《河川水文基礎(chǔ)知識(shí)》課件

第二章河川水文基礎(chǔ)知識(shí)本章重點(diǎn)：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(shí)本章重點(diǎn)：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(diǎn)，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(zhǎng)江上游5精選課件ppt長(zhǎng)江上游5精選課件ppt長(zhǎng)江中游6精選課件ppt長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)于某一水準(zhǔn)基面的高程。大斷面：遭遇設(shè)計(jì)洪水（可能最大洪水）時(shí)的過(guò)水?dāng)嗝?。中泓線：沿水流方向，各橫斷面上最大水深點(diǎn)的連線。縱斷面：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(zhǎng)度3)河流的比降橫比降：過(guò)水?dāng)嗝嫔希娴臋M向坡度?？v比降：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)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(shí)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(shí)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?yàn)樯郊?，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(lái)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(guò)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(guò)程產(chǎn)流過(guò)程匯流過(guò)程降水過(guò)程流域蓄滲過(guò)程坡面漫流過(guò)程河槽集流過(guò)程26精選課件ppt第二節(jié)徑流形成過(guò)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(guò)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(dòng)的水流稱為地面徑流；沿土壤巖石孔隙流動(dòng)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(dòng)的水流稱為河川徑流。27精選課件ppt一徑流的形成過(guò)程27精選課件ppt一、徑流形成過(guò)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(kāi)始到水流流經(jīng)流域出口斷面的全部物理過(guò)程，稱為徑流形成過(guò)程。可將其概化為四個(gè)階段：降水過(guò)程、流域蓄滲過(guò)程、坡面漫流過(guò)程和河槽集流過(guò)程。降水和流域蓄滲過(guò)程統(tǒng)稱產(chǎn)流過(guò)程；坡面漫流和河槽集流過(guò)程統(tǒng)稱匯流過(guò)程。28精選課件ppt一、徑流形成過(guò)程28精選課件ppt降雨過(guò)程→扣除損失→凈雨過(guò)程→流域匯流→流量過(guò)程⑴產(chǎn)流過(guò)程：降雨扣除損失后形成凈雨。⑵匯流過(guò)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(guò)程。徑流形成過(guò)程產(chǎn)流過(guò)程匯流過(guò)程坡地匯流河網(wǎng)匯流29精選課件ppt降雨過(guò)程→扣除損失→凈雨過(guò)程→流域匯流→流量過(guò)程徑流形成2）流域蓄滲過(guò)程

植物截留、入滲和填洼的整個(gè)過(guò)程，統(tǒng)稱為流域蓄滲過(guò)程；這部分雨水不產(chǎn)生地面徑流，對(duì)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(guò)程，就是由降雨扣除損失求凈雨的過(guò)程。1）降水過(guò)程

降水過(guò)程的特征:降水量、降水強(qiáng)度、時(shí)程分配、雨型、空間分布、籠罩面積、暴雨中心位置和暴雨移動(dòng)路徑等。30精選課件ppt2）流域蓄滲過(guò)程1）降水過(guò)程30精選課件ppt3）坡面漫流過(guò)程

流域蓄滲過(guò)程完成以后，剩余雨水沿著坡面流動(dòng)，稱為坡面漫流。31精選課件ppt3）坡面漫流過(guò)程31精選課件ppt4）河槽集流過(guò)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(dá)到流域出口斷面，這個(gè)過(guò)程稱為河槽集流。32精選課件ppt4）河槽集流過(guò)程32精選課件ppt產(chǎn)流過(guò)程33精選課件ppt產(chǎn)流過(guò)程33精選課件ppt坡面匯流河網(wǎng)匯流流域匯流過(guò)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(guò)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(dòng)對(duì)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(shì)一、河川水文情勢(shì)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(shì)一、河川水文情勢(shì)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(shí)段內(nèi)流過(guò)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(zhǎng)/（s·km2），計(jì)算式為

（5）徑流系數(shù)（a）是某時(shí)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?yàn)榻德涞搅饔蛏系挠晁傆袚p失，所以一般只能小于1,其計(jì)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(jì)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(guó)河流的水量補(bǔ)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(tái)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(guó)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(bǔ)給以融雪為主。42精選課件ppt（四）我國(guó)河流的水量補(bǔ)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(gè)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(jì)算方程。2.為什么我國(guó)的年降水量從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減？3.時(shí)段的長(zhǎng)短對(duì)水量平衡計(jì)算沒(méi)有影響，對(duì)嗎？43精選課件ppt思考題1.

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

R=Pc-Ec-ΔS2.答:

因?yàn)榻邓撬难h(huán)過(guò)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(lái)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(lái)愈不利，使西北內(nèi)陸的降水量也就逐漸減少。3.答：

不對(duì)。時(shí)段越長(zhǎng)，水量平衡方程式中的蓄水變量相對(duì)其他各項(xiàng)將愈小，當(dāng)時(shí)段很長(zhǎng)時(shí)，甚至可以忽略不計(jì)，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(shí)際上，從哪些方面判別一個(gè)流域是否為閉合流域？毀林開(kāi)荒為什么會(huì)加劇下游的洪水災(zāi)害？圍墾湖泊，為什么會(huì)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(rùn)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(méi)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(kāi)荒使山區(qū)的植被受到破壞，暴雨時(shí)將會(huì)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(shí)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(shí)，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(chǎng)暴雨洪水，其凈雨量將（

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