均宽度,以计。（2－9）BLkmBkmBLFB4.流域形状系数流域平均宽度与流域长度之比称为流域形状系数。（2－10）5.流域平均高度和流域平均坡度将流域地形图划分为100个以上的正方格，依次定出每个方格交叉点上的高程以及与等高线正交方向的坡度，取其平均值即为流域的平均高度和平均坡度。BLB6.流域自然地理特征包括流域的地理位置、气候特征、下垫面条件等。流域的地理位置：流域的地理位置用流域所处的经纬度来表示，它们可以反映流域所处的气候带，说明流域距离海洋的远近，从而反映流域地区水文循环的强弱。流域的气候特征：包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风等要素。它们是河流形成和发展的主要影响因素，也是决定流域水文特征的重要因素。流域的下垫面条件：下垫面是相对于大气圈而言的地球表面，流域的下垫面条件指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽、河网等情况，这些要素以及上述河道特征、流域特征都反映了每一水系形成过程的具体条件，并影响径流的变化规律。2.2.2水系的基本特征1.水系形状水系的形状指干流与其下一级支流在地理上的分布形态。水系的形状特征可分为以下几种类型：扇形水系：支流的排列和分布呈扇形分布，干支流汇合点较为集中。羽形水系：干流比较长，支流从左右两岸相间汇入干流。平行状水系：由几个近乎平行的支流至入海口附近汇入干流。混合状水系：较大河流大多包括以上两种或三种的组合排列状态，叫混合水系。水系的形状特征的类型12341)扇形水系；2)平行状水系；3）羽形水系；4）混合状水系2.河网密度流域内河流干支流总长度与流域面积的比值称为河网密度，以计。（2－11）河网密度大，易于水流汇聚，因而洪水汇流时间短。2/kmkmFLi2.3径流形成过程概述径流是由降水所形成的，沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等汇集流动的水流。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壤中流和地下径流；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。径流因降水形式和补给来源的不同，可分为降雨径流和融雪径流。2.3.1径流的形成过程从降水落到流域表面至水流汇聚到流域出口断面的整个物理过程称为径流形成过程。产流过程径流形成过程汇流过程1.产流过程：坡面和坡地：流域内河槽两侧的陆地地面称为坡面，坡面以下的陆地则称为坡地。植物截留：雨水被植物茎叶拦截，滞留在植物枝叶上的这种现象称为植物截留。填洼：流域内坡面上流动的水流向坡面上的洼地汇集，并积蓄于洼地的现象称为填洼。下渗：水分从地表渗入地下的现象。下渗损失：流域坡面上的降雨渗入地下的水量中，不能成为径流的那部分水量。降落到流域内的雨水，除直接降落在水面上的雨水外，一般不会立即产生径流，而是在满足雨期蒸发、植物截留、填洼和下渗损失之后才能产生地表和地下径流。雨期蒸发、植物截留、填洼和下渗损失统称径流损失，降落的雨水不能形成径流的水量称为径流损失量。降雨扣除径流损失后的雨量称为净雨量。通常把降雨经植物截留、填洼、下渗形成径流损失之后，成为净雨的过程称为产流过程，因而，净雨量也称为产流量。在流域前期极端干旱的情况下，降雨产流过程中的损失量称为流域最大损失量，记为。Im流域的径流形成过程降雨开始之初，除少量直接降落在河面上的雨水形成径流外，大部分雨水都被植物枝叶拦截，滞留在植物枝叶上；降雨较大时，截留自降雨开始时发生，至叶面达到最大截留能力时为止。落到地面的雨水将向地面下渗；降雨强度小于土壤下渗强度时，雨水将全部渗入地下；降雨强度大于土壤下渗能力时，雨水按下渗能力下渗，超出下渗的雨水成为超渗雨。满足了填洼量的地方开始产生坡面漫流，并逐渐形成沟流，最后注入河网形成地面径流。下渗水量超出土壤持水能力时，下渗水到达地下水面，沿地下水坡度缓慢向河槽汇聚，以地下水的形式补给河流，就成为地下径流。渗入土壤中的水分可在表土层形成部分饱和层，部分水分沿相对不透水层侧向流动，从坡侧土壤孔隙流出，注入河槽形成表层流（通常称为壤中流）。土壤的最小下渗能力值称为饱和下渗率。流域产流过程又称为流域蓄渗过程，在这一阶段，流域对降雨的量进行了一次再分配：一部分水量下渗满足土壤吸水需要而保存在土壤中，这部分水量在雨后将提供土壤蒸发；满足土壤持水能力后下渗的那部分水量成为地下径流净雨量（有相对不透水层时，还包括壤中流净雨量）；超过土壤下渗的那部分水量成为地面径流净雨量。2.汇流过程净雨在坡地上从地面和地下汇入河网的过程称为坡地汇流过程，然后再沿着河网汇集到流域出口断面的过程称河网汇流过程，坡地汇流过程和河网汇流过程合称为流域汇流过程。流域汇流将对净雨在时程上进行两次再分配。汇流过程⑴坡地汇流过程：（三种情况）一是超渗雨满足了填洼后产生的地面净雨沿坡面流到附近河网的过程，这个过程称为坡面漫流过程或坡面汇流过程；二是表层流净雨沿坡地侧向经表层土壤孔隙流入河网，形成表层流径流；三是地下净雨向下渗透至地下潜水面或深层地下水体后，沿水力坡度最大的方向流入河网，称为坡地地下水汇流。地下水流在枯水季节补给河流的水量称为河流的基流。坡地汇流对净雨在时程上进行了第一次再分配。汇流过程⑵河网汇流过程：各种成分径流经坡地汇流注入河网，从支流到干流，从上游向下游，最后流出流域出口断面。河中水量，涨水蓄存、退水消退的现象称为河槽调蓄。河槽调蓄对净雨在时程上进行了第二次再分配。图2－9流域降雨～径流关系损失0雨强i时间t地下净雨地面净雨降雨过程线i~t下渗曲线流量Q时间t起涨点地面径流地下径流ABCDE流量过程线Q~t地面径流终止点0T涨水段落水段2.4影响径流的主要因素1.流域的气象条件流域的气象条件是影响径流量的决定性因素，其中以降水和蒸发最为重要，直接影响流域内的径流量和损失量。降雨过程对径流形成过程影响最大，在相同的降雨量条件下，降雨强度越大，降雨历时越短，则流量越大，径流过程变化迅速；反之，则流量小，径流过程平缓。2.流域的地理位置流域的地理位置是以流域所处的地理坐标即经度和纬度来表示的，它说明流域离开海洋有多远，它与别的流域和山岭的相对位置。流域和山岭的相对位置与内陆水分小循环的强弱有关。3.流域的地形特性流域的地形特性包括流域的平均高程、坡度、切割程度等，它们都直接决定着径流的汇流条件。地势越陡，切割越深，坡地漫流和河槽汇流时的流速越大，汇流时间越短，径流过程则越迅急，洪峰流量越大。2.4影响径流的主要因素4.流域形状和面积流域的长度决定了地面径流汇流的时间，狭长地形较之宽短地形的汇流时间长，汇流过程平缓。大流域的径流变化较之小流域的要平缓得多，这是因为大流域面积较大，各种影响因素有更多机会能相互平衡、相互作用，从而增大了它的径流调节能力，而使径流变化趋于相对稳定。5.流域的植被植物枝叶对降水进行截留，增加了地面粗糙程度，减缓了坡地漫流的速度，增加了水分下渗的机会，枯枝落叶和杂草可改变土壤结构，减少了水分蒸发。6.流域内的土壤及地质构造土壤的物理性质、含水率和岩层的分布、走向、透水岩层的厚薄、储水条件等都明显地影响着流域的下渗水量、地下水对河流的补给量以及流域地表的冲刷程度等，因而在一定程度上影响着径流及泥沙情势。岩溶地区的水文过程另具有其独特性。2.4影响径流的主要因素7.湖泊和沼泽湖泊和沼泽通过对流域蓄水量的调节作用影响径流的变化，又能通过对气象因素，特别是蒸发的影响而影响径流量的大小，这种影响作用在干旱地区比湿润地区更为显著。8.水利化措施全国范围内改造自然的水利化措施包括：（1）通过林牧、水土保持等坡面措施，增加了土壤入渗能力，减少了水土流失。（2）通过旱地改水田、坡地改梯田等农业措施，增加了田间蓄水能力。修建塘堰、水坝，扩大了蓄水面积，加大了流域对降水的调节能力，改变了径流的时程分配。（3）修建引水工程，调剂了地区间的水量余缺。2.5流量过程及其组成1.流量过程线的特征点典型洪水过程线有四个较为明显的曲线变化点。A点为起涨点，AB为比较陡的涨水段,C为峰值，退水段第一个反曲点D为坡面漫流注入河槽的终止时刻。E点为退水段上的第二个转折点，该点后，退水过程更加平缓。E点也标志着地面径流的终止时刻。F点标志着壤中流中止。2.5流量过程及其组成2.流量过程的水源组成一次降雨在流域出口断面形成的流量过程的总径流是由汇流速度不同的径流组成的，不同速度的径流量占总径流量的比重称为流量过程的水源组成，组成总径流的各分径流称为流量过