水系及其特征

[2013/12/31]

　　水系及其特征

　　(1)水系的概念：降落在地面上的雨水在水流集中流动的过程中，逐渐由小溪、小河汇集成大河，这样便构成了脉络相通的河流系统，称为水系或河系(hyd凹8MPhic nM)。换句话说，水系就是由于流和许多文流以及流域内的湖泊、沼泽、或地下暗河形成被此相连的集合体，即这些河中的水最终流过同一个出口断面。

　　(2)水系的干流和支流：干流(ma5n s，ream)—‘般是指水系中河道长、水量大、流域面积大的主河道。水系中除干流外的所有河流都称为交流(16LuM—甲).支流的分级方法是：把直接注入干流的河流叫一级支流;相应地，直接注入一级支流的河流称为二级支流，依此类推。如长江是干流，而汉江和大渡河等都是它的支流。但有时也根据习惯来划分干流和支流，这多是在不太了解河系的具体特征之前一直沿袭下来的。如把大渡河看作是蜗江的支流就是这样一个例子。

　　(3)水系的形状及其江流特点：水系的形状是由河流流经地区的地质、地貌条件决定的。根据干文流的分布及组合情况.可归纳为以下几种水系形状(图1.6)：树枝状、扇状、平行状、羽状、格状、人工几何状、辅合(散)状和编织状等：

　　在这几种水系形状中，羽形水系的汇流时间较短，如果流域普遍降雨，各支流的洪水几乎同时汇人干流，易形成陡涨陡落的洪水过程;而扇形水系的汇流时间较长，各支流洪水先后汇人干流，干流洪水过程平缓。

　　(4)水系的特征值：水泵的特征值有：河长』、落差A丹、比降人河网密度Dl河网(河道)发展系数：水系不均匀系数;河流弯曲系数xP;分岔系数等。

　　①河长』(riverl‘ngth)：指从河源到河口沿河槽中各断面上最大水深点的连线(航线)所量的长度。是确定河流落差、比降，估算水能和航程，决定汇流时间等的重要参数。一般可用曲线仪或小分规从大比例尺地图上量取。

　　落差AH(fall)：刘段购端的河底高程之差(A5)叫落差，河源到河口两处的河底高程之差称为总落差。

　　比降J(sI。Pe)：指沿水流方向，单位水平距离(L)河床的高程差，即J=A商yI (1.9)②河网密度(dMin“8e den咖y)D：指一个流域范围内各河道总长度』与流域面积4之比，即单位面积的河流长度。即D：ZL/4 (110)③河网(河道)发展系数：某级支流的总河长与干流河长之比，称该河某级河网发展系数。发展系数越大.表明支流长度超过于流长度越多，河网对径流的调节作用也就愈大。

　　④水系不均匀系数：于流的一岸支流总长匈另一岸支流总长之比，表示整个水系两岸不对称的程度和两岸注入干流水量的不均匀性质。

　　⑤河流弯曲系数xP：指河流实际长度L与从河源到河口的直线长度J的比值。即坤=6/6 (111)般平原区xP比山区的大.下游比上游的大。xP大对航运和诽洪部不⑥分岔系数：干流下游自开始有分流汉河起，各分流汉河和干流的总河长与开始有分流汉河以下干流河长之比。分岔系数愈大，表示该河分汉河愈多，水流愈分散，流速愈小.泥沙愈易淤积，河床愈不稳定。

　　1.2.1.2 流域及其特征(1)流域的概念：流域(iv。r bas5n)是指河流或水系的集水区域.即分水岭(wMershed)所包围的区域。分水岭是指划分相邻水系(或称流域)的山岭或河间高地。分水岭上员高点的连线叫分水线(d5vide)。分水线是流域的边界线，降落在分水线两侧的雨水各自汇入不同的流域。

　　一个流域的地面与地下分水线重合酌流域叫闭合流域(encl。sed Lasin)，否则叫非闭合流域(non·enclosed basin)(图1.7)o河流水量的补给通常包括地面水和地下水两部分，常以地面集水区代表流域的范围。一般两个相邻的流域间，因地面和地下集水区不一致而产生的水量交换比流域总水量小得多，常可忽略。但是，对流域内岩溶发育地区，有时这种交换的水量占总水量的比重相当大，这就必须通过水文地质调查来确定地面与地下集水区范围，估计相邻流域水量交换大小。

　　(2)流域的几何特征：常用流域面积、流域长度、流域平均宽度、流域形状系数和流域平均高度来表示。

　　q)流域面积(c。MhMe则Mea，basin Ma)J：指流域分水线所包围的面积，通常在人比例尺地形团上画出分水线后，用求积仪量取。

　　⑧流域长度(b。sinl。ndh)』。：指从河口起通过横断流域的若干以河口为圆心的弧线中点而达流域员远点的连线长度，也称流域的铀长。常用于流长度来代替。

　　①流域平均宽度(bas%w此h mean)8：流域面积与流域长度的比值，5=4/L。。

　　凹流域形状系数(basi M sh叩e fac，or)X：流域宽度与流域长度的比值，火=5/L。，x接近t时，流域形状接近扇形，X愈小则流域愈狭长。

　　⑤流域平均高度(Lasin elevati。n Mean)y”：指流域内地表平均高程，也即流域内各相邻等高线间的面积乘以其相应平均高程乘积之和与流域面积的比值‘‘可从地形图上用求积仪量取相邻两条等高线包围的面积.用加权法计算：

　　即5.=(4fAl l 42A2t 43A3—?J n A。)/J：zJ*A*/4 (]]2)式中：At一相邻两条等高线的高程平均值入一相邻两条等高线所包围的面积。

　　(3)流域的自然特征：流域的自然特征包括地理伦置、气候条件、十壤性质、地质构造、地形、植被、湖泊和沼泽等。

　　①地理位置：指流域所处的地理坐标，即经纬度，它反映了流域的水文特征，降雨蒸发等都与地理性置密切相关，例如我国iJL地区河川径流情况与东南沿海的就大不相同。

　　②流域气候条件：包括降水、蒸发、温度、湿度、风向风力等，其中降水、蒸发与径流密切相关。

　　③流域的土壤性质和地质构造：如土壤种类、土壤结构、地层的透水性、给水度、地层的掐皱、断层以及节理等。这些都在一定程度上影响流域地面径流和地下径流的产生和运动，从而直接影响到径流倩势。

　　四流域的地形特征：是指流域形状、平均高程和平均坡度等：

　　⑤植被串：xI=人/4xloo(%)，/l为植被覆盖面积.4为流域面积。

　　⑥湖泊率：x：=人/4M100(%)，人为湖泊面积。

　　⑦沼泽率：x3：/2/4MIoo(%)，人为沼泽面积。

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