搜索
陆地水（landwater)•由前面知道，水圈是由海洋水、陆地水、大气水、和生物水四大部分组成的一个连续而不规则的圈层。•陆地水(landwater）是相对于海洋而言的，指陆地上各种形态和各种分布方式的水体的总称，占地球总水量的3.5%。按空间分布不同，可分成地表水和地下水。其中，地表水又包括河流、湖泊、沼泽、冰川等，尤其河流是特别重要的一种水体。•主要参考《自然地理学》教材•本章主要讲解内容：河流与冰川两种水体。3.1河流（river)•一、河流、水系和流域•二、河流的水情要素（elementsofhydrologicregime)•三、河流的补给•四、河川径流的变化与计算•五、洪水与枯水•六、河水的运动•七、河流的分类•八、河流与地理环境的相互影响•九、复习思考题河流是地球表面陆地水体的重要组成部分，论面积、水量等方面，均是个极小的水体，河网静态储水只占地球总水量的2/100万，占地球淡水总量的6/10万。但它同人类关系最为密切，是地球上重要的淡水资源，在灌溉、发电、航运、水产养殖等方面发挥巨大的作用。河流还是活跃的外营力，对地表形态的形成和改造，对气候和植被等都具有重要的影响。而且河流常给人类带来洪涝灾害，危害人民的生命财产，因此研究学习河流水体运动规律，具有重要的理论和现实意义。一、河流、水系和流域（一）河流及其分段1、河流概念河流是指降水、冰雪融水或由地下涌出地表的水，在重力作用下经常地或周期性地沿着流水本身塑造的线型洼地流动，由河槽与水流两个基本要素组成。即为流动的水与凹槽的总称，它主要是由于水流侵蚀作用的结果。河槽：指陆地表面上接纳、汇集和输送水流的槽形凹地，又叫河道。河槽与水流之间相互作用，相互依存，水流不断塑造河槽，河槽又约束着水流。河槽与在其中流动的水流综合称为河流。河流的规模有大有小，较大的河流称为江、河、川，如长江、黄河等；较小的河流称为溪、涧。在外流区域，流入海洋的河流叫做外流河，如长江、黄河等。它们有较长的流线、发达的水系、丰富的水量，汇集了由支流注入的大量径流，最终注入海洋。在内陆区域，河水不能流入海洋，而是注入内陆湖泊、沼泽，或因渗漏、蒸发而消失于沙漠之中的河流，称为内流河或内陆河，如新疆的孔雀河、塔里木河等。2、河流分段•每一条河流都有河源与河口，而较大河流的流程通常按地质━━地理特征分成上、中、下游三段，即河流共分成五段。•河源（riverhead)•即河流的发源地（源头）或起始点，是指河流最初具有地表流水形态的地方。因此常常是全流域海拔最高的地方，通常与山地冰川、高原湖泊、沼泽和泉相联系。如长江的源头是唐古拉山脉各拉丹冬雪山西南侧的姜根迪如南支冰川。•当一条河流由两条或多条河流汇合而成时，如何确定河源，目前意见不一，标准很多。但主要取决于三个因素：河流长度、水量大小和历史习惯。•一般地，选择长度最长或水量最大的河流作为干流或主流，干流的河源作为河系的河源，即“河源唯远”和“水量最丰”是确定河源的两个主要原则。但个别河流以习惯称呼，如大渡河的水量、长度都比岷江大，但习惯上一直把大渡河作为岷江的支流。河口（rivermouth；streamoutlet）指河流的终点，即河流与接受水体的结合地段。接受水体可以是海洋、湖泊、沼泽或上一级河流。在河流的入海、入湖处，因水流分散，流速骤然减小，常有大量泥沙淤积，形成三角洲，因土地肥沃，常成为重要的粮食基地。在干旱地区，由于河水沿途强烈的蒸发和下渗，以致河水全部消失于沙漠之中，没有河口，称为瞎尾河或无尾河，如乌鲁木齐河。上游（upstream）指紧接河源的河段，常常穿行于深山峡谷之中。其特征：河谷窄，呈“V”字形，河床多为基岩或砾石；比降和流速大；侵蚀（下切和溯源侵蚀）强烈，纵断面呈阶梯状，多急流瀑布；流量小;水位变幅大。如黄河在内蒙河口镇以上河段为上游。中游（midstream）指介于上游与下游的河段。中游的特点是：河谷展宽，呈“U”字形，河床多为粗砂；比降和流速减小；下切侵蚀减弱而侧蚀显著；流量较大；水位变幅较小。如黄河从内蒙河口镇到河南孟津的河段。下游（downstream)指介于中游与河口的河段，其特征是：下游的特点是：河谷宽广,呈“︶”形,河床多为细砂或淤泥；比降很小；流速也很小；水流无侵蚀力，淤积显著，多浅滩沙洲和汊河湾道；流量大；水位变幅较小。如黄河从河南孟津到山东利津的河段。从河源到河口，河流沿途接纳许多大小不同的各级支流，并形成复杂的干支流网络系统，称为水系。（二）水系（riversystem;hydrographicnet;watersystem)•1、水系概念•水系((hydrographicnet)：又称河系、河网。指河流从河源到河口沿途接纳众多的支流并形成复杂的干支流网络系统，即由河流的干流和各级支流，流域内的湖泊、沼泽或地下暗河等彼此连接的一个系统。•干流(mainstream)：一般指长度最长或水量最大的河流，又称主流。•支流(tributary)：指直接或间接注入干流的河流。直接注入干流的河流称为一级支流，如嘉陵江是长江的一级支流；直接注入一级支流的河流叫二级支流，如涪江、渠江是嘉陵江的一级支流，为长江的二级支流。余类推。•水系通常按干流命名，如长江水系、黄河水系等。2、水系特征•水系特征主要包括河长、河网密度和河流的弯曲系数等。•河长（河流长度）L（riverlength)•指从河源到河口的轴线（深泓线、溪线，即河槽中最深点的连线）长度，常用L表示，以km计。量算河长，通常在较大比例尺的地形图上，用曲线计或两脚规量取。但由于河源处有溯源侵蚀，河口处还有淤积，河道又有不断弯曲或截弯取直等变化，河长是经常变动的，所以量算河长应采用最新资料为好。由于各家所采用的地形图不一，量算河长的方法也不相同，河源的选取也有差别，因此同一河流量算出的结果会有较大的出入。世界最长河流为非洲尼罗河，6650km；世界第二长河为南美亚马孙河，长6437km；长江为世界第三长河，长6300km。河网密度•河网密度是指流域内干支流的总长度和流域面积之比，即单位面积内河道的长度。可用下式表示：•D＝∑L/F•式中：D为河网密度（km/km2）；∑L为河流总长度（km）；F为流域面积（km2）。河网密度表示一个地区河网的疏密程度。河网的疏密能综合反映一个地区的自然地理条件，它常随气候、地质、地貌岩石土壤和植被等条件不同而变化。一般地说，在降水量大，地形坡度陡，土壤不易透水、植被稀少的地区，河网密度较大；相反则较小。例如我国东南沿海地区比西北地区河网密度大。河流弯曲系数K•河流的弯曲系数，是指某河段的实际长度与该河段直线距离之比值。可用下式表示•式中：K为弯曲系数；L为河段实际长度（km）；l为河段的直线长度（km）。河流的弯曲系数K值越大，河段越弯曲，对航运和排洪就越不利。lLK3、水系类型（水系形式）P150•根据干支流相互配置的关系或干支流构成的几何形态差异，水系有如下形式。扇状水系：指干支流呈扇状或手指状分布，即来自不同方向的各支流较集中地汇人干流，流域成扇形或圆形。我国的海河水系就属此类。•这种水系，当全流域同时发生暴雨时，各支流洪水比较集中地汇入干流，在汇合点及其以下的河段易形成灾害性洪水，这是历史上海河多灾的主要原因之一。羽状水系：支流从左右两岸比较均匀地相间（交错）汇入干流，呈羽状。如滦河水系、钱塘江水系等。羽状水系，支流洪水相间汇入干流，洪水过程线长，洪灾少，对河川径流有重要的调节作用。多发育在地形比较平缓、岩性比较均一的地区。树枝状水系：支流多而不规则，干支流间及各支流间呈锐角相交，排列形状如树枝，一般发育在抗侵蚀力比较一致的沉积岩或变质岩地区，多数河流属此类。平行状水系：几条支流平行排列，到下游可河口附近开始汇合。格子状水系：干支流之间直交或近于直交，呈格子状，如闽江水系。主要受地质构造控制。放射状水系：中高周低的地势，由中部向四周放射状流动的水系。向心水系：盆地地势，河流由四周山地向中部洼地集中，如塔里木盆地和四川盆地。通常较大河流，由于流经不同的地质地形区，在不同河段水系形式不同，形成混合水系。如长江，上游的雅龙江、金沙江属平行水系，而宜宾以下则属树枝状水系。（三）流域(drainagebasin;valley;riverbasin)•1、基本概念•(1)分水岭(divide,watershed)•指相邻河流或水系之间的分水高地。如秦岭为长江与黄河的分水岭。•在地势起伏比较大的山地丘陵地区，分水岭比较明显，但在地势平坦的平原、高原、沼泽地区，不很明显。•含沙量大的河流，由于泥沙淤积，常使下游河床抬高，年长日久，河床甚至高出两岸地面，河床本身成为分水岭。如黄河在郑州以东，南岸水流流入淮河水系，北岸水流流入海河水系，黄河河槽构成了它们间的分水岭。(2)分水线(divideline)•指相邻两个水系或流域之间的分界线，是分水岭最高点的连线，通过流域周界的山顶、山脊、鞍部等。如秦岭的山脊线为黄河和长江的分水线。•分水线可分为地表分水线和地下分水线。地表分水线主要受地形影响，而地下分水线主要受地质构造和岩性控制。分水线不是一成不变的。河流的向源侵蚀、切割，下游的泛滥、改道等都能引起分水线的移动，不过这种移动过程一般进行得很缓慢。•(3)流域(drainagebasin)•指河流或水系的补给区域(集水区域)，是分水线所包围的区域，包括地表集水区与地下集水区。•流域可分闭合流域和非闭合流域。地表分水线与地下分水线重合的流域，称为闭合流域。相反，称为非闭合流域。•严格地讲，几乎不存在闭合流域。但由于地下集水区的界线难以确定，而且对于大中型流域来讲，因地面、地下集水区的不吻合造成的水量补给差异很小，常可忽略不计。因此，水文计算中，通常将地面集水区作为流域。但对于小流域或岩溶地区，相邻流域的地下水交换量所占比重较大，必须通过泉水调查、水文地质调查、枯水调查等来确定地下集水区的范围。2、流域特征(basincharacteristics)•流域面积、流域形状、流域高度、流域的坡度、流域的倾斜方向、干流流向等是流域的重要特征。•(1)流域面积(catchmentarea)•指流域分水线和出口断面所包围的面积。它是流域的重要特征，直接影响河流水量大小和河川径流的形成过程。一般地，流域面积越大，河流水量也越大(干旱地区除外)，洪水历时长，且涨落缓慢。•(2)流域形状•流域形状对河流水量变化有很大影响。通常，圆形或卵形流域降水量容易集中于干流，从而形成巨大的洪峰；狭长形流域，洪水渲泄比较均匀，洪峰不易集中。•(3)流域高度•流域高度直接影响气温、降水和蒸发特征，从而影响流域的水量变化。一般地讲，随流域高度增加，气温下降，蒸发量减少；同时，降水量增加，固态降水比重增大，故山区河网密度大，常成为多水中心。(四)河流的纵横断面•1、河流纵断面(纵剖面)•河流的纵断面是与水流方向一致的断面，是指沿河流轴线的河底高程或水面高程的沿程变化。故河流纵断面可分为河槽(底)纵断面(指河底高程的沿程变化)和水面纵断面(水面高程的沿程变化)两种。河源与河口的高程差称为河流的总落差；某河段上下游两端的高程差称为该河段落差。河段落差与该河段河长之比值即单位河长的落差称为河流的比降，以小数或千分率表示，即：式中：H上，H下，分别为河段上下游河槽（或水面）上两点的高程；H上－H下则为河段的落差；L为河段的长度。河流比降是决定流速的重要因素，比降越大，流速越快，河流的动力作用越强。河流纵断面能很好地反映河流比降的变化。河流纵断面可分为四种类型(P150-151)：①全流域比降一致，为直线形纵断面；②河源比降大，而向下游递减的，为平滑下凹形纵断面；③比降上游小而下游大的，为下落形纵断面；④各段比降变化无规律的，可形成折线形纵断面。流域内岩层的性质、地貌类型的复杂程度，及河流的年龄，都影响纵断面的形态。在软硬岩层交替处，纵断面常相应出现陡缓转折。山地和平原、盆地交接处，纵断面也发生变化。年轻河流