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[拼音]:heliu

[英文]:rivers

由一定區域內地表水和地下水補給,經常或間歇地沿著狹長凹地流動的水流。河流是地球上水文迴圈的重要路徑,是泥沙、鹽類和化學元素等進入湖泊、海洋的通道。中國對於河流的稱謂很多,較大的河流常稱江、河、水,如長江、黃河、漢水等。浙、閩、臺地區的一些河流較短小,水流較急,常稱溪,如臺灣的蜀水溪、福建的沙溪、建溪等。西南地區的河流也有稱為川的,如四川的大金川、小金川、雲南的螳螂川等。中國和世界主要河流見表。

河流的發育

河流是在一定地質和氣候條件下形成的;由地殼運動形成的線形槽狀凹地為河流提供了行水的場所,大氣降水則為河流提供了水源。河流是在河床與水流相互作用下逐漸發展的,一般有侵蝕、搬運和堆積過程。河流侵蝕有三種方式:

(1)下切侵蝕,又稱垂直侵蝕或深切侵蝕,它加深河谷,下切穿透的含水層越多,能得到的地下水補給越豐富。

(2)側向侵蝕,又稱旁蝕或側蝕,是水流侵蝕河岸的過程。它使河岸後退,溝谷展寬,主要發生在河床彎曲的地方。

(3)向源侵蝕,又稱溯源侵蝕。這種侵蝕通常是在下切侵蝕過程中體現的,向源侵蝕使河流源頭向分水嶺推進,當源頭達到並切穿分水嶺時,可與分水嶺另一坡的河流連通,而將它“搶奪”過來,稱為河流的襲奪。侵蝕產生的物質(包括流域坡面上侵蝕的物質)被水流沿河搬運,主要在中下游堆積,形成深厚的沖積層。當河流發展到一定階段,河床的侵蝕與堆積達到了平衡狀態,即水流的能量正好消耗於搬運水中泥沙和克服水流所受阻力。此時河流既不侵蝕,也不堆積,在地質和氣候條件比較均一的情況下,河床的縱剖面表現為一條較光滑均勻的曲線,稱為平衡剖面。一旦條件發生變化,這種平衡被破壞,河流又向著新的平衡剖面發展。

水系

幹流、支流和流域內的湖泊、沼澤或地下暗河彼此連線組成一個龐大的系統,稱水系,又稱河系。它匯聚全流域的地表和地下水,最終注入海洋、湖泊或消失於荒原。水系的名稱通常以它的幹流或以注入的湖泊、海洋命名,如長江水系、太湖水系、太平洋水系等。河流由幹流和一系列支流組成。支流的級別有兩種劃分方法:一種是把流入幹流的支流叫一級支流,二級支流流入一級支流,依此類推;另一種的劃分方法是,把沒有分汊的最小的河流稱為一級支流,一級支流匯合成二級支流,二級支流匯合成三級支流,依此類推。幹流彙集流域全部面積上的來水(圖1)。

在平面上,水系結構型式如圖2。結構不同的水系可以產生完全不同的水情。

水系的分汊特徵用分汊係數表示。分汊係數是任一級河流的數目與低一級河流數目之比值,一般為 2.0~4.0。 水系內干支流總長度與流域面積的比值稱河網密度,即單位面積上的河流長度。它說明水系發育和河流分佈疏密的程度。非洲南北緯10。之間地區雨量豐沛,河網密度最大,北半球乾旱地區河網密度很小。中國秦嶺-桐柏山-大別山以南,武陵山-雪峰山以東河網密度多在0.5公里/公里2以上,其中,長江三角洲達6.4~6.7公里/公里2,杭嘉湖平原達12.7公里/公里2,而廣闊的內流區河網密度幾乎都小於0.1公里/公里2。

河流形態特徵

一般包括地貌特徵和幾何特徵兩方面。

(1)較大的河流上游和中游一般具有山區河流的地貌特徵(圖3):河谷狹窄,橫斷面多呈V或U形,兩岸山嘴突出,岸線犬牙交錯很不規則;河道縱向坡度大,水流急,常形成許多深潭;河岸兩側形成數級階地。平原河流在鬆散的沖積層上,地貌特徵與山區河流很不相同。橫斷面寬淺,縱向坡度小,河床上淺灘深槽交替,河道蜿蜒曲折,多曲流與汊河(見河槽形勢)。

(2)河流幾何特徵用以下引數表示:自河口沿幹流至支流最遠點的長度稱為河長。河長基本上反映出河流集水面積的大小。河源與河口的垂直高差稱為河流的落差。落差大表明河流水能資源豐富。落差與河長的比值稱為河流的比降,比降越大河道匯流越快。河流實際長度與河流兩端直線距離的比值稱為彎曲係數,彎曲係數越大,對洪水宣洩越不利。

美國水文學家R.E.霍頓歸納了河系結構與河流某些幾何特徵之間的關係,提出了下列定律:河數律──河系內任一級支流的河數與該支流的級別數序之間成反幾何級數的函式關係,該幾何級數的首項為1,公比為分汊係數;河長律──水系內任一級支流的平均河長與該級支流級別數序近似地成正幾何級數,該幾何級數的首項為第一級支流的平均河長,公比為河長比;河流比降律──水系內任一級支流的平均比降與該支流的級別成正幾何級數的函式關係,該幾何級數的首項為第一級支流的平均河長,公比為河流比降比。霍頓河系結構定律為資料缺乏地區的水文計算提供河流和水系形態特徵的定量描述。

河流水文動態

包括河流補給、徑流變化、河流熱狀況、河水化學變化、河流泥沙運動和河水運動等。

河流補給

主要有雨水、冰雪融水、湖泊、沼澤水和地下水。雨水是熱帶、亞熱帶和溫帶地區河流主要補給源,北溫帶和寒帶地區河流主要靠冰雪融水補給。中國雨水對河流的補給量一般由東南向西北減少。西北內陸地區的河流以高山冰雪融水為主要補給,雨水補給居次要地位。地下水在枯季是河流的主要補給。中國西南廣大岩溶地區,地下水補給佔有相當大的比重。

河川徑流的季節和多年變化

是河流水文動態的重要方面。中國河流,冬季是枯水。北方河流枯水一般只佔年徑流量的4~6%,南方約6~8%。春季徑流普遍增多,但增長程度各地相差懸殊,長江與南嶺之間河流春季徑流量約佔年徑流量的40%,而西南地區只佔6~8%。夏季是中國徑流最豐富的季節,北方普遍佔年徑流量的50%以上,南方大多數地區佔40~50%。秋季是河流普遍減水的季節,大部分地區秋季徑流約佔年徑流量的20~30%。河川徑流的多年變化包括年徑流量的年際變化幅度和多年變化過程。年際變化幅度通常用年徑流變差係數表示,中國已繪製了全國年徑流變差係數等值線圖。年際變化過程具有連續多水年群和少水年群交替出現的週期性現象。

河流熱狀況

主要指河水溫度的變化和河流冰情。河水溫度有明顯的日變化和季變化,各年水溫也不盡相同。中國絕大部分地區河流年平均溫度都高於當地年平均氣溫1~2°C左右。全國河流水溫四季分佈是:冬季,全國河水溫度普遍高於當地氣溫。春季,水溫逐漸升高,但氣溫升高較快。夏季,河水溫度普遍升至全年最高,長江中下游和黃淮平原河流最高水溫一般在27°C以上。秋季,水溫下降,10月以後又進入冬季狀態。中國河流水溫的年變幅一般都較大,是中國氣候大陸性較強的反映。河流冰情指河水結冰、封凍和解凍全過程中各種現象。中國境內四分之三以上地區的河流,每年冬季都出現不同程度的冰情。中國已繪製了冰情各項要素等值線圖,如初冰、封冰、解凍、終冰日期等值線,冰期日數和封凍日數等值線,概括了中國冰情地理分佈的規律。

河流泥沙運動

對河流發育和河床演變起很大作用,也影響水位、流量等其他水文要素的變化。河流泥沙主要來源於:雨水和地表徑流對流域表面的侵蝕(見流域產沙),水流對河槽的侵蝕,淺海沿岸流挾帶泥沙隨潮流進入河口段。不適當的人類活動導致的嚴重的水土流失,會使河流泥沙含量增加。泥沙在河道中的輸移表現為懸移質運動和推移質運動兩種形式。河流中泥沙含沙量在垂向上隨水深增加而增大,在橫斷面上與流速斷面分佈、水內環流及河槽形態有關。河流泥沙在時間上變化很大,多數情況下其變化過程與流量變化過程相應。

河水化學成分

隨不同河流和不同季節而異,在中國從東南沿海溼潤地區到西北內陸乾旱地區,河水礦化度逐漸增加,河水總硬度也隨之升高,河水化學組成也相應改變。據估算,中國河流年總離子徑流量為 42445萬噸,相當於 44.2 噸/公里2,年鹽類流失量內流區佔10.99%,外流區佔89.01%,其中以太平洋外流區的離子徑流量最大。(見河水水質)

河水運動

是河道中的重要水文現象,是河流水文學和水力學的重要研究內容(見河水運動)。

河流與人類

早在距今4000多年,黃河流域孕育了中華民族的燦爛文化。埃及尼羅河、西南亞底格里斯和幼發拉底河、印度河和恆河都是人類古代文明的發祥地。河水是最重要的水資源之一。全世界河流總蓄水量雖然只有2120立方公里,僅佔全球總淡水量的 0.006%,但由於河水在全球水迴圈過程中十分活躍,全球河水平均每16天便全部更新一次,因此可資利用的河流總水量每年約達48000立方公里;河流提供了巨大的水能資源,全世界河流水能蘊藏量達50餘億千瓦;河流在灌溉、航運、水產養殖和旅遊等國民經濟各方面有重要意義。但是,河流洪水氾濫帶來的巨大破壞至今仍然是人類的嚴重威脅。努力認識河流的水文規律,最大限度地實現對河流的控制,充分開發河流資源是一項改造自然的艱鉅任務。

參考書目

中國科學院《中國自然地理》編輯委員會:《中國自然地理·地表水》,科學出版社,北京,1981。

南京大學地理系、中山大學地理系編:《普通水文學》,人民教育出版社,北京,1978。

參考文章

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