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河流与流域,是什么关系?

2021-10-03
一、河流与水系
(1)河流 我国大多数河流的水源补给主要依赖于降水。雨水降落至地面后,除下渗、蒸发和洼地容蓄外,其余水量以地面径流的形式汇集成小的溪流,再由溪流汇集成江河;渗入土壤和岩层中的水分,除蒸发外大部分成为地下水,以地下径流的形式也逐渐汇入江河。这种汇集地面径流的天然水道称为河流。
(2)水系 自然情况下由高向低、由小到大逐渐汇流的河流系统,称为水系。汇流的最末一级,直接流入海洋或湖泊的河流,通常称为干流。汇入干流的河流称为一级支流;汇入一级支流的为二级支流,以此类推。干流及其支流系统即为水系。水系通常用干流的名称来称呼,例如长江水系、黄河水系等。当研究某一支流或某一区域时,也有用支流的名称或区域的名称来称呼的,如汉江水系、淮北水系等。
(3)水系特征 由于各地区的自然地理条件不同, 河流的发育阶段也不相同, 因此, 各地区的水系形状及其组成特征也各不相同, 见图1~图3。不同的水系其汇流条件和暴雨洪水过程是不同的。分析研究水系的组成及其特征, 对于了解河流的自然情势是十分必要的。

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图1 扇状水系

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图2 羽毛状水系

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图3 平行状水系


二、流域及其特征
(1)流域 河流的集水区域,称之为流域。地面高低不平,当地形向两侧倾斜时,降落到地面的雨水分别向两侧流动,雨水分别汇集到不同的两条河流中去。这一地形上的脊线起着分水的作用,称为分水线,或称分水岭。分水线是流域的边界线,可根据地形图勾绘,它一般通过山岭脊背的高处。
(2)流域面积 流域的分水线和出流断面所包围的面积称为流域面积,其单位为km2。流域面积的大小应根据出流断面来确定,如图4所示。出流断面为I时,其相应流域面称为A(有斜线部分);出流断面为Ⅱ时,其相应流域面积为A与B之和,即虚线包围的全部区域的面积。

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图4 流域示意图
流域面积是河流的基本特征。一般地说,在自然条件基本相同的条件下,流域面积愈大,径流量也愈大,对径流过程所起的调节作用也愈大。例如,小流域暴雨洪水常常陡涨陡落,而大流域的洪水过程比较平缓;小流域径流变差大,而大流域径流变差较小;一般河流的水量是越往下游越大。
(3)流域的长度和平均宽度 流域长度是指从河源到出口断面流域的几何中心线长度。其求法是,以出口断面为圆心,画出若干不同半径的圆弧交流域边界于两点,则这些弧线中点连线的长度即为流域长度。当流域左右岸的流域面积大致对称时,可用干流的河长作为流域长度。流域面积除以流域长度的数值,即为流域的平均宽度。
流域长度与流域平均宽度的比值,反映流域形状的特征。一般地说,其比值大的,即流域狭长,它的洪水过程较为平缓。
(4)流域的自然地理条件 包括地理位置、气候条件、土壤性质、地形、地质构造、塘库、湖泊以及植被等。这些自然地理环境都将直接或间接地影响河川径流的形成及其过程。例如,地理位置和山川形势,直接影响内陆水分循环和水汽的运移;气候条件直接和间接地影响径流大小;土壤性质与地质构造,同河流的地下水补给量、下渗损失量、流域冲刷程度等有密切的关系;地形及植被,与暴雨洪水直接相关;湖泊、塘库对河川径流起着均化的调节作用等等。
三、河流的纵横断面
(一)河槽与河谷
河流实质上有两个方面:一是流动着的水;二是水在其中流动的河槽。在枯水期和平水期行水的河槽,叫基本河槽或枯水河槽,习惯上又简称河床。在洪水期才有水通过的叫洪水河槽。
自然河流在其发展与演变过程中,由于水流的侵蚀作用,不断地纵向下切和横向拓宽,逐步发展形成河流两岸的洼谷地形,我们称之为河谷。河槽只是河谷的一部分,即河槽只是河谷底部有河水流过的那一部分。通常河谷由谷底、谷坡、坡麓、谷缘等部分组成。有的河谷还有多级台地,如图5所示。


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图5 河谷的组成部分


河谷的形成和发展,除河流的侵蚀作用外,还有搬运作用和沉积作用。河流的搬运能力取决于流速的大小。一般地说,上游比下游的搬运能力大;洪水期比枯水期搬运能力大。在搬运和沉积的过程中,对泥沙还有显著的分选性。上游河床多为较大的卵石,中游则为细砾石和粗砂,下游仅有沙和泥。河流沉积所造成的地形主要有:冲积扇、淤积平原、三角洲等。
(二)河槽纵断面
河槽最深处的连接线称为溪线或深泓线。沿深泓线逐段量出河长及各点的河底高程,以河底高程为纵坐标,河长为横坐标,可绘出河槽纵断面图,如图6所示。
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图6 河槽纵断面图
从河槽纵断面图上可以得出任一河段的长度、落差和比降。所谓落差是指河段两端的河底或水面的高程差。所谓比降是指河段的落差与相应河段长度之比,即表示单位河长的落差。一般以百分率、千分率或万分率表示。
(三)河槽横断面
河槽中垂直于主流方向的断面,称河槽横断面,或称过水断面。洪水位以下的断面叫洪水横断面,枯水位以下的断面叫枯水横断面或称主槽。
按照水力特性,河槽横断面通常概括地分为单式断面和复式断面两大类,如图7所示。

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图7 河槽横断面的类型


横断面的水面通常并不呈严格的水平面,特别是在河弯处,因离心力的作用,在凹岸附近水面高,凸岸附近水面低。

在顺直河段,也有可能产生横比降,例如在涨水时,中间水面较两岸高,河中的漂浮物向两岸移动;在落水时,中间水面较两岸低,漂浮物向河流的主槽移动。

四、河流的分段
河流按其河谷和河床特点、河床比降、冲淤程度、流速及流量大小、以及水情变化等特点,从上到下一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。
(1)河源 河流发源的地方叫河源,一般指河流开始的局部地区。一般河流多发源于山岭,但也有的河流发源于平原、湖泊、沼泽或涌泉地区。
(2)上游 直接与河源相接的河流上段叫上游,其特征是:比降陡,水流急,下切作用强烈;一般河谷狭,两岸多高山,成V形河谷;多急滩、瀑布,洪水猛涨猛落变化剧烈。例如,黄河在河口镇以上称上游,长江在宜昌以上称上游。
(3)中游 上游以下称中游,其特征是:河床比降较平缓,水流下切作用弱,两侧侵蚀使河面逐渐加宽,冲刷和淤积作用比较显著,河床中出现浅滩或沙洲。
(4)下游 河流的最下一段称下游,其特征是:河床比降平缓,流速小,河床大部分处于淤积状态,浅滩、沙洲到处可见,并且河谷宽,流量大,河道蜿蜒曲折、多汊流。
(5)河口 河流注入海洋、湖泊,或注入其他河流,其注入口叫河口。由于河口突然扩大,流速降低,加之潮汐的影响,水流中的泥沙大量淤积,形成多汊的河口三角洲。有的河流消失在沙漠中,没有河口,俗称瞎尾河。



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