流域水文概述
水文学原理-第4章 河流与流域
2020年2月1日
5
沿水流方向河流可分为：河 源、上游、中游、下游和河口 河源：河流的发源地，可以 是冰川、泉水、沼泽、湖泊等 上游：深山峡谷，落差大， 水流急，急滩瀑布 中游：两岸有滩地，河床较 稳定 下游：平原，河槽宽，比降 小，水流缓，浅滩河湾 河口：河流的终点，河口三 角洲
2020年2月1日
2020年2月1日
25
河口
③流域平均宽度
流域平均宽度（B）——流域面积与流域长度的比值
B F L
若两个流域面积相等，L越大，则B越小，水的流程也越长，这 样的流域，洪峰流量较小。 反之，L小，B就大，这样的流域，洪水威胁就大。
2020年2月1日
26
④流域形状 流域形状系数——流域平均宽度与流域长度的比值。
2020年2月1日
31
（3）流域的自然地理特征主要包括： 地理位置 气候特征 下垫面条件
2020年2月1日
32
流域地理位置：一般用流域中心或其边界的经纬度表示，如黄河 流域位于北纬32～42和东经96～11 9。还需要说明流域距离海洋 的远近以及与其他流域和周围较大山脉的相对位置，影响水汽的输 送条件，直接导致降雨量的大小和时空分布的不同。 流域气候条件：包括降水、蒸发、气温、湿度、气压、风速等。 降水量的大小及分布，直接影响河流年径流的多少；蒸发量则对年、 月径流有重大影响。气温、湿度、风速、气压等主要通过影响降水 和蒸发，从而间接影响流域径流。 流域下垫面条件：下垫面是相对于大气层而言的地球表面，流域 的下垫面条件指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性质、植 被、湖泊、沼泽、河网等情况。
6
第二松花江与嫩江汇合流向东 北，经哈尔滨、佳木斯、同江等 市县，于同江县东北约7km处由 右岸注入黑龙江。 根据松花江干流的地形及河道 特性，可分为上、中、下三段， 即由三岔河至哈尔滨市为上段， 上段全长240km，区间集水面 积3万km2，河道流经松嫩平原 的草原、湿地。哈尔滨市至佳木 斯市是松花江干流中段，穿行于 断崖、低丘和草地之间。由佳木 斯至同江是松花江干流下段。
渭河流域水文概况
渭河流域陕西段污染分析及控制对策研究摘要：渭河是陕西省的第一大河，是黄河最大的一级支流，是中国政治、经济和文化的中心。
然而近年来渭河水体污染严重，水质严重恶化，基本丧失了生态功能，严重阻碍了区域经济的发展。
因此针对渭河水环境的变化，寻根溯源并探讨解决问题的途径，具有重要的现实意义。
本文根据1991-2002年渭河水质监测资料对渭河流域陕西段主要污染因子CODMn、NH3-N进行了分析研究，揭示了渭河流域CODMn、NH3-N污染因子的污染变化规律，并分析了污染产生的主要原因，同时提出了切实可行的渭河流域污染治理措施。
关键词：渭河流域污染因子污染治理中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：0 引言渭河发源于甘肃省渭源县的鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县市,至潼关入黄河,全长818km，总流域面积6.25×104km2.陕西境内河长共502km, 流经宝鸡、杨凌、咸阳、西安、渭南5市（区）。
流域面积3.38×104km2,分别占渭河全长和总流域面积的61.37%和53.79%[1]。
渭河是陕西的"母亲河"、"生命河"。
该流域不仅是陕西省政治、文化的中心区域，而且是陕西经济最为活跃的地区,这里聚集了全省64％的人口、56％的耕地、72％的灌溉面积和80％的生产总值[2]。
它的存在是陕西关中地区传统农业灌溉的基础，也是沿岸大中城市如西安、宝鸡、咸阳、渭南等现代文明的保障。
然而，近年来，渭河的水质极度恶化，各项指标严重超标，据省环保部门提供的数据，2004年渭河流域废水排放总量已经超过6亿吨，其中COD、氨氮等主要污染物排放量近27万吨[2]，渭河即将成为陕西关中最大的"纳污水道"和黄河最大的污染源之一。
陕西省政府曾于1999年下令关闭了500多家小造纸厂，随后又关停了一批治理无望、污染严重的企业，并对249家企业投资4亿多元，进行污染控制治理，近年达标排放率保持在90％以上。
沮漳河水文流域概况
沮漳河在当阳市两河口以上分为东、西两支，东支为漳河，西支为沮河，流域总面积7338 km2。
在宜昌市境内流经远安县、当阳市、枝江市三县市。
沮漳河水源是以降水补给为主，由于降水年内分配不均，因而使径流的季节性变化很大，汛期（4～9月）径流特别集中，其量占年径流的75～80%之间，枯期（10月～次年3月）仅占年径流的25～30%。
汛期如遇暴雨河水暴涨，易泛滥成灾，而枯期主要由地下水补给，径流量较小，又感水源不足。
后因拦河筑坝、引水灌溉等原因，流量减小，马渡河拦水坝下游段、当阳市城区段等部分河段枯期基本断流。
西支沮河是沮漳河的主脉，发源于襄阳市保康县关山，集水面积3367km2，占沮漳河流域面积的45.9%，河长244km，河道坡度1.2‰。
其中在宜昌市境内的面积1833km2。
沮河干流上游位于南漳县境内建有控制性枢纽工程——峡口水利水电工程，水库于2006年下闸蓄水。
坝址以上控制流域面积1458 km2，总库容1.36亿m3，是一座以发电为主，兼有防洪、航运、灌溉、养殖、饮用等综合效益的大型水库。
水库建成后，沮河在枯水期、平水期和干旱季节流量进一步减少，稀释和自净能力减弱，环境调节功能下降。
特别是沮河当阳市城区段，近年来经常断流。
因为在当阳市城区上游铁路桥断面有五七长渠引水口，设计引水量每秒5m3，用以灌溉沮漳河三角地区；在当阳市城区当阳大桥上游有百里长渠引水口，设计引水量每秒8m3，用以灌溉沮西平原。
当阳大桥以桥带坝截断沮河，只要沮河此处流量小于每秒8m3，如果百里长渠开闸引水，沮河当阳市城区段就会断流。
东支漳河发源于襄阳市南漳县三景庄，流城面积2970km2，占沮漳河流域面积的40.5%，河长207km，河道平均坡度 1.64‰，在市境边界附近建有大(I)型水库一漳河水库（属荆门市），拦蓄集水面积2212km2，占两河口以上漳河流域面积74.2%。
水库设计总库容21.13亿m3，现状执行总库容20.35亿m3，是一座以灌溉、防洪为主，兼有城市供水、发电、水产、航运、旅游等综合效益的大型水利工程。
丹江流域水文地质概况
丹江流域水文地质概况一、水文1 流域概况丹江是汉江最大一级支流，发源于陕西省商洛市秦岭南麓。
丹江上游两岸支流呈不对称分布，左岸有会峪河、老君河、武关河、清油河、县河等6条较大支流，右岸有南秦河、银花河等2条。
二龙山水库以上属丹江河源区，主河道长约43km；二龙山水库至丹凤县月日滩为商丹盆地，河道长73km；丹凤县月日滩至银花河口段属低石山区，河道长38km；银花河口至商南县县河口属土石低山区，河道长48km。
丹江流域地处亚热带季风气候区，多年平均气温13.8℃，风速3.0m/s，最大冻土深0.16m。
多年平均降水量779mm，降水主要集中在7、8、9三个月占全年降水量的46%。
由于降水时空分布不均，径流6～10月为丰水期，12月至次年3月为枯水期。
泥沙与径流具有同样的规律，丹凤站多年平均悬移质输沙量232×104t，多年平均总输沙量为301.6×104t，多年平均含沙量4.92kg/m3。
丹江上游曾建有麻街等9个水文站，近40处雨量站，但由于大部分测站资料系列短，观测时段又不对应，给水文分析计算带来困难。
丹江流域洪水频繁，主要由暴雨或连阴雨形成。
由于流域上游山高坡陡，河短流急，峰型单一，一次洪水过程一般为一日。
流域下游汇流面积增大，洪水过程延长至2～5天，峰型呈多峰。
经采用典型洪水组成法分析，丹凤站的洪水主要由程家坡以上干流和南秦河洪水组成。
荆紫关站的洪水随主雨区范围的变化，分别由丹凤以上干流和武关河洪水组成或银花河和武关河组成。
2 天然洪水分析二龙山和南秦水库地处上游暴雨中心区，且控制流域面积较大，故对其滞蓄洪影响必须考虑。
鱼岭水库位于商丹盆地浅山区的上、下游两个暴雨中心的过渡带，控制流域面积较小，不足丹凤水文站以上流域面积的十分之一，故不考虑其对天然洪水的影响。
天然洪水分析采用的控制断面分别为：丹凤站和荆紫关站。
荆紫关站洪水受二龙山水库影响很小，直接采用其53年实测系列值。
流域水文模型综述
咱2暂周文娟.医院内部控制存在的问题和改进途径探讨[J].金融经济月刊,2011
4 展望
4.1 模型尺度 不管是时间尺度还是空间尺度对于模型研究者来说都是难以把
握的问题遥 因为在不同时间尺度或是空间尺度的组合上水文情势如何 发生变化是水文工作者无法预知的遥 另外时间尺度与空间尺度如何耦 合也是一个棘手的问题遥 4.2 与其他学科的融合
水资源是地球上最庞大的自然资源之一袁 水文情势也与大气尧土 壤尧植被等有着密切的联系遥 因此水文学与其他学科的交叉研究就显 得至关重要遥
咱责任编辑院邓丽丽暂
渊上接第 249 页冤艺质量亮点袁同时要看到其在技术及经济效益方面的 不足遥 整体来说袁配电房铝模板的应用具有很大的优势袁随着相关质量 控制标准的提高及普及应用带来相关费用的降低袁相信在将来电力建 设中会成为一种趋势遥
揖参考文献铱
咱员暂张桂芹.工程建设质量控制[M].北京:水利电力出版社,1993. 咱圆暂杨瑾峰.工程建设标准化管理和体系[J].工程标准建设,2007,4. 咱猿暂丁瑞明.关于电力建设工程项目质量管理标准化的研究[D].北京:华北电力大 学,2008,12.
2.3 河槽汇流模型 河槽汇流主要有两种方法院一个是水文学方法袁一个是水力学方
法遥 水文学方法主要运用水量平衡方程和槽蓄方程袁另以圣维南方程 组的简化形式为辅而得出结果袁 该方法的特点是物理概念性较强袁常 用的方法有马斯京根法和特征河长法遥 而水力学方法主要是以圣维南 方程组为基础的一系列河道演算方法袁该方法的特点是中间断面的每 一个过程都比较清晰袁但是方程只能用数值解表示遥 水文学方法不适 用于流域下游受回水顶托的地方以及河网地区袁但是水力学方法的圣 维南方程组却可以在河网地区适用遥 圣维南方程组是偏微分方程组袁 所以要引入差分格式来进行数值解代替解析解的计算遥 常见的差分格 式有蛙跳格式袁中心差分格式等袁其中普利斯曼隐式格式由于其差分 的传播误差很小而广泛应用于水力学方法的计算中遥
水电站必备——长江流域水文状况
河流的水文特征包括水量大小,汛期及水量季节变化,含沙量,流速, 结冰期.外流河的水文特征一般包括河流的水位、流量、汛期、含沙量有无结冰期等方面，影响河流水文特征的因素主要是气候因素，对应如下：外流河水交特征原因水位、流量大小及其季节变化由降水决定的。
夏季降水丰沛，河流流量大增，水位上升，冬季降水秒，河流水量减少，水位下降。
降水的季节变化大，河流流量季节变化也大，汛期长短雨季开始早结束晚，河流汛期长。
雨季开始晚，结束早，河流汛期短。
含沙量大小由植被覆盖情况和土质状况决定的。
植被覆盖差，土质疏松，河流含沙量大。
反之，含沙量小。
有无结冰期由流域内最低气温决定的。
月均温在0℃以下河流结冰，0℃以上无结冰期河水流速大小由地形决定，落差大流速大、地形平坦、水流缓慢水文状况答题如下：1：汛期变化－－－落实在气候里的降水；2：含沙量多少－－－－沿途植被状况3：有无封冻期－－－落实在气候的气温；4：有无凌汛－－－落实在气温与河流流向上水力资源答题：1落差问题－－－－落实在地形上；2水量问题－－－－落实是降水多少上航运问题：1水流要稳－－－－地形；2水量要大－－－降水；3水位变化要小－－－雨季长短问题筑港问题：侵岸堆岸问题－－－地转偏向力；深度问题－－－－等深线的密集程度长江中游水系系指长江宜昌至湖口间的河湖水系，包括长江中游干流、洞庭湖、汉江、鄱阳湖水系和其他分布两岸的湖群以及直接汇入长江的一些支流。
区间流域面积约68万km2。
下荆江裁弯后干流河段长955km。
流域内除各支流上游为山丘区外，平原区面积占较大比重，因此是防洪重点地区。
每年春季南方暖湿气流逐渐向北输送，区域南部4月甚至更早就开始进入汛期；6～7月梅雨雨区广阔，雨量集中；7～8月上游洪水频发，中游干流汇集上游及中游各支流来水，常在这一时期出现年最高水位，成为长江中游干流的主汛期；10月以后，汛期基本结束。
长江中游的年径流和洪水径流主要来自长江上游，其余主要来自洞庭湖、汉江、鄱阳湖三大支流水系。
河流流域水文过程研究与分析
河流流域水文过程研究与分析河流是自然界中重要的水资源来源，对于人类社会的发展至关重要。
而河流的水文过程研究与分析，则对于科学有效地利用和保护河流资源具有重要意义。
本文将就河流流域的水文过程进行探讨，并分析其影响因素及对人类社会的影响。
一、水文过程概述水文过程是指水分在河流流域中的循环和迁移过程，包括河流的形成、降雨入渗、蒸发蒸腾、地下水补给等。
这些过程相互作用，共同构成了河流的水资源系统。
降雨是水文过程的关键环节之一。
降雨的分布和强度不仅影响着水库的供水能力，还会影响到农田的灌溉和城市的供水。
同时，降雨过多或过少都会带来一系列的问题。
过多的降雨容易引发洪涝灾害，而过少的降雨则可能导致干旱。
降雨的入渗是指降水通过土壤表面渗透到土壤中的过程。
入渗速率取决于土壤类型、土壤水分含量等因素。
当降水超过土地的入渗能力时，地表产生径流，进入河流。
而适当的入渗量则可以充实地下水资源，维持河流的正常流量。
蒸发蒸腾是指水分从土壤和植被中转移到大气中的过程。
蒸发蒸腾是水分循环的重要环节，也是河流流域水资源的重要损失因素。
高温和干燥的环境会增加蒸发蒸腾速率，从而减少可利用的水资源。
地下水补给是指地下水中的水源主要来源于降水。
降水经过入渗后，一部分会进入地下水层供应河流流量及补给地下水。
地下水补给是维持河流水量和水库水位稳定的重要因素。
二、水文过程影响因素分析1. 气候因素气候是水文过程的主要影响因素之一。
气候的变化会直接影响到降水分布和强度，从而影响到河流水量和水质等指标。
近年来，全球气候变暖速度加快，气温升高导致了土壤水分蒸发速率的增加，降水的分布也变得更加不稳定。
2. 地形因素地形对水文过程有着重要影响。
高山地区的河流流域，由于水流陡峭，河流流速快，径流量大，同时降雨也更为集中。
而平原地区河流流域则相对平坦，水流较缓，径流量小。
3. 土壤因素土壤类型对水文过程有着直接的影响。
不同类型的土壤对降雨的入渗速率和贮水能力不一样，从而决定了降雨的径流转化率。
黄河流域的水文地理特征
黄河流域的水文地理特征黄河，中国的母亲河，是中国最重要的河流之一，也是世界上最长的黄土河流。
黄河流域的水文地理特征在中国历史上起到了至关重要的作用。
本文将探讨黄河流域的水文地理特征，包括河流特征、水文特征以及地理特征。
黄河流域位于中国的北方，横跨青藏高原、黄土高原和华北平原，流经青海、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、河南、陕西和山东等八个省份。
由于地势高低起伏，黄河形成了许多陡峭的峡谷和峡谷。
这些地理特征使得黄河在流经这些地区时形成了许多急流和瀑布，给河流的水力资源开发提供了很大的潜力。
黄河流域的水文特征主要表现在水量丰富和泥沙含量高。
黄河是中国最大的河流之一，年平均径流量约为890亿立方米，占全国河流总径流量的五分之一。
由于流域面积广大，河流长度较长，黄河的水量在不同季节和年份之间有明显的变化。
夏季和秋季是黄河的高水期，而冬季和春季则是低水期。
这种季节性的水文特征对于黄河流域的农业生产和水资源利用有着重要的影响。
黄河的水文特征还表现在泥沙含量极高。
由于流域内的黄土高原地区土壤疏松，容易被水流冲刷，黄河的水中携带了大量的泥沙。
每年黄河输送的泥沙量约为39亿吨，占全国河流输沙总量的70%以上。
这种高含沙量的水文特征给黄河流域带来了一些问题，如河道淤积、洪水灾害等。
因此，黄河的泥沙管理成为了一个重要的问题，需要采取一系列的措施来减少泥沙的输送和河道的淤积。
除了水文特征，黄河流域的地理特征也对该地区的水资源利用和经济发展产生了重要影响。
黄河流域地势高低起伏，地理条件复杂。
在青藏高原和黄土高原地区，由于地势陡峭，水资源相对较少，农业生产和人口聚集较少。
而在华北平原地区，地势较为平坦，土地肥沃，水资源丰富，农业生产和人口聚集较多。
这种地理特征使得黄河流域的水资源分布不均衡，需要进行合理的规划和利用。
综上所述，黄河流域的水文地理特征对该地区的农业生产、水资源利用和经济发展产生了重要影响。
了解和研究黄河流域的水文地理特征，有助于我们更好地保护和利用黄河的水资源，促进该地区的可持续发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
近几十年,新安江模型不断改进,已成为有我国特色应用较为广泛的一个流域水文模型。
新安江模型是分散型模型,把全流域按泰森多边形法分成若干块,每一块称为单元流域。
在每块单元流域内至少有一个雨量站;单元流域大小要适当,使得每块单元流域上的降雨分布相对比较均匀,并尽可能使单元流域与自然流域的地形、地貌和水系相一致,以便于能充分利用小流域的实测水文资料以及对某些问题的分析处理。
新安江模型的结构分为蒸散发计算、产流计算、分水源计算和汇流计算4个层次。
蒸散发计算采用3层模型;产流计算采用蓄满产流模型;用自由水蓄水库结构将总径流划分为地表径流、壤中流和地下径流3种;流域汇流计算采用线性水库;河道汇流计算采用马斯京根分段连续演算法或滞后演算法。
对划分好的每块单元流域分别进行蒸散发计算、产流计算、水源划分计算和汇流计算,得出单元流域的出口流量过程。
对单元流域出口的流量过程进行出口以下的河道汇流计算,得到该单元流域在全流域出口的流量过程。
将每块单元流域的出流过程线性叠加,即为全流域出口总的流量过程。
新安江模型的结构特点可以简单的归纳为:(1)三分特点,即分单元计算产流、分水源坡面汇流和分阶段流域汇流;(2)模型参数少且大多数具有明确的物理意义,容易确定;(3)模型参数与流域自然条件的关系比较清楚,可以寻找到参数的区域规律;(4)模型中未设超渗产流机制,适用于湿润与半湿润地区。
王金忠、胡环[4]利用新安江模型对清河水库产流进行了预报。
吉林省水文水资源局[5]利用新安江三水源模型对竞赛流域的洪水进行了预报。
李致家[6]等利用改进的新安江模型对高理流域和临沂流域的洪水进行了预报。
瞿思敏[7]等利用新安江模型与垂向混合产流模型对青峰岭水库和危水水库流域的洪水进行了预报和比较。
这些预报结果都说明了新安江模型在湿润地区和半湿润地区具有较好的适应性,而在干旱半干旱地区的模拟效果则不够理想。
此外,新安江模型在大中流域的模拟效果比在小流域的模拟效果要好。
ＳＡＣ模型虽然研制完成时间相对较晚,但是其功能较为完善。
ＳＡＣ模型在美国的
水文预报中广为应用,也是国内引进的水文模型中人们较为熟悉的模型之一。
ＳＡＣ模型是集总参数型的连续运算的确定性流域水文模型。
模型以土壤水分的贮存、渗透、运移和蒸散发特性为基础,用一系列具有一定物理概念的数学表达式来描述径流形成的各个过程;模型中的每一个变量代表水文循环中一个相对独立的层次和特性;模型参数则是根据流域特性、降雨量和流量资料推求。
按下垫面对降雨产流作用的不同,ＳＡＣ模型将全流域分为永久不透水面积、可变的不透水面积和透水面积三部分。
在透水面积上,根据土壤垂向分布的不均匀性将土层分为上土层和下土层。
根据土壤水分受力特性的不同,将每层土壤水分分为张力水和自由水2种。
张力水消耗于蒸散发,自由水可以产流。
ＳＡＣ模型将水源划分为直接径流、地面径流、壤中流、快速地下水和慢速地下水。
直接径流包括永久不透水面积上产生的直接径流和可变不透水面积上产生的直接径流两种。
地面径流包括透水面积上的和可变不透水面积上的两部分。
壤中流、快速地下水和慢速地下水的蓄泄关系均采用线性水库来模拟。
蒸散发计算采用线性模型,它与张力水蓄量成正比,但上下层的比例系数不相同。
ＳＷＡＴ能够在缺乏资料的地区建模,具有输入数据容易获取、计算效率高等特点。
它能够利用ＧＩＳ和ＲＳ提供的空间信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程。
模型可采用多种方法将流域离散化(一般基于栅格ＤＥＭ),能够响应降水、蒸发等气候因素和下垫面因素的空间变化对流域水文循环的影响。
ＳＷＡＴ模型由站点的气象资料驱动,以水文响应单元为最小水文模拟单元进行流域水文过程模拟,在水文响应单元上利用水量平衡理论描述水文循环过程,计算得到模拟单元内每一天的产流,然后利用改进的推理方法计算单元产流对主河道的贡献;在河道内采用变动储水系数模型或者马斯京根法计算河道的汇流,扣除水面蒸发、传输损失以及流域内人、畜用水得到河道出口的断面流量。
同时可以得到各子流域的其它水文参量如降水融雪量、潜在蒸散发量、实际蒸散发量、土壤含水量、下渗水量、地表径流和地下径流等[21]。
应用现有的概念性模型在每一个网格单元(或子流域)上进行产流计算,然后再进行汇流计算,
最后求得出口断面流量。
这类模型也称松散耦合型分布式水文模型。
ＳＷＡＴ模型不适用于模拟具体的单一洪水过程。
生态水文功能研究重点研究陆地表层生态系统格局变化与水文过程变化的水文学机理,揭示流域生态系统与水文过程的相互作用耦合关系,以指导生态环境脆弱地区保护改善自然景观,促进生态环境建设与水资源管理[21]。
生态系统格局和生态过程的变化与水文过程相关联。
水文过程-生态系统的稳定性、水文过程-生态系统协调机制之间的关系组成了基本的生态水文关系[22],研究水文过程与生态系统过程的耦合机制与规律,将水文学知识应用于生态建设和生态系统管理,是流域科学研究的一个重点内容[23]。
流域生态水文学着重研究水文过程和生态系统过程之间的耦合关系,强调尺度转换的机理和过程研究,开展生态系统的稳定性与水环境的相互关系、流域尺度生态系统修复技术、流域尺度综合、景观格局的变化的生态水文影响以及如何协调天然生态系统与人工生态系统用水关系等方面的研究。
从生态水文学的角度出发,研究水文过程如何影响生态系统的分布、结构、功能和动态,生物过程的反馈如何影响水文循环。
提高对自然和人类活动影响下的环境变化的预测能力,并揭示其对水资源、社会经济和生态系统的影响,从生态水文学的角度来研究植被和水文过程的关系是一个重要的途径。