第三章 陆地表面水的组成与运动 海洋水 河流 地球上的水体 地表水 冰川 陆地水 湖泊与沼泽 地下水
第一节 陆地表面水的组成与结构 一、陆地表面水的组成 陆地表面的基本水源来自大气降水。从海洋上蒸发的水汽,被气流输送到陆地上空,其中一部分从陆地上空流走,形成过境气流;另一部分在陆地上空冷凝,按固、液两种形态降水。大气降水落到地表,除一部分被蒸发和入渗地下外,其余在地表形成冰川、湖泊、沼泽和河流天然地表水体,此外还有极小一部分组成了生物水。
二、陆地表面水的结构 1、什么是地表水的结构? 2、地表水各组成部分在地表水循水中的功能?
第二节 河 流 学习指导: 关于河流的基础知识----河流、水系和流域 表达河流水文变化要素-----水情要素 河川径流的形成、变化 第二节 河 流 学习指导: 关于河流的基础知识----河流、水系和流域 表达河流水文变化要素-----水情要素 河川径流的形成、变化 河流的补给类型与特点
一、河流、水系和流域 (一)河流、水系和流域的概念 大气降水或地下涌出地表的水,汇集在地表低洼处,在重力作用下经常或周期性地沿流水本身造成的洼地流动,就形成了河流。 陆地表面经常或间歇有水流动的泄水凹槽, 即为流动的水与凹槽的总称,
河流沿途接纳支流,形成复杂的干支流网络系统,就是水系。 每一条河流或每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给水,这一集水区就是河流或水系的流域。 两相邻流域间地面高程最高点的连线,就是两个水系的分水线。
水系特征主要包括河长、河网密度和河流的弯曲系数。 (二)水系的特征与形式 水系特征主要包括河长、河网密度和河流的弯曲系数。 河长是从河口到河源沿河道的轴线所量得的长度。 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。 K 值越大,河段就越弯曲。
根据干支流分布的形状,可进行水系分类,主要可分5类: 扇状水系:干支流呈扇状分布,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。 羽状水系:支流从左右两岸相间汇人干流,形呈羽状。如滦河水系。 平行状水系:几条支流平行排列。如淮河左岸的洪河、颖河、西浘河、涡河、浍河等。 树枝状水系:干支流的分布呈树枝状。大多数河流属此种类型。如珠江的主流西江水系。 格状水系:于支流分布呈格子状,即支流多呈900角汇人于流。这是由于河流沿着互相垂直的两组构造线发育而成。如闽江水系。
水系类型不同,对水情变化的影响不同。 扇状水系,由于支流几乎同时汇人干流,当整个水系普降大雨时,就易造成干流特大洪水。海河历史上多水灾的原困之一即在于此。 而羽状水系因支流洪水是先后汇人干流的,因此各支流汇人的水量分先后排出,故不易形成水灾。滦河少水灾的原因之一,即是由于其为羽状水系的缘故。
河源与河口的高度差,称河流的总落差;而某一河段两端的高度差,则是这一河段的落差;单位河长的落差,叫做河流的比降,通常以小数或千分数表示。 (三)河流的纵横断面 河源与河口的高度差,称河流的总落差;而某一河段两端的高度差,则是这一河段的落差;单位河长的落差,叫做河流的比降,通常以小数或千分数表示。 河槽中垂直于流向并以河床为下界、水面为上界的断面,是河流的横断面。 过水断面:指某一时刻河底线与水面线所包围的平面。
★河流横断面形态要素 过水断面面积 W; 湿周 P(过水断面上被水浸湿的河槽部分); 水面宽度 B; 平均深度 H=W/ B; 水力半径 R=W / P; 糙度系数 n(指河槽上的泥沙、岩石、植物 等对水流的阻碍作用程度)。
(四)河流的分段 较大的河流可分河源、上游、中游、下游、河口等五个部分,河源是河流的发源地。河口是河水的出口处。上游、中游、下游是从河源到河口之间的三个河段,它们有着不同的水文地貌特征。 河流是人类的母亲。对大河源头的探寻考察,历史上向来是各国极为重视的问题。它对于人类认识自己的生存环境及未来发展,有着重要意义。
长江的上源沱沱河出自青海省西南边境唐古拉山脉各拉丹冬雪山,与长江南源当曲回合后称通天河;南流到玉树县巴塘河口以下至四川省宜宾市间称金沙江;宜宾以下始称长江,扬州以下旧称扬子江。长江流经西藏、四川、重庆、云南、湖北、湖南、江西、安徽、江苏等省市区,在上海市注入东海。有雅砻江、岷江、沱江、嘉陵江、乌江、湘江、汉江、赣江、青弋江和黄浦江等支流。在江苏省镇江市同京杭大运河相交。
1976年夏和1978年夏,长江流域规划办公室先后两次组织江源调查队,深入江源地区进行了详细的实地考察,查清了江源水系和源头情况。长江上源位于昆仑山和唐古拉山之间,这里河流众多,较大的有楚玛尔河、沱沱河和当曲3条。其中无论流域面积或水量都是当曲最大,根据“河源唯远”的原则,确定了沱沱河为正源。 最早的数据出自 1976 年我国第一次江源拍摄调查,其基础是 1974 年测绘部门完成了长江上游"无图区"十万分之一地形图的航测调绘,其重大成果在于实地探明沱沱河源位于祖尔肯乌拉山以南,而不是过去认为的位于祖尔肯乌拉山以北,从而大大延长了沱沱河的长度。经校正,以囊极巴陇为汇合点,沱沱河(以海拔 6543 米的姜古迪如雪山顶峰为起点)长 358.1 公里,当曲(以霞舍日阿巴山下海拔 5050 米处为源)长 357.1 公里。这一结果为后来我国广为流传的长江源自雪山冰川说奠定了基础。
第二次江源调查的时间是 1978 年,仍由原长江流域规划办公室会同有关部门进行。测得的结果是,沱沱河长 358. 1 公里,当曲长 357 第二次江源调查的时间是 1978 年,仍由原长江流域规划办公室会同有关部门进行。测得的结果是,沱沱河长 358.1 公里,当曲长 357.1 公里。同时公布了长江的河长 6300 公里。已故的考察队成员原更生 1982 年在其《大江探源》一书中使用了沱沱河长 350 公里,当曲长 352 公里的数字。 1986 年的长江科学考察漂流探险队对长江各源头长度、流量、流域进行了第三次考察。测得结果:沱沱河长 346.3 公里(以尕恰迪如西南无名冰川的纳钦曲西支源流为起点),当曲长 353.1 公里(以扎西格君为起点)。 1995 年青海省水利志编委会经长时间工作后便出版了一本具有这样特色的《青海河流》。该书同样测得沱沱河长 350 公里,当曲长 352 公里。 最近一次刘少创博士利用卫星遥感图像处理系统和 GIS 对长江源区遥感影像进行分析,得出当曲长 360.8 公里,沱沱河长 357.6 公里,当曲长于沱沱河 3.2 公里的数据。杨联康认为"当曲在距源 36~90 公里处流经沼泽(藏语:当)地区,水流散乱,所测长度难以作到绝对准确,故当曲与沱沱河的真实长度及两源长度比较似以经 1978、1986、1995 历次测量者与刘少创博士汇测后确定为妥。"
诸多权威机构中,谁代表国家来认定河流的正源?是国土资源部?国家测绘局?中国科学院?还是与英国皇家地理学会对应的中国地理学会?在中国,大河问题,习惯于承认水利部的定论。长江,由长江水利委员会(原长江流域规划办公室)说了算。黄河由黄河水利委员会说了算。那么没有专门"委员会"的澜沧江呢?如果此次"三江源"考察队对澜沧江得到一些新的认识,那么由哪一家来验证确认呢? 难点不仅在谁来认定,而且在认定大河正源的标准。标准是成套的,内容多种多样。不论哪一套标准,首先考虑的是长度(“河源惟远”)和水量(“水量惟大”)这两项主要标准。此外还有一些因素被经常考虑在内,如:流向,指水源与主河流向的关系,看是否顺直;历史上的传统认识;河流发育史和河谷形态;河源类型特征等等。上述成套标准主次关系也不一致。在确定正源的标准上,国际上也没有“整齐划一”。 长江江源区河流众多,呈扇状分布,按照河流长度、走向、流域面积和水量大小等原则确定沱沱河为长江正源,楚玛尔河为长江北源,当曲为长江南源。正源沱沱河地理位置居三河之中,流向较为顺直,当曲水量较丰,流域面积与长度为三河之首,位置偏南。"即也认为当曲源远水大,但考虑流向,仍以沱沱河为正源。实际上,多少采用了"多源说"的方式。"多源说",是在河源区情况复杂,意见纷呈时,采取最长源头、最高源头、流向顺直的源头,习惯源头和正源等不同概念分列的方式解决河源认识问题。
黄河,1952 年黄河水利委员会组织河源查勘队,确认历史上所指的玛曲是黄河正源。1978 年,青海省政府、青海军分区邀请有关单位组成考察组,进行了为时一个月的考察,提出卡日曲为河源的建议。八十年代初,杨联康以 1111 天时间徒步考察了黄河、长江全程,发现黄河最远源头拉郎情曲,远于当前使用的河源玛曲(约古宗列渠)30.5 公里,远于卡日曲 11.9 公里。之入海口外延,黄河最大长度应为 5501.1 公里,属于世界超过 5500 公里的五大长河之一。1985 年,黄河水利委员会因与下段河道平顺延续、当地藏民的看法和 200 多年的历史习惯,仍以玛曲为正源。并在约古宗列盆地西南隅的玛曲曲果,东经 95°59′24″,北纬 35°01′18″处树立河源标志。
河谷 形态 河床 物质 比降/流速 侵蚀/堆积 流量 水位 变化 上游 V 基岩砾石 大/大 下切 小 大 中游 宽U 中粗砂 中/中 侧蚀 中 下游 宽浅U 细砂淤泥 小/小 堆积 河谷 形态 河床 物质 比降/流速 侵蚀/堆积 流量 水位 变化 上游 中游 下游
(五)流域特征对河流的影响 流域面积是流域的重要特征之一。河流水量的大小和流域面积大小有直接关系。除干燥区外,一般是流域面积愈大,河流水量也愈大。 流域形状对河流水量变化也有明显的影响。圆形或卵形流域,降水最容易向干流集中,从而引起巨大的洪峰;狭长形流域,洪水宣泄比较均匀,因而洪峰不集中。 流域的高度主要影响降水形式和流域内的气温,而降水形式和气温又影响到流域的水量变化。根据某一高度上的降雨,降雪量和融雪时间,可以估计河流的水情变化。 流域方向或干流方向对冰雪消融时间有一定的影响。如流域向南,降雪可能较快消融,形成径流或渗入土壤;流域向北,则冬季降雪往往迟至次年春季才开始融化。
二、河流的水情要素 河流是通过它的流水活动影响和改变地理环境的。为了认识河流的特征及其地理意义,必须首先了解有关河流水情的一些基本概念。水情要素是反映河流水文情势及其变化的因子。它主要包括水位、流速、流量、泥沙、水温和冰情等。通过这些因素反映河流在地理环境中的作用,及其与自然地理环境各组成要素之间的相互关系,也是研究水文规律的基础。
(一)水位 河流中某一标准基面或测站基面上的水面高度,叫做水位。水位高低是流量大小的主要标志。流域内的降水和冰雪消融状况等径流补给是影响流量,同时也是影响水位变化的主要因素。但是,其他因素也可以影响水位变化,例如:流水侵蚀或堆积作用造成河床下降或上升;河坝改变了河流的天然水位情势;河中水草或河流冰情等使水流不畅,水位升高;入海河流的河口段和感潮段由于潮汐和风的影响而引起水位变化,等等。可见,水位变化是多种因素同时作用的结果。这些因素各具有不同的变化周期,如流水侵蚀作用具有多年变化周期,径流补给形式的变化具有季节性周期,潮汐影响具有日变化周期,等等,因而,河流的水位情势是非常复杂的。
(二)流速 流速指水质点在单位时间内移动的距离。它决定于纵比降方向上水体重力的分力与河岸和河底对水流的摩擦力之比。可以运用等流速公式,即薛齐公式计算水流某一时段的平均流速v: 式中,R 为水力半径;I 为河流纵比降;c 为待定系数。这是一个应用很广的基本公式。建立这一公式的基本出发点是:只有动力与摩擦力相等时,水流才沿河槽作等速运动
(三)流 量 流量是指单位时间内通过某过水断面的水的体积。常用Q表示,单位是m3/s。它可用下式表示: Q= w v 式中:Q为流量(m3/s);w为过水断面积(m2);v为流速(m/s)。
流量关系曲线
(四)河水温度与冰情 河流的补给特征是影响河水温度状况的主要因素。由冰川和积雪补给的河流,水温必然较低;从大湖泊流出的河流,春季水温低而秋季水温高;地下水补给量丰富的河流,冬春季水温较高。还有许多其他因素影响河水温度,例如,太阳辐射和流域的气温状况,等等。河水温度也随时间而变化。夏季水温有明显的日变化,而且中低纬河流比高纬河流显著。季节变化表现为夏季水温高,冬季水温低。北方河流并可以发生结冻现象。
三、河川径流 (一)径流的形成和集流过程 径流的形成是一个连续的过程,但是可以划分为几个不同的特征阶段。了解这些阶段的特点,对于水文分析是重要的。
1.停蓄阶段 降水落到流域内一部分被植物截留,另一部分被土壤吸收,然后经过下渗,进入土壤和岩石孔隙中,形成地下水。所以降水初期不能立即产生径流。降水进行到大于上述消耗时,便在一些分散洼地停蓄起来。这种现象称为填洼。停蓄于洼地的水也不能立即变为径流,所以这个阶段叫做停蓄阶段。对于径流形成而言,停蓄阶段是一个耗损过程;但是,从增加雨水对地下水的补给和减少水土流失来说,这个阶段是具有重要意义的。
2漫流阶段 降水进行到植物截留和填洼都已达到饱和,降水量超过下渗量时,地表便开始出现沿天然坡向流动的细小水流,即坡面漫流。坡面漫流逐渐扩大范围,并分别流向不同的河槽里,叫漫流阶段。
3.河槽集流阶段 坡面漫流的水进入河道中,沿河网向下游流动,使河流流量大为增加,叫做河槽集流。河槽集流阶段,大部分河水流出河口外,只有小部分渗过河谷堆积物补给地下水,待洪水消退后,地下水又反过来补给河流。河槽集流过程在降水停止后还将继续很长时间。这个阶段包括雨水由坡面进入河网,最后流出出口断面的整个过程,它是径流形成的最终环节。
上述三个阶段是指长时间连续降水下发生的典型模式。实际上由于每次降水的强度和持续时间不同,各流域自然条件也不一样,所以,无论是不同流域,或是同一流域在不同降水过程中的径流形成,都可能有不同程度的差别。
(二)影响河川径流形成与变化的因素 降水强度 降水过程 蒸发量 气候因素 下垫面因素 人为因素 地貌 地质和土壤 植被 湖泊和沼泽
(三)河川径流的变化 1.径流的特征值:在研究某时段内河流水量变化和比较各河流的径流量时,都必须采用适当的量值来计算。 (l)流量Q 前已述及,流量是指单位时间内通过某一横断面的水量,常用单位为m3/s。其计算式详见前述水情部分。
(2)径流总量W 径流总量是指在一定时段内通过河流某一横断面的总水量(一般指出口断面)。常用单位为m3其计算式为: W = QT 式中:Q为流量(m3/s);T为时段(如日、月、年等)长(s)。
(3) 径流模数 径流模数是指单位流域面积上产生的流量。常用单位 m3/(s· km2),其计算式为: 式中;Q为流量(m3/s);F为流域面积(km2);1000为单位换算系数(即1m3水为l000 m3)。
(4)径流深度R 径流深度是指单位流域面积上的径流总量。也即是把径流总量平铺在整个流域面积上所得到的水层深度,常用单位为毫米(mm)。其计算式为: 式中:W为径流总量(m3);F为流域面积(km2);为单位换算系数。
(6)径流系数 径流系数是指任一时段的径流深度(或径流总量)与该时段的降水量(或降水总量)之比值。其计算式为: 式中:R为径流深度(mm);P为降水量(mm)。
2.径流变化的主要标志 (1)频率与重现期 读P-92表3-2,思考: 组内频率与累积频率的区别; 理解保证率的含义; 重现期和保证率关系。
年径流量 3000-2501 2500-2001 2000-1501 1500-1001 1000-501 出现次数mi 1 4 7 频率(%)pi 5.9 23.5 41.2 累积次数Gi 5 12 16 17 累积频率Pi 29.4 70.6 94.1 100.0
① 百年一遇:随机变量如洪峰流量或水位的累积频率P=1%上的值。P=99%为百年一遇的枯水年。 一般取P>75%为枯水年,P<25%为丰水年,P≈75—25%为平水年。 p=95%的保证率其重现期是多大?它是表示洪水还是枯水?其含义是什么?
(2)均值 河流的年正常径流量是指多年径流量的算术平均值,即一年中流过河流某一断面的平均水量。它是一个比较稳定的数值,也是一个重要的特征值。只有河流的径流年际变化比较小,或者有相当长的观测资料时,才能够精确地计算出河流的正常径流量。 算术平均值能够比较简单地概括一系列观测数据。假定某个水文要素的观测共有n项,各项的数值分别为x1、x2、x3……xn,则其算术平均值为
(3)均方差 例如有下面两个系列 第一系列:5 10 15; 第二系列: 1 10 19 间,后者却变化于1—19之间。 第一系列:5 10 15; 第二系列: 1 10 19 间,后者却变化于1—19之间。 研究任何系列的离散程度,必须以均值为中心来考察。系列中某一个值 称为离均差或简称离差。各离差平均值等于零。显然,用离差平均值来说明系列的离散程度是无效的。因此必须采用离差值的平方的平均数,然后开方,作为鉴定系列离散程度的参数,这个参数称为均方差σ。 按此式计算上述两系列的均方差,则得到σ=4.08,σ=7.35第一系列的均方差小于第二系列,说明第一系列数值集中,变化较小。
(4)离差系数 第一系列:5 10 15;第二系列:995 1000 1005 这两个系列的均方差相同,说明两个系列的绝对离散程度是一样的,但因其均值分别为10和1000,第一系列中最大最小值与均值之比为1/2,第二系列却是1/200。为了克服这种缺点,数理统计中用均方差与均值之比作为衡量相对离散程度的参数,这就是离差系数Cv。 按此式计算,上述两系列的离差系数分别为 这说明第二系列的变化程度远较第一系列小。
3.径流的变化 (1)径流的年内变化 ①循环性 ②不重复性 ③周期性 (2)径流的年际变化 ①反映径泫年际变化的指标 ②我国河流的径流年际变化特点: ③影响径流年际变化的因素:
流域 河名 集水面积(km2) 降水最大值与最小值比 Cv 黑龙江 松花江 390526 6.9 0.43 辽河 浑太河 8082 4.6 0.41 海滦河 潮白河 17595 19.3 0.74 永定河 15002 4.9 0.37 黄河 730036 3.5 0.25 渭河 46827 5.8 4.2 淮河 121330 11.7 0.62 长江 1005501 1.8 0.12 金沙江 458592 0.16 珠江 西江 329705 3.2 0.20 闽江 54500 3.1 0.28
中国大陆径流分带与变差系数(据《中国自然地理图集》) 径流的年际变化:指径流多年的变化。径流量的年际变化往往是由于降水量的年际变化引起的。通常以径流的离差系数来表示年径流的变化程度。影响年径流的离差系数的主要因素有年径流量、径流补给来源和流域面积大小。我国河流年径流的离差系数由东南丰水带的0.2~0.3到西北缺水带的0.8~1.0。
影响年径流Cv值大小的因素主要有:年径流量、径流补给来源和流域面积的大小三方面。 1)年径流量年径流量大意味着年降水量丰富,降水丰富的地区水汽输送量大而稳定,降水量的年际变化小,同时,降水量丰富的地区地表供水充分,蒸发比较稳定,故年径流Cv值小;降水量少的地区,降水集中而不稳定,加之蒸发量年际变化较大,致使年径流Cv值大。我国河流年径流量Cv值的分布虽然也具明显的地带性,但它和年径流量分布的趋势相反,年径流深是从东南向西北递减,而Cv值则从东南向西北增大,即东南的丰水带Cv值为0.2—0.3,到西北缺水带,Cv值增至0.8—1.0。
2)补给来源 我国西北、华北少雨区有些河流Cv值也很小,这是由于补给水源的影响所至。以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流,年径流Cv值较小,而以雨水补给为主的河流Cv值较大,尤其是雨水变率大的地区,Cv值更大。因为冰川积雪融化量主要取决于气温,平均气温的年际变化比较小,所以冰雪融水补给为主的河流Cv值较小,例如,天山、昆仑山、祁连山一带源于冰川的河流,Cv值仅0.1—0.2。以地下水补给为主的河流因为受地下含水层的调蓄,径流量较稳定,Cv值也较小。例如,以年降水量相近的黄土高原与黄淮海平原相比,黄土高原地处土质松散、下渗作用强、地下水丰富的地区,地下水对河流补给的比重较大,年径流量的Cv值只有0.4—0.5,其中以地下水补给为主的无定河上游,Cv值甚至小于0.2。而黄淮海平原的河流,主要水源是降水,而且降水变率较大,因而年径流量Cv值一般均在0.8以上,局部地区甚至大于1.0。
3)流域面积 流域面积小的河流,Cv值大于流域面积大的河流。这是因为大河集水面积大,而且流径不同的自然区域,各支流径流变化情况不一,丰枯年可以相互调节,加之大河河床切割很深,得到的地下水补给量多而稳定,所以大河的Cv值较小。例如,长江干流汉口站Cv值为0.13,而淮河蚌埠站的Cv则达0.63。同理,各大河干流的Cv值一般均比两岸支流小。
(3)特征径流 1.洪水 河流的水位达到某一高度,致使沿岸城市、村庄、建筑物、农田受到威胁的水位,称为洪水位。连续的强烈降水是造成洪水的主要原因,积雪融化也可以造成洪水。流域内的降水分布、强度、降水中心移动路线,以及支流排列方式,对洪水性质有直接影响
洪峰流量 Qm、洪水总量 W和洪水过程线,称为洪水三要素 在天然河道中,洪水的流量和水位随时间而呈波状起伏的变化,称为洪水波 洪水波的展开 洪水波的扭曲
2.枯水 枯水就是特别小的径流。枯水径流发生在以地下径流补给为主的时期,故此时期称为枯水期。 3.洪水、枯水期的调整洪水与枯水对国民经济均有不良的影响,因此,如何对洪水与枯水期进行调整就非常重要。目前调整的方法主要有:兴修水利调整、天气预报调整、人工降雨等
三、河流的补给 (一)河流补给的形式 降落在地表的雨水,除部分被植物截留、下渗和蒸发以外,其余的形成地表径流,汇入河网,补给河流。冰川、积雪、地下水、湖泊和沼泽,也都可以构成河流的水源。
根据降水形式及其向河流运动的路径的不同,河流补给可分为: 降水补给 融水补给 湖泊和沼泽水补给 地下水补给
(二)各种补给的特点 1.降水补给 雨水是全球大多数河流最重要的补给来源。降水补给为主的河流的水量及其变化,与流域的降水量及其变化有着十分密切的关系。我国广大地区,尤其是长江以南地区的河流,降水补给占绝对优势。据估计,我国河流的年径流量中,降水补给约占70%,河流水量与降水量分布一样,表现出由东南向西北递减的趋势;河流多在夏秋两季发生洪水,也与降水集中于夏秋两季有关。
2.融水补给 融水补给为主的河流的水量及其变化,与流域的积雪量和气温变化有关。这类河流在春季气温回升时,常因积雪融化而形成春汛。春季气温和太阳辐射的变化,不像降水量变化那样大,所以春汛出现的时间较为稳定,变化也较有规律。我国东北北部地区有的河流融水补给可占全年水量的20%,松花江、辽河、黄河的融水补给,可以形成不太突出的春汛。西北山区河流中山地带的积雪及河冰融水,是山下绿洲春耕用水的主要来源。高山冰川的融水补给时间略迟,常和雨水一起形成夏季洪峰。
3.地下水补给 河流从地下所获得的水量补给,称地下水补给。地下水是河流较经常的水源,一般约占河流径流总量的15—30%。地下水补给具有稳定和均匀两大特点。深层地下水因受外界条件影响较小,其补给通常没有季节变化,浅层地下水补给状况则视地下水与河流之间有无水力联系而定。
4.湖泊与沼泽水补给 湖泊、沼泽水补给量的大小和变化,取决于湖泊和沼泽对水量的调节作用。湖泊面积愈大,水量愈多,调节作用就愈显著。一般说来,湖泊沼泽补给的河流,水量变化缓慢而且稳定。
5.人工补给 从水量多的河流、湖泊中,把水引入水量缺乏的河流,向河流中排放废水等,都属于人工补给范围。 读P85图3-22分析补给类型和特点。
五、河流的分类 依据河流的补给和洪水进行分类,将世界河流分成四类九型 融水补给的河流 (l)平原和1000m以上山地融雪水补给的河流。 (2)山中冰雪融水补给的河流。 (3)春季或夏初雪水补给为主,常年有多量雨水补给的河流。
雨水补给的河流 (l)雨水补给,夏季有洪水的河流。 (2)冬季雨水补给为主,全年分配较均匀的河流。 (3)冬季雨水补给丰足,夏季降水很少的河流。 (4)由于气候干燥而不成河流。
瞩目及雨水补给都不足的河流 干涸河流。 冰川补给的河破 冰川补给的河流为南极洲和格陵兰岛所特有。 按河流最终流入地将河流分为:内陆河、外流河 按河流流经的国家分类:国际性河流、非国际性河流 按平面形态分类即按河型分类,分为顺直型、弯曲型、分汊型、游荡型。(见河床地貌) 按河型动态分类分河流为稳定和不稳定,或相对稳定和游荡两大类,然后再按平面形态分为顺直、弯曲、分汊等。 按地区分类一般分为山区(包括高原)河流和平原河流两类,
七、河流与地理环境的相互影响 河流是所在流域内自然地理总背景下的产物。河水是以不同形态和经过不同转化途径的降水为补给来源的。显然,只有进入河床的水量足以保持经常流动,即在足以补偿蒸发和渗漏所造成的损耗时,才能够形成河流。湿润地区河网密集,径流充沛而干燥地区河网稀疏径流贫乏,说明河流的地理分布受着气候的严格控制。实际上,河流的水文特征,包括水源的补给形式及其比例,水位、流量及其季节变化,结冰与否及结冰期长短,等等,无一不受气候条件制约 。
另一方面,河流对地理环境也有显著的影响。河流是地球水分循环的一个重要的、不可缺少的环节,内陆河流把水分从高山输送到内陆盆地底部或湖泊中,实现水分小循环;外流河把大量水分由陆地带入海洋,弥补海水的蒸发损耗,实现水分大循环。同时,热量和矿物质也随水分一起输送。南北向河流把温度较高的水送往高纬地区,或者相反,对流域气温都具有调节作用。而固体物质的随河水迁移,则使地表的高处不断夷平和低处不断被充填。所以河流既是山地景观的创造者,又是大小冲积平原的奠基者,还是内陆和海洋盆地中盐类的积累者。
荒漠地区绝大多数绿洲的形成与河流有密切的联系。流入干旱区的河流,不仅给那里带来水分,而且使荒漠河岸林和灌溉农业得以发展,从而形成了生机勃勃的绿洲景观。 河流对于人类社会的发展也具有重要意义。它在交通运输、灌溉、发电和水产事业等方面都为人类带来了重要财富。