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動的過程中，逐漸由小溪、小河匯集成大河，這樣便構(gòu)成了脈絡相通的河流系統(tǒng)，稱為水系或河系(hyd凹8MPhic nM)。換句話說，水系就是由于流和許多文流以及流域內(nèi)的湖泊、沼澤、或地下暗河形成被此相連的集合體，即這些河中的水最終流過同一個出口斷面。

　　(2)水系的干流和支流：干流(ma5n s，ream)—‘般是指水系中河道長、水量大、流域面積大的主河道。水系中除干流外的所有河流都稱為交流(16LuM—甲).支流的分級方法是：把直接注入干流的河流叫一級支流;相應地，直接注入一級支流的河流稱為二級支流，依此類推。如長江是干流，而漢江和大渡河等都是它的支流。但有時也根據(jù)習慣來劃分干流和支流，這多是在不太了解河系的具體特征之前一直沿襲下來的。如把大渡河看作是蝸江的支流就是這樣一個例子。

　　(3)水系的形狀及其江流特點：水系的形狀是由河流流經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)、地貌條件決定的。根據(jù)干文流的分布及組合情況.可歸納為以下幾種水系形狀(圖1.6)：樹枝狀、扇狀、平行狀、羽狀、格狀、人工幾何狀、輔合(散)狀和編織狀等：

　　在這幾種水系形狀中，羽形水系的匯流時間較短，如果流域普遍降雨，各支流的洪水幾乎同時匯人干流，易形成陡漲陡落的洪水過程;而扇形水系的匯流時間較長，各支流洪水先后匯人干流，干流洪水過程平緩。

　　(4)水系的特征值：水泵的特征值有：河長』、落差A丹、比降人河網(wǎng)密度Dl河網(wǎng)(河道)發(fā)展系數(shù)：水系不均勻系數(shù);河流彎曲系數(shù)xP;分岔系數(shù)等。

　�、俸娱L』(riverl‘ngth)：指從河源到河口沿河槽中各斷面上最大水深點的連線(航線)所量的長度。是確定河流落差、比降，估算水能和航程，決定匯流時間等的重要參數(shù)。一般可用曲線儀或小分規(guī)從大比例尺地圖上量取。

　　落差AH(fall)：劉段購端的河底高程之差(A5)叫落差，河源到河口兩處的河底高程之差稱為總落差。

　　比降J(sI。Pe)：指沿水流方向，單位水平距離(L)河床的高程差，即J=A商yI (1.9)②河網(wǎng)密度(dMin“8e den咖y)D：指一個流域范圍內(nèi)各河道總長度』與流域面積4之比，即單位面積的河流長度。即D：ZL/4 (110)③河網(wǎng)(河道)發(fā)展系數(shù)：某級支流的總河長與干流河長之比，稱該河某級河網(wǎng)發(fā)展系數(shù)。發(fā)展系數(shù)越大.表明支流長度超過于流長度越多，河網(wǎng)對徑流的調(diào)節(jié)作用也就愈大。

　�、芩�系不均勻系數(shù)：于流的一岸支流總長匈另一岸支流總長之比，表示整個水系兩岸不對稱的程度和兩岸注入干流水量的不均勻性質(zhì)。

　�、莺恿鲝澢�系數(shù)xP：指河流實際長度L與從河源到河口的直線長度J的比值。即坤=6/6 (111)般平原區(qū)xP比山區(qū)的大.下游比上游的大。xP大對航運和誹洪部不⑥分岔系數(shù)：干流下游自開始有分流漢河起，各分流漢河和干流的總河長與開始有分流漢河以下干流河長之比。分岔系數(shù)愈大，表示該河分漢河愈多，水流愈分散，流速愈小.泥沙愈易淤積，河床愈不穩(wěn)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區(qū)域.即分水嶺(wMershed)所包圍的區(qū)域。分水嶺是指劃分相鄰水系(或稱流域)的山嶺或河間高地。分水嶺上員高點的連線叫分水線(d5vide)。分水線是流域的邊界線，降落在分水線兩側(cè)的雨水各自匯入不同的流域。

　　一個流域的地面與地下分水線重合酌流域叫閉合流域(encl。sed Lasin)，否則叫非閉合流域(non·enclosed basin)(圖1.7)o河流水量的補給通常包括地面水和地下水兩部分，常以地面集水區(qū)代表流域的范圍。一般兩個相鄰的流域間，因地面和地下集水區(qū)不一致而產(chǎn)生的水量交換比流域總水量小得多，�？珊雎�。但是，對流域內(nèi)巖溶發(fā)育地區(qū)，有時這種交換的水量占總水量的比重相當大，這就必須通過水文地質(zhì)調(diào)查來確定地面與地下集水區(qū)范圍，估計相鄰流域水量交換大小。

　　(2)流域的幾何特征：常用流域面積、流域長度、流域平均寬度、流域形狀系數(shù)和流域平均高度來表示。

　　q)流域面積(c。MhMe則Mea，basin Ma)J：指流域分水線所包圍的面積，通常在人比例尺地形團上畫出分水線后，用求積儀量取。

　　⑧流域長度(b。sinl。ndh)』。：指從河口起通過橫斷流域的若干以河口為圓心的弧線中點而達流域員遠點的連線長度，也稱流域的鈾長。常用于流長度來代替。

　�、倭饔蚱骄鶎挾�(bas%w此h mean)8：流域面積與流域長度的比值，5=4/L。。

　　凹流域形狀系數(shù)(basi M sh叩e fac，or)X：流域?qū)挾扰c流域長度的比值，火=5/L。，x接近t時，流域形狀接近扇形，X愈小則流域愈狹長。

　　⑤流域平均高度(Lasin elevati。n Mean)y”：指流域內(nèi)地表平均高程，也即流域內(nèi)各相鄰等高線間的面積乘以其相應平均高程乘積之和與流域面積的比值‘‘可從地形圖上用求積儀量取相鄰兩條等高線包圍的面積.用加權法計算：

　　即5.=(4fAl l 42A2t 43A3—?J n A。)/J：zJ*A*/4 (]]2)式中：At一相鄰兩條等高線的高程平均值入一相鄰兩條等高線所包圍的面積。

　　(3)流域的自然特征：流域的自然特征包括地理倫置、氣候條件、十壤性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形、植被、湖泊和沼澤等。

　�、俚乩砦恢茫褐噶饔蛩�處的地理坐標，即經(jīng)緯度，它反映了流域的水文特征，降雨蒸發(fā)等都與地理性置密切相關，例如我國iJL地區(qū)河川徑流情況與東南沿海的就大不相同。

　�、诹饔驓夂驐l件：包括降水、蒸發(fā)、溫度、濕度、風向風力等，其中降水、蒸發(fā)與徑流密切相關。

　�、哿饔虻耐寥佬再|(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造：如土壤種類、土壤結(jié)構(gòu)、地層的透水性、給水度、地層的掐皺、斷層以及節(jié)理等。這些都在一定程度上影響流域地面徑流和地下徑流的產(chǎn)生和運動，從而直接影響到徑流倩勢。

　　四流域的地形特征：是指流域形狀、平均高程和平均坡度等：

　�、葜脖淮�：xI=人/4xloo(%)，/l為植被覆蓋面積.4為流域面積。

　　⑥湖泊率：x：=人/4M100(%)，人為湖泊面積。

　�、哒訚陕剩簒3：/2/4MIoo(%)，人為沼澤面積。