河床演变

（3）山区分汊河流的江心洲和心滩位置比较固定，常以两汊居多，二平原地 区中下游河段经常可见多股分汊。 （4）山区河流河床卵石运动在时间分布上具有明显不连续性。同时，卵石的 输沙率有很大波动。由于山区水流湍急，紊动强度大，床面卵石的排列、 结构、粗化层的形成和破坏以及卵石的补给都会深刻地影响卵石运动。 （5）由于山区河流沿程有不少溪沟入汇，在沟口发育形成冲积扇，其伸入干 流部分称为溪口滩，既影响河床演变又影响航运。被分割的冲积扇以及新 形成冲积扇的向外伸展，常会挤压流路，影响泥沙运动，产生新的成型淤 积体。
三、平原河流的河床演变
1、平原河流主要特征
（1）水文泥沙特性
① ② 平原地区坡度平缓，土壤疏松，降雨够径流系数小，因而汇流时间长。 由于平原河流集水面积大，流域降雨分配不均，支流入汇时间有先有后，故洪水通
常没有猛涨猛落现象，洪水持续时间相对较长，流量变化与水位变幅较小。 ③ ④ 流态相对平稳，没有明显的跌水、泡水、急漩、横流等险恶流态。 悬移质以沙、粉沙、粘土为主。悬沙中床沙质与床面泥沙不断交换且呈饱和状态。
2、一定的河床形态与河床组成，必然有一定的与之相 适应的输沙率。 （1）水流夹带泥沙，水流与河床的相互作用是通过泥 沙交换来进行的。 （2）河床由泥沙组成，河床组成变化是通过泥沙输移 将水流中的泥沙与组成河床的泥沙相互交换来实 现，如果泥沙交换不平衡，就必然产生河床各种 类型的变形。
二、河床变形分类
（3）泥沙运动
组成山区河流河床的泥沙多为卵石、块石和基岩，而水流挟带 的多为细沙、粉沙和黏土。河床除见裸露段外，一般均覆盖有卵 石，故研究山区河流的河床演变，也就是研究卵石的冲刷、搬运 和沉积过程。
① 卵石运动的间歇性、随机性和运动速度 卵石运动有明显的间歇性，呈现出走走停停、不连续、缓慢的运 动特点，停留时间比运动时间长得多。运动与停留时间和流速大小及 床面粗糙情况有关：流速大，床面光滑，停留时间就短，反之就长。 ① 山区河流卵石运输基本规律 洪水期，除个别特殊河段外，流速普遍较大，卵石大量往下游输 移；枯水期，峡谷和深槽输移强度通常很弱，某些河段甚至完全停止 输移。反映在河谷冲淤变化上则为洪水冲谷於滩，枯水冲滩淤谷。
河道周期性往复 发展的演变现象。 （如弯道过渡段浅滩 汛期淤积、汛后冲刷， 如此周期往复等。）
三、河床演变的基本原理
1、河床演变的根本原因：
输沙不平衡
2、河床与水流的“自动调整作用” 在淤积和冲刷的发展过程中，河床和水流进行自动 调整，通过改变河宽、水深、比降、床沙组成使本河 段的水流挟沙力与上游的来沙条件趋于相互适应，从 而使淤积和冲刷向着其停止的方向发展。
河流动力学
第五章 河床演变
河床演变是指河床在自然条件下或受人工 建筑物影响而发生的变3 2 3 4 3 5
河床演变的基本概念 河床演变的分类 山区河流演变的基本特性 平原河流演变的基本特性 河相关系
第一节 河床演变的基本概念
一、河床演变特征
1、一定的河床形态和河床组成，必然有一定的与之相 适应的水流结构和水流条件。 （1）当水流的流体动力条件不变时，河床将保持适应 水流条件的状态，河床形态相对稳定。 （2）当水流的流体动力条件发生较小的变化，但基本 与河床形态相适应，则河床床面结构将有所改变， 但总体形态并不发生变化。 （3）当流体动力条件发生大的变化时，原有稳定的河 床结构不仅发生变化，而且河床形态从一种类型 变为另一种类型。
第二节 河床演变的基本类型及特性
一、河型的划分
二、山区河流的河床演变
1、山区河流主要特征
（1）水流特征 ① 洪峰暴涨猛落 ② 流量与水位变幅很大 ③ 中水历时不长
（2）形态特征 ① 纵剖面通常较陡，变化急剧，存在一系列这点，形态极不规 则，急滩深潭上下交错，常出现台阶形。 ② 发育以下切为主河谷横断面多呈“V”或“U”字形，河谷坡 面多呈直线形。 ③ 一般处于徐缓侵蚀下切，加上河道摆动不大，故两岸常存在 阶地，表现为多级平台和与之相连的斜坡。
1、从演变表现形式上分为：
纵向变形
横向变形
河道沿流程所 发生的变形。即河 床纵剖面的冲淤变 化，如河床的下切、 抬高等。
河床沿与水流 垂直的水平方向发 生的变形，如河湾 的发展、汊道的兴 衰等。
2、从河道演变的发展过程分为：
单向变形
复归性变形
河道在相当长时 期内只是单一地朝某 一方向发展的演变现 象。（指平均情况， 如水库下游冲刷和上 游淤积。）
四、影响河床演变的主要因素
① 河段的来水量及其变化过程 ② 河段的来沙量、来沙组成及其变化过程 ③ 河段的河谷比降 ④ 河段的河床形态及地质情况
① ② ③ ④
河段的来水量及其变化过程 河段的来沙量、来沙组成及其变化过程 河段的河谷比降 河段的河床形态及地质情况
（1）①②③决定着水流条件（挟沙水流），是反映输沙不平 衡的基本要素；④决定河床条件。 （2）对于冲击平原河道， ①②因素起主导作用；对于山区 河流，③④因素起主导作用。 （3）①②因素本身又决定于流域的产水和产沙条件，具体地 说，即决定于流域的气象、地理和地质条件。由于影响 气象、地理、地质条件的因素是非常复杂的，因而河段 的来水来沙条件的变化也是非常复杂的。
2、山区河流河床演变特性
（1）由于峡谷地区和山区河流常具有宽窄相间的外形，在峡谷的进口，洪水期 的壅水作用会引起悬移质在上游宽阔段内大量落淤。非汛期宽阔段“走沙”时 冲刷外移的泥沙，在进入下游峡谷段时，由于水深流缓，有相当大一部分就会 在峡谷段淤积下来。 （2）对于山区河流的弯曲型河流，由于两岸受山崖阶地的钳制，自由活动的余地 较小，河床蠕动只能顺着河谷方向平移。弯道下移后原位于弯顶的深槽往往在 后面留下一条狭长的尾汊；河流进入谷地和阶地的悬崖峭壁后，在岸坡前掏出 深槽，这样的深槽有吸引水流的作用，使水流长期在这里坐弯。
3、平衡状态的相对性、暂时性 （1）来水来沙条件的改变，必然引起输沙平衡的破坏， 出现新的输沙不平衡，从而促使河床发生新的变形。 （2）即使上游的来水来沙条件不变，河床上的沙波运动 仍然是存在的，河床仍处于经常不断的变形过程之 中。 （3）因此，所谓输沙平衡只是相对长时间内的平均情况 而言，或者只是对较长河段内的平均情况而言。