首页 理论教育桥涵水文学:河流基本特征

桥涵水文学:河流基本特征

【摘要】:断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位,以m计。枯水期水流所占部分为基本河床,或称为主槽,洪水泛滥所及部分为洪水河床,或称为滩地。断面内通过水流的部分称为过水断面,其面积称为过水断面面积,以m2计,它的大小随断面形状和水位而变。河流沿程各河段的比降都不相同,一般自河源向河口逐渐减小。

1.河流的长度

河源沿主河道至河口的距离称为河流长度,简称河长,以km计。可在适当比例尺的地形图上量得。

2.河流断面

河流断面有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为横断面,简称断面,其一般形状如图2-2所示。断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位,以m计。枯水期水流所占部分为基本河床,或称为主槽,洪水泛滥所及部分为洪水河床,或称为滩地。只有主槽而无滩地的断面称为单式断面,有主槽又有滩地的断面称为复式断面。河流横断面能表明河床的横向变化。断面内通过水流的部分称为过水断面,其面积称为过水断面面积,以m2计,它的大小随断面形状和水位而变。

河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线称为深泓线(thalweg),沿深泓线的断面称为河流的纵断面,河流纵断面能反映河床的沿程变化。河流各横断面表面最大流速点的连线称为中泓线(midstream of channel)。

图2-2 河流横断面图

(a)单式断面;(b)复式断面

3.河道纵比降

任意河段两端(水面或河底)的高差Δh称为落差,单位河长的落差称为河道纵比降,简称比降,用小数或千分数表示。常用的比降有水面比降和河底比降。河流沿程各河段的比降都不相同,一般自河源向河口逐渐减小。水面比降随水位的变化而变化,河底比降则较稳定。当河段纵断面近于直线时,比降按式(2-4)计算:

式中 J——河段的比降;(www.chuimin.cn)

h1、h0——河段上、下断面水面或河底高程,m;

l——河段长度,m。

图2-3 河道纵断面示意图

图2-4 流域与水系示意图

当河底高程沿程变化时,可在纵断面图(图2-3)上从下断面河床处作一斜线,使斜线以下的面积与原河底线以下面积相等,该斜线的坡度即为河道的平均比降,其计算式为

式中 h0,…,hn——自下游到上游沿程各点河底高程,m;

l1,…,ln——相邻两点间的距离,m;

L——河段的全长,m。