《河川水文基礎(chǔ)知識》課件

第二章河川水文基礎(chǔ)知識本章重點：1.河流、流域的基本特征；2.河川徑流的形成及影響因素；3.徑流的度量單位。1精選課件ppt第二章河川水文基礎(chǔ)知識本章重點：1精選課件ppt河流是如何形成的？2精選課件ppt河流是如何形成的？2精選課件ppt第一節(jié)河流和流域一、河流1．河流的形成和分段定義：河流河谷河床形成：水系，干流，支流分段：按照河谷和河床情況、沖淤程度、水情變化等特點，分為河源、上游、中游、下游和河口五段。3精選課件ppt第一節(jié)河流和流域一、河流形成：水系，干流，支流3精選4精選課件ppt4精選課件ppt長江上游5精選課件ppt長江上游5精選課件ppt長江中游6精選課件ppt長江中游6精選課件ppt淮河下游段7精選課件ppt淮河下游段7精選課件ppt黃河河口8精選課件ppt黃河河口8精選課件ppt湖口宜昌9精選課件ppt湖口宜昌9精選課件ppt河流分段及特征10精選課件ppt河流分段及特征10精選課件ppt長江水系略圖注意區(qū)分流域與水系的區(qū)別!11精選課件ppt長江水系略圖注意區(qū)分流域與水系的區(qū)別!11精選課件河流的基本特征河流斷面河流長度河流比降彎曲系數(shù)橫斷面縱斷面橫比降縱比降2.河流的基本特征12精選課件ppt河流的基本特征河流斷面河流長度河流比降彎曲系數(shù)橫斷面縱斷面橫1)河流斷面橫斷面：垂直于水流方向的斷面。水位：橫斷面內(nèi)，自由水面相對于某一水準(zhǔn)基面的高程。大斷面：遭遇設(shè)計洪水（可能最大洪水）時的過水?dāng)嗝妗Ｖ秀€：沿水流方向，各橫斷面上最大水深點的連線?？v斷面：沿中泓線的鉛垂面。13精選課件ppt1)河流斷面13精選課件ppt14精選課件ppt14精選課件ppt2)河流長度3)河流的比降橫比降：過水?dāng)嗝嫔希娴臋M向坡度。縱比降：單位長度河段的水面或河底落差。分水面比降和河底比降。4)彎曲系數(shù)15精選課件ppt2)河流長度15精選課件ppt3.山區(qū)與平原河流的一般特性1）山區(qū)河流

河谷橫斷面河谷縱斷面匯流時間與水位變幅河床組成16精選課件ppt3.山區(qū)與平原河流的一般特性1）山區(qū)河流16精選課件ppt金沙江穿越的大峽谷17精選課件ppt金沙江穿越的大峽谷17精選課件ppt平原河流

河床結(jié)構(gòu)與組成河谷形態(tài)

18精選課件ppt平原河流18精選課件ppt河流的橫斷面水流流速與縱比降匯流時間與水位變幅19精選課件ppt河流的橫斷面19精選課件ppt二、流域1．流域與流域面積(流域即集水面積)流域分水線（分水嶺）閉合流域、非閉合流域流域面積（F，單位為km2）

在實際工作中，除非有石灰?guī)r溶洞等特殊的地質(zhì)情況，一般多按閉合流域考慮。20精選課件ppt二、流域20精選課件ppt1、分水線：地形等高線中的極大值稱為山峰，山峰的下坡方向為山脊，相鄰山脊之間的區(qū)域稱為鞍部。山峰、山脊和鞍部的連接線稱為分水線。21精選課件ppt21精選課件ppt2、流域：地面分水線包圍的區(qū)域。

1）流域面積F（km2）：流域分水線包圍區(qū)域的水平投影面積，稱為流域面積。

2）閉合流域：地表與地下分水線重合的流域。

3）非閉合流域：地表與地下分水線不重合，本流域與外流域有水量交換。22精選課件ppt2、流域：地面分水線包圍的區(qū)域。22精選課件ppt

地面分水線和地下分水線示意圖23精選課件ppt

地面分水線和地下分水線示意圖23精選課件ppt24精選課件ppt24精選課件ppt3、流域的自然地理特征流域的地理位置：一般以流域所處的經(jīng)緯度來表示流域的氣候特征：包括降水、蒸發(fā)、濕度、氣溫、氣壓、風(fēng)等要素流域的下墊面條件：流域的地形、地質(zhì)構(gòu)造、土壤和巖石性質(zhì)、植被、湖泊、沼澤情況等25精選課件ppt3、流域的自然地理特征25精選課件ppt第二節(jié)徑流形成過程及其主要影響因素河川徑流地表徑流地下徑流徑流形成過程產(chǎn)流過程匯流過程降水過程流域蓄滲過程坡面漫流過程河槽集流過程26精選課件ppt第二節(jié)徑流形成過程及其主要影響因素河川徑流地表徑流地下一徑流的形成過程1、徑流：指降落到流域表面的雨水，由地面與地下匯入河川，最終流出流域出口斷面的水流。其中，沿著地面流動的水流稱為地面徑流；沿土壤巖石孔隙流動的水流稱為地下徑流；匯集到河流后，在重力作用下沿河床流動的水流稱為河川徑流。27精選課件ppt一徑流的形成過程27精選課件ppt一、徑流形成過程地面水流和地下水流匯集到河網(wǎng)并沿河槽流出流域的出口斷面稱為河川徑流。由降水開始到水流流經(jīng)流域出口斷面的全部物理過程，稱為徑流形成過程?？蓪⑵涓呕癁樗膫€階段：降水過程、流域蓄滲過程、坡面漫流過程和河槽集流過程。降水和流域蓄滲過程統(tǒng)稱產(chǎn)流過程；坡面漫流和河槽集流過程統(tǒng)稱匯流過程。28精選課件ppt一、徑流形成過程28精選課件ppt降雨過程→扣除損失→凈雨過程→流域匯流→流量過程⑴產(chǎn)流過程：降雨扣除損失后形成凈雨。⑵匯流過程：凈雨沿坡面和地下匯入河網(wǎng)，經(jīng)河道匯集形成流域出口斷面的流量過程。徑流形成過程產(chǎn)流過程匯流過程坡地匯流河網(wǎng)匯流29精選課件ppt降雨過程→扣除損失→凈雨過程→流域匯流→流量過程徑流形成2）流域蓄滲過程

植物截留、入滲和填洼的整個過程，統(tǒng)稱為流域蓄滲過程；這部分雨水不產(chǎn)生地面徑流，對降雨徑流而言，稱為損失，扣除損失后剩余的雨量，稱為凈雨。所謂的產(chǎn)流過程，就是由降雨扣除損失求凈雨的過程。1）降水過程

降水過程的特征:降水量、降水強度、時程分配、雨型、空間分布、籠罩面積、暴雨中心位置和暴雨移動路徑等。30精選課件ppt2）流域蓄滲過程1）降水過程30精選課件ppt3）坡面漫流過程

流域蓄滲過程完成以后，剩余雨水沿著坡面流動，稱為坡面漫流。31精選課件ppt3）坡面漫流過程31精選課件ppt4）河槽集流過程

坡面漫流的雨水匯入河槽后，順著河道由小溝到支流，由支流到干流，最后達到流域出口斷面，這個過程稱為河槽集流。32精選課件ppt4）河槽集流過程32精選課件ppt產(chǎn)流過程33精選課件ppt產(chǎn)流過程33精選課件ppt坡面匯流河網(wǎng)匯流流域匯流過程流域出口34精選課件ppt坡面匯流河網(wǎng)匯流流域匯流過程流域出口34精選課件ppt二、影響徑流的主要因素1）氣象氣候因素

（1）降雨（2）蒸發(fā)

2）下墊面因素

（1）地形（2）土壤和地質(zhì)（3）植被與湖沼（4）流域形狀和面積3）人類活動對徑流的影響

農(nóng)業(yè)、林牧業(yè)和水利措施35精選課件ppt二、影響徑流的主要因素1）氣象氣候因素35精選課件ppt第三節(jié)河川水文情勢一、河川水文情勢1.不重復(fù)性2.地區(qū)性3.周期性4.模糊性36精選課件ppt第三節(jié)河川水文情勢一、河川水文情勢36精選課件ppt二、徑流的度量單位（1）流量（Q）m3/s；（2）徑流總量（W）指某時段內(nèi)流過斷面的總徑流體積；（3）徑流深（y）是徑流總量平均分布在流域面上的水深，常用單位為mm。

（4）徑流模數(shù)（M）是單位流域面積上所“產(chǎn)生”的“流量”，常用單位為L/（s·km2），計算式為

（5）徑流系數(shù)（a）是某時段降雨量（mm）所形成徑流深（mm）的比例數(shù)，以小于1的數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，因為降落到流域上的雨水總有損失，所以一般只能小于1,其計算式為

37精選課件ppt二、徑流的度量單位（1）流量（Q）m3/s；37精選課件pp例：已知某流域F=100km2，多年平均年降水量=1200mm，多年平均年徑流深＝600mm。試求：多年平均流量、多年平均年蒸發(fā)量、多年平均年徑流系數(shù)、多年平均年徑流模數(shù)M。38精選課件ppt例：已知某流域F=100km2，多年平均年降水量=1200mQ=0.6*100*1000*1000/(365*24*3600)=1.9m3/sZ=1200-600=600mm

a=600/1200=0.5M=19L/s.km239精選課件pptQ=0.6*100*1000*1000/(365*24*361．已知某斷面2000年年平均流量為2000m3/s，該斷面以上的積水面積為688421km2，分別計算年徑流量、徑流深、徑流模數(shù)。40精選課件ppt1．已知某斷面2000年年平均流量為2000m3/s，該斷面

41精選課件ppt41精選課件ppt（四）我國河流的水量補給1）雨源類這類河流的洪水由降雨形成。主要分布在秦嶺、淮河以南直至臺灣、海南島、云南廣大南方地區(qū)。2）雨雪源類這類河流的洪水三、四月間主要由融雪形成春汛，之后有一段枯水期，入夏以后降雨量增多，在六至九月形成夏汛和秋汛，主要分布在我國華北、東北地區(qū)。3）雪源類西北地區(qū)新疆、青海等地的河流，水量補給以融雪為主。42精選課件ppt（四）我國河流的水量補給1）雨源類42精選課件ppt思考題1.

將全球的陸地作為一個系統(tǒng)，設(shè)年降水量為Pc、年蒸發(fā)量為Ec、陸地流入海洋的徑流量為R、陸地蓄水量年末與年初之差為ΔS，試根據(jù)質(zhì)量守恒原理列出R的計算方程。2.為什么我國的年降水量從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減？3.時段的長短對水量平衡計算沒有影響，對嗎？43精選課件ppt思考題1.

將全球的陸地作為一個系統(tǒng)，設(shè)年降水量為Pc、年蒸1.答案：

R=Pc-Ec-ΔS2.答:

因為降水是水文循環(huán)過程中輸送的水汽在適當(dāng)?shù)臈l件下形成的，而這些水汽主要來自海洋的蒸發(fā)，在向內(nèi)陸的輸送中，距離海洋愈近，水汽愈豐沛，形成降水的條件愈有利，所以降水豐沛；水汽輸送途中，隨著不斷的降水，氣流中的水汽不斷減少，形成降水的條件愈來愈不利，使西北內(nèi)陸的降水量也就逐漸減少。3.答：

不對。時段越長，水量平衡方程式中的蓄水變量相對其他各項將愈小，當(dāng)時段很長時，甚至可以忽略不計，如多年平均水量平衡那樣。44精選課件ppt1.答案：

R=Pc-Ec-ΔS44精選課件p思考題如何確定河流某一指定斷面控制的流域面積？實際上，從哪些方面判別一個流域是否為閉合流域？毀林開荒為什么會加劇下游的洪水災(zāi)害？圍墾湖泊，為什么會使洪水加??？5.徑流是由降水形成的，故年徑流與年降水量的關(guān)系。

a、一定密切；b、一定不密切；

c、在濕潤地區(qū)密切；d、在干旱地區(qū)密切。45精選課件ppt思考題如何確定河流某一指定斷面控制的流域面積？45精選課件p1.答：（1）搜集指定斷面以上河流所在地區(qū)的地形圖；（2）在地形圖上畫出地面集水區(qū)的分水線；（3）用求積儀量出地面分水線包圍的面積，即流域面積。2.答:閉合流域：（1）流域在非巖溶地區(qū)，沒有暗河、天坑；（2）徑流系數(shù)小于1；（3）出口斷面能下切至巖層。3.答:（1）毀林開荒使山區(qū)的植被受到破壞，暴雨時將會造成嚴(yán)重的水土流失，使下游河道淤塞，排水不暢；（2）裸露的坡地，下滲差，暴雨時產(chǎn)生地面徑流大，匯流速度快，將使洪峰大大增高。4.答:

圍墾湖泊，主要使湖泊的蓄洪容積大大減?。煌瑫r，被圍墾的土地，還要大量排漬，使河流洪水顯著加劇。5.c46精選課件ppt1.答：（1）搜集指定斷面以上河流所在地區(qū)的地形圖；（2）在思考題1.某流域（為閉合流域）上有一場暴雨洪水，其凈雨量將（

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