桥涵水文1学习教案.pptx

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1、会计学1桥涵桥涵(qiohn)水文水文1第一页，共65页。桥渡有两方面的含义桥渡有两方面的含义桥渡有两方面的含义桥渡有两方面的含义当当当当路路路路线线线线（公公公公路路路路、铁铁铁铁路路路路(til)(til)）碰碰碰碰到到到到天天天天然然然然或或或或人人人人为为为为的的的的障障障障碍碍碍碍时时时时，工工工工程程程程上上上上考考考考虑虑虑虑如如如如何何何何跨跨跨跨越越越越，使使使使路路路路线线线线连连连连续续续续。跨跨跨跨越越越越路路路路线线线线的的的的工工工工程程程程结结结结构构构构物物物物根根根根据据据据桥桥桥桥址址址址场场场场地地地地条条条条件件件件，施施施施工工工工条条条条件件件件等等

2、等等，采采采采取取取取的的的的方方方方案案案案有所不同。有所不同。有所不同。有所不同。路线跨越障碍时所采取的工程结构方案的总称。路线跨越障碍时所采取的工程结构方案的总称。路线跨越障碍时所采取的工程结构方案的总称。路线跨越障碍时所采取的工程结构方案的总称。(广义广义广义广义)1.1.桥梁方案桥梁方案桥梁方案桥梁方案2.2.水下隧道方案水下隧道方案水下隧道方案水下隧道方案3.3.开启桥开启桥开启桥开启桥4.4.船渡方案船渡方案船渡方案船渡方案5.5.漫水桥漫水桥漫水桥漫水桥第1页/共65页第二页，共65页。uu路路路路线线线线跨跨跨跨越越越越河河河河流流流流(hli)(hli)障障障障碍碍碍碍时时

3、时时，所所所所有有有有结结结结构构构构物物物物的的的的总总总总体体体体（狭义）（狭义）（狭义）（狭义）uu 第2页/共65页第三页，共65页。以桥梁为例：以桥梁为例：1.桥梁（上、下部结构，基础）桥梁（上、下部结构，基础）2.桥头接线（把桥梁与原有线路连接起来）桥头接线（把桥梁与原有线路连接起来）河滩路堤（洪泛线以内部分）河滩路堤（洪泛线以内部分）桥头引道（洪泛线以外部分）桥头引道（洪泛线以外部分）3.导治工程导治工程 导引水流顺利导引水流顺利(shnl)通过桥孔；对桥梁附近河道起整治、通过桥孔；对桥梁附近河道起整治、防护作用。防护作用。第3页/共65页第四页，共65页。第一章第一章 河流河流

4、(hli)概概论论第一节第一节 河川水文现象的特点河川水文现象的特点与桥涵水文与桥涵水文 的研究方法的研究方法第二节第二节 河流形态与河流水情河流形态与河流水情第三节第三节 河流的泥沙运动与河河流的泥沙运动与河床床(hchung)(hchung)演变演变第四节第四节 河段分类河段分类第4页/共65页第五页，共65页。第一节第一节 河川水文河川水文(shuwn)(shuwn)现象的特点与现象的特点与桥涵水文桥涵水文(shuwn)(shuwn)的研的研究方法究方法第5页/共65页第六页，共65页。一、水的分布与循环一、水的分布与循环1.水的分布水的分布 地球总的表面积为：地球总的表面积为：5.09

5、亿亿km2 海洋：海洋：3.61亿亿km2 陆地：陆地：1.48亿亿km2地地球球上上水水的的存存在在状状态态(zhungti)：地面水、地下水、空中水：地面水、地下水、空中水 地地面面水水：海海洋洋137亿亿亿亿m3 地地下下水水:储存在透水的土、石层储存在透水的土、石层 湖泊湖泊750万亿万亿m3 河流瞬时存水河流瞬时存水 空空中中水水：大大气气层层中中的的水水汽汽1.27亿亿亿亿m3 第一节第一节第一节第一节 河川水文现象河川水文现象河川水文现象河川水文现象(xinxing)(xinxing)(xinxing)(xinxing)的特点与桥涵水文的研究方法的特点与桥涵水文的研究方法的特点与

6、桥涵水文的研究方法的特点与桥涵水文的研究方法第6页/共65页第七页，共65页。2.2.水的循环水的循环水的循环水的循环 小循环：局限小循环：局限小循环：局限小循环：局限(jxin)(jxin)在海洋或陆地局部在海洋或陆地局部在海洋或陆地局部在海洋或陆地局部 海洋水海洋水海洋水海洋水 空中水空中水空中水空中水 海洋水海洋水海洋水海洋水 (陆地水陆地水陆地水陆地水)()(陆地水陆地水陆地水陆地水)大循环：在海洋与陆地之间进行的水分循环大循环：在海洋与陆地之间进行的水分循环大循环：在海洋与陆地之间进行的水分循环大循环：在海洋与陆地之间进行的水分循环 海洋水海洋水海洋水海洋水 海洋空中水海洋空中水海洋

7、空中水海洋空中水 陆地空中水陆地空中水陆地空中水陆地空中水 陆地水陆地水陆地水陆地水 第一节第一节 河川水文现象的特点与河川水文现象的特点与桥涵水文的研究桥涵水文的研究(ynji)(ynji)方法方法辐射热辐射热蒸发蒸发上升冷凝上升冷凝降水降水蒸发蒸发风风上升冷凝上升冷凝降水降水河流河流(径流径流)海洋水海洋水第7页/共65页第八页，共65页。第一节第一节 河川水文现象河川水文现象(xinxing)的特点与桥涵水文的特点与桥涵水文的研究方法的研究方法第8页/共65页第九页，共65页。几个几个几个几个(j)(j)(j)(j)概念：概念：概念：概念：径流：降水在重力作用下沿一定路径流动的水流径流：

8、降水在重力作用下沿一定路径流动的水流径流：降水在重力作用下沿一定路径流动的水流径流：降水在重力作用下沿一定路径流动的水流地表径流：其中沿地表流动的水流地表径流：其中沿地表流动的水流地表径流：其中沿地表流动的水流地表径流：其中沿地表流动的水流地下径流：在地下流动的水流地下径流：在地下流动的水流地下径流：在地下流动的水流地下径流：在地下流动的水流河川径流：在河槽中流动的水流河川径流：在河槽中流动的水流河川径流：在河槽中流动的水流河川径流：在河槽中流动的水流流域：地面径流汇入该河流的整个区域面积流域：地面径流汇入该河流的整个区域面积流域：地面径流汇入该河流的整个区域面积流域：地面径流汇入该河流的整个

9、区域面积汇水面积：某一断面以上的流域面积汇水面积：某一断面以上的流域面积汇水面积：某一断面以上的流域面积汇水面积：某一断面以上的流域面积分水线分水线分水线分水线(岭岭岭岭):):):):流域的边界线。流域的边界线。流域的边界线。流域的边界线。第一节第一节 河川水文现象的特点与河川水文现象的特点与桥涵水文的研究桥涵水文的研究(ynji)(ynji)方法方法第9页/共65页第十页，共65页。二二、径径 流流 的的 形形 成成 与与 汇汇 集集 过过 程程(guchng)一一 般般 可可 分分 为为 四四 个个 过过 程程(guchng)：降降水水过过程程(guchng)、入入渗渗过过程程(guch

10、ng)、坡坡 面面 漫漫 流流 过过 程程(guchng)、河河 槽槽 集集 流流 过过 程程(guchng)。第一节第一节 河川水文现象的特点与河川水文现象的特点与桥涵桥涵(qiohn)(qiohn)水文的研究方法水文的研究方法第10页/共65页第十一页，共65页。降水过程：降水过程：降水过程：降水过程：降降降降雨雨雨雨是是是是形形形形成成成成地地地地面面面面径径径径流流流流的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素，降降降降雨雨雨雨的的的的多多多多少少少少决决决决定径流量的大小。定径流量的大小。定径流量的大小。定径流量的大小。入渗过程：入渗过程：入渗过程：入渗过程：降雨开始时并不立即形成径流

11、。降雨开始时并不立即形成径流。降雨开始时并不立即形成径流。降雨开始时并不立即形成径流。植物截留、地面坑洼填流、入渗植物截留、地面坑洼填流、入渗植物截留、地面坑洼填流、入渗植物截留、地面坑洼填流、入渗坡面漫流过程坡面漫流过程坡面漫流过程坡面漫流过程河槽集流过程河槽集流过程河槽集流过程河槽集流过程 坡坡坡坡面面面面漫漫漫漫流流流流的的的的雨雨雨雨水水水水汇汇汇汇入入入入河河河河槽槽槽槽后后后后，顺顺顺顺着着着着河河河河道道道道由由由由小小小小沟沟沟沟到到到到支支支支流流流流，由由由由支支支支流流流流到到到到干干干干流流流流，最最最最后后后后到到到到达达达达流流流流域域域域的的的的出出出出口口口口断

12、断断断面面面面，这这这这个个个个(zh ge)(zh ge)过程称为河槽集流。过程称为河槽集流。过程称为河槽集流。过程称为河槽集流。第一节第一节 河川水文现象的特点与河川水文现象的特点与桥涵水文的研究桥涵水文的研究(ynji)(ynji)方法方法第11页/共65页第十二页，共65页。结论：结论：结论：结论：河流水主要来自地面径流；河流水主要来自地面径流；河流水主要来自地面径流；河流水主要来自地面径流；地面径流的形成时间晚于降水开始地面径流的形成时间晚于降水开始地面径流的形成时间晚于降水开始地面径流的形成时间晚于降水开始(kish(kish)的时间；的时间；的时间；的时间；河河河河川川川川径径径

13、径流流流流的的的的主主主主要要要要影影影影响响响响因因因因素素素素有有有有：气气气气候候候候因因因因素素素素、下下下下垫垫垫垫面面面面因因因因素素素素、人人人人类类类类活活活活动等。动等。动等。动等。气候因素气候因素气候因素气候因素降降降降雨雨雨雨是是是是径径径径流流流流形形形形成成成成的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素，降降降降雨雨雨雨强强强强度度度度、降降降降雨雨雨雨历历历历时时时时和和和和降降降降雨雨雨雨面面面面积积积积对径流量及其变化过程都有很大影响。对径流量及其变化过程都有很大影响。对径流量及其变化过程都有很大影响。对径流量及其变化过程都有很大影响。蒸蒸蒸蒸发发发发在在在在一一

14、一一次次次次降降降降雨雨雨雨过过过过程程程程中中中中对对对对径径径径流流流流影影影影响响响响不不不不大大大大，但但但但对对对对降降降降雨雨雨雨前前前前期期期期的的的的流流流流域域域域蓄水量却影响很大。蓄水量却影响很大。蓄水量却影响很大。蓄水量却影响很大。下垫面因素下垫面因素下垫面因素下垫面因素 流流流流域域域域的的的的地地地地形形形形、土土土土壤壤壤壤、地地地地质质质质、植植植植被被被被、湖湖湖湖泊泊泊泊等等等等自自自自然然然然地地地地理理理理因因因因素素素素，称称称称为下垫面因素。为下垫面因素。为下垫面因素。为下垫面因素。第一节第一节 河川水文现象的特点河川水文现象的特点(tdin)(tdi

15、n)与桥涵水文的研究方法与桥涵水文的研究方法第12页/共65页第十三页，共65页。三、水文现象的特点三、水文现象的特点 随机性随机性(不确定性不确定性)水水文文现现象象发发生生的的数数值值大大小小及及发发生生的的时时间间都都具具有有一一定定的的偶偶然然性性，难难以以运运用用演演绎绎(yny)的的方方法法求求得得其其必必然性的因果关系。然性的因果关系。季节性（周期性）季节性（周期性）水水文文线线形形的的重重现现性性只只存存在在长长期期的的平平均均关关系系，但但只只能能表表现现出出相相对对的的重重现现可可能能性性大大小小，难难以以确确定定其其肯肯定定性性的重现规律。的重现规律。例如：冬春枯水，夏秋

16、洪水例如：冬春枯水，夏秋洪水地区性地区性 同同一一地地理理特特性性的的地地区区，其其河河川川径径流流特特性性相相似似；同同时时，同同一一水水文文现现象象的变化规律亦可因地而异。的变化规律亦可因地而异。第一节第一节 河川河川(hchun)(hchun)水文现象水文现象的特点与桥涵水文的研究方法的特点与桥涵水文的研究方法第13页/共65页第十四页，共65页。四四、桥桥涵涵(qiohn)水水文文的的研研究究方方法法 水水文文现现象象的的数数值值变变化化及及其其变变化化过过程程受受到到许许多多复复杂杂因因素素的的影影响响，难难以以获获得得物物理理关关系系的的简简单单数数学学模模型型来来用用以以求求解解

17、，也也不不可可能能从从水水文文现现象象的的实实测测记记录录中中找找到到确确定定的的物物理理关关系系，只只能能从从实实测测记记录录中中透透过过现现象象看看本本质质，寻寻找找其其发发生生的的统统计计规规律律，并并用用概概率率大大小小来来预预示示各各类类水水文文现现象象的的再再现现可可能性。能性。第一节第一节 河川水文现象河川水文现象(xinxing)(xinxing)的特点与桥涵水文的特点与桥涵水文的研究方法的研究方法第14页/共65页第十五页，共65页。1.1.数理统计法数理统计法数理统计法数理统计法 这这这这种种种种方方方方法法法法把把把把水水水水文文文文现现现现象象象象(xinxing)(x

18、inxing)的的的的特特特特征征征征值值值值(水水水水位位位位、流流流流量量量量)看看看看成成成成随随随随机机机机变变变变量量量量，运运运运用用用用概概概概率率率率论论论论的的的的基基基基本本本本原原原原理理理理，逐逐逐逐一一一一计计计计算算算算各各各各特特特特征征征征值值值值出出出出现现现现的的的的频频频频率率率率，再再再再按按按按公公公公路路路路工工工工程程程程水水水水文文文文勘勘勘勘测测测测设设设设计计计计规规规规范范范范所所所所规规规规定定定定的容许破坏率或要求的安全率，从中选中合适的设计值。的容许破坏率或要求的安全率，从中选中合适的设计值。的容许破坏率或要求的安全率，从中选中合适的

19、设计值。的容许破坏率或要求的安全率，从中选中合适的设计值。2.2.成因分析法成因分析法成因分析法成因分析法 此此此此 方方方方 法法法法 从从从从 径径径径 流流流流 与与与与 降降降降 水水水水 的的的的 成成成成 因因因因 关关关关 系系系系，建建建建 立立立立 水水水水 文文文文 现现现现 象象象象(xinxing)(xinxing)特特特特征征征征值值值值的的的的物物物物理理理理数数数数学学学学模模模模型型型型，并并并并以以以以此此此此求求求求解解解解各各各各类类类类水水水水文文文文计计计计算问题。算问题。算问题。算问题。但但但但因因因因水水水水文文文文现现现现象象象象(xinxing

20、)(xinxing)的的的的复复复复杂杂杂杂性性性性，仍仍仍仍难难难难以以以以在在在在成成成成因因因因机机机机理理理理上找到合适的概括，也难以得到十分理想的结果。上找到合适的概括，也难以得到十分理想的结果。上找到合适的概括，也难以得到十分理想的结果。上找到合适的概括，也难以得到十分理想的结果。第一节第一节 河川水文河川水文(shuwn)(shuwn)现象现象的特点与桥涵水文的特点与桥涵水文(shuwn)(shuwn)的的研究方法研究方法第15页/共65页第十六页，共65页。3.3.地理综合法地理综合法地理综合法地理综合法 此此此此方方方方法法法法通通通通过过过过实实实实测测测测资资资资料料料料

21、的的的的整整整整体体体体分分分分析析析析，建建建建立立立立一一一一些些些些水水水水文文文文特特特特征征征征值值值值的的的的地地地地区区区区性性性性经经经经验验验验公公公公式式式式(gngsh)(gngsh)或或或或在在在在地地地地图图图图上上上上绘绘绘绘制制制制成成成成水水水水文文文文特特特特征征征征值值值值的的的的等等等等值值值值线线线线图图图图，也也也也可可可可以以以以制制制制成成成成专专专专用用用用计计计计算算算算表表表表。等等等等值值值值线线线线图图图图在在在在一定程度上可以反映水文值的空间分布。一定程度上可以反映水文值的空间分布。一定程度上可以反映水文值的空间分布。一定程度上可以反映

22、水文值的空间分布。此此此此法法法法应应应应用用用用较较较较为为为为简简简简易易易易，对对对对于于于于缺缺缺缺乏乏乏乏实实实实测测测测资资资资料料料料地地地地区区区区很很很很有有有有实实实实用用用用意义。意义。意义。意义。第一节第一节 河川水文现象河川水文现象(xinxing)(xinxing)的特点与桥涵水文的特点与桥涵水文的研究方法的研究方法第16页/共65页第十七页，共65页。第二节第二节 河流形态河流形态(xngti)(xngti)与河流水情与河流水情第17页/共65页第十八页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情一、河流形

23、态一、河流形态一、河流形态一、河流形态 河河河河流流流流形形形形态态态态由由由由其其其其平平平平面面面面(pngmin)(pngmin)、纵纵纵纵断断断断面面面面、横横横横断断断断面面面面综综综综合合合合反反反反映。映。映。映。1.1.河长与流域河长与流域河长与流域河长与流域 反映河流大小的指标。反映河流大小的指标。反映河流大小的指标。反映河流大小的指标。河流名称河流名称长度长度流域面积流域面积尼罗河尼罗河66503350,000密西西比河密西西比河62623248,000亚马逊河亚马逊河64007050,000长江长江63001807,000黄河黄河5464752,000第18页/共65页第

24、十九页，共65页。第二节第二节 河流形态河流形态(xngti)(xngti)与与河流水情河流水情2.2.河网密度河网密度河网密度河网密度 反映河流发育反映河流发育反映河流发育反映河流发育(fy)(fy)规模的指标。规模的指标。规模的指标。规模的指标。其中：其中：其中：其中：所有干流与支流总长；所有干流与支流总长；所有干流与支流总长；所有干流与支流总长；流域面积。流域面积。流域面积。流域面积。第19页/共65页第二十页，共65页。第二节第二节 河流形态河流形态(xngti)(xngti)与与河流水情河流水情3.3.流域的形状流域的形状流域的形状流域的形状 可可可可以以以以用用用用流流流流域域域域

25、形形形形状状状状系系系系数数数数来来来来表表表表示示示示。流流流流域域域域平平平平均均均均宽宽宽宽度度度度与与与与流流流流域域域域长长长长度度度度之之之之比称为流域形状系数。比称为流域形状系数。比称为流域形状系数。比称为流域形状系数。流流流流域域域域形形形形状状状状与与与与圆圆圆圆的的的的形形形形状状状状相相相相差差差差越越越越大大大大，流流流流域域域域形形形形状状状状系系系系数数数数Ke,Ke,也也也也越越越越大大大大。KeKe值值值值接接接接近近近近于于于于1 1时时时时，说说说说明明明明流流流流域域域域的的的的形形形形状状状状接接接接近近近近于于于于圆圆圆圆形形形形,这这这这样样样样的的

26、的的流流流流域域域域易易易易造造造造成成成成大大大大的的的的洪洪洪洪水水水水。KeKe值值值值越越越越大大大大，流流流流域域域域形形形形状状状状越越越越狭狭狭狭长长长长，径径径径流流流流变变变变化化化化越越越越平平平平缓。缓。缓。缓。扇扇扇扇形形形形：干干干干流流流流(gnli)(gnli)短短短短，多多多多支支支支流流流流如如如如手手手手指指指指状状状状分分分分布布布布，形形形形状状状状系系系系数数数数较较较较大；大；大；大；(海河海河海河海河)羽羽羽羽形形形形：干干干干流流流流(gnli)(gnli)比比比比较较较较长长长长，支支支支流流流流沿沿沿沿途途途途分分分分散散散散地地地地汇汇汇汇

27、入入入入主主主主流流流流；(滦河滦河滦河滦河)平平平平行行行行状状状状：几几几几个个个个支支支支流流流流接接接接近近近近平平平平行行行行排排排排列列列列，到到到到河河河河口口口口附附附附近近近近汇汇汇汇集集集集起起起起来来来来；(长江上游长江上游长江上游长江上游)混合型：主要是一些大型河流。混合型：主要是一些大型河流。混合型：主要是一些大型河流。混合型：主要是一些大型河流。第20页/共65页第二十一页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情4.4.弯曲系数弯曲系数弯曲系数弯曲系数 反映河流河段弯曲程度大小的系数。反映河流河段弯曲程度

28、大小的系数。反映河流河段弯曲程度大小的系数。反映河流河段弯曲程度大小的系数。河道全长与河源到河口的直线长度之比。河道全长与河源到河口的直线长度之比。河道全长与河源到河口的直线长度之比。河道全长与河源到河口的直线长度之比。值越大，说明值越大，说明值越大，说明值越大，说明(shumng)(shumng)河道越弯曲。河道越弯曲。河道越弯曲。河道越弯曲。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。第21页/共65页第二十二页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水

29、情水情5.5.河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降 在在在在平平平平原原原原(pngyun)(pngyun)河河河河道道道道中中中中，由由由由于于于于断断断断面面面面流流流流速速速速分分分分布布布布不不不不均均均均匀匀匀匀导导导导致致致致水水水水内内内内环环环环流流流流现现现现象象象象，往往往往往往往往造造造造成成成成河河河河道道道道冲冲冲冲淤淤淤淤或或或或河河河河湾湾湾湾发发发发展展展展，使使使使河河河河道道道道在在在在平平平平面面面面上上上上呈呈呈呈蜿蜿蜿蜿蜒蜒蜒蜒曲曲曲曲折折折折的的的的形形形形态态态态，并并并并使使使使河河河河道道道道的的的的

30、凹凹凹凹岸岸岸岸冲冲冲冲深深深深，凸凸凸凸岸岸岸岸淤淤淤淤浅浅浅浅，在在在在弯弯弯弯段段段段与与与与直段间出现沿程深浅交替的现象。直段间出现沿程深浅交替的现象。直段间出现沿程深浅交替的现象。直段间出现沿程深浅交替的现象。垂直水流方向的横断面称为河流的横断面垂直水流方向的横断面称为河流的横断面垂直水流方向的横断面称为河流的横断面垂直水流方向的横断面称为河流的横断面 从横断面上看，河道又分为主槽、边滩、河滩三部分。从横断面上看，河道又分为主槽、边滩、河滩三部分。从横断面上看，河道又分为主槽、边滩、河滩三部分。从横断面上看，河道又分为主槽、边滩、河滩三部分。第22页/共65页第二十三页，共65页。第

31、二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情5.5.河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降 复式断面：有河槽又有河滩复式断面：有河槽又有河滩复式断面：有河槽又有河滩复式断面：有河槽又有河滩(htn)(htn)。单式断面：只有河槽而无河滩单式断面：只有河槽而无河滩单式断面：只有河槽而无河滩单式断面：只有河槽而无河滩(htn)(htn)。第23页/共65页第二十四页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情5.5.河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降

32、河流的横断面及横比降河流的横断面及横比降 横比降横比降横比降横比降 天然河道中，其水面一般天然河道中，其水面一般天然河道中，其水面一般天然河道中，其水面一般(ybn)(ybn)都有横向比降都有横向比降都有横向比降都有横向比降(即横向坡度即横向坡度即横向坡度即横向坡度)。直段河道中，涨水时，河中水位呈中间高两边低；直段河道中，涨水时，河中水位呈中间高两边低；直段河道中，涨水时，河中水位呈中间高两边低；直段河道中，涨水时，河中水位呈中间高两边低；退水时，河中水位呈中间低两边高；退水时，河中水位呈中间低两边高；退水时，河中水位呈中间低两边高；退水时，河中水位呈中间低两边高；弯弯弯弯段段段段河河河河道

33、道道道中中中中，由由由由于于于于水水水水流流流流同同同同时时时时受受受受到到到到重重重重力力力力和和和和离离离离心心心心力力力力作作作作用用用用，断断断断面面面面水水水水位位位位常常常常呈呈呈呈凹凹凹凹岸岸岸岸高，凸岸低。高，凸岸低。高，凸岸低。高，凸岸低。第24页/共65页第二十五页，共65页。第二节第二节 河流形态河流形态(xngti)(xngti)与与河流水情河流水情弯段水流的横比降及超高值：弯段水流的横比降及超高值：弯段水流的横比降及超高值：弯段水流的横比降及超高值：式中：式中：式中：式中：断面平均流速；断面平均流速；断面平均流速；断面平均流速；弯道平均曲率半径弯道平均曲率半径弯道平均

34、曲率半径弯道平均曲率半径(bnjng)(bnjng)；水面宽度；水面宽度；水面宽度；水面宽度；凹岸水面超高；凹岸水面超高；凹岸水面超高；凹岸水面超高；水面横比降。水面横比降。水面横比降。水面横比降。第25页/共65页第二十六页，共65页。第二节第二节 河流形态河流形态(xngti)(xngti)与与河流水情河流水情6.6.河流纵断面及纵比降河流纵断面及纵比降河流纵断面及纵比降河流纵断面及纵比降 纵断面：沿河流中泓线的剖面；纵断面：沿河流中泓线的剖面；纵断面：沿河流中泓线的剖面；纵断面：沿河流中泓线的剖面；河底的纵比降河底的纵比降河底的纵比降河底的纵比降 纵比降：纵比降：纵比降：纵比降：水面的纵

35、比降水面的纵比降水面的纵比降水面的纵比降总总总总落落落落差差差差：河河河河源源源源与与与与河河河河口口口口之之之之间间间间的的的的高高高高差差差差(o o ch)ch)。高高高高差差差差(o o ch)ch)越越越越大大大大，侵蚀能力越强侵蚀能力越强侵蚀能力越强侵蚀能力越强第26页/共65页第二十七页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情二、河流水情与补给二、河流水情与补给二、河流水情与补给二、河流水情与补给 河河河河流流流流的的的的水水水水位位位位每每每每年年年年的的的的涨涨涨涨落落落落情情情情况况况况，叫叫叫叫水水水水情情情情

36、。由由由由于于于于河河河河流流流流补补补补给给给给不一样，它们的水情也不一样。不一样，它们的水情也不一样。不一样，它们的水情也不一样。不一样，它们的水情也不一样。根据根据根据根据(gnj)(gnj)水情，河流分为：水情，河流分为：水情，河流分为：水情，河流分为：间歇性河流间歇性河流间歇性河流间歇性河流 常年有水河流常年有水河流常年有水河流常年有水河流根据根据根据根据(gnj)(gnj)河流的补给，河流可分为：河流的补给，河流可分为：河流的补给，河流可分为：河流的补给，河流可分为：雨水型河流雨水型河流雨水型河流雨水型河流 融雪型河流融雪型河流融雪型河流融雪型河流 雨雪型河流雨雪型河流雨雪型河流雨

37、雪型河流 混合型混合型混合型混合型第27页/共65页第二十八页，共65页。第二节第二节 河流河流(hli)(hli)形态与河形态与河流流(hli)(hli)水情水情1.1.雨水型河流雨水型河流雨水型河流雨水型河流多峰肥型多峰肥型多峰肥型多峰肥型 汛期汛期汛期汛期(xnq)(xnq)长，水量大长，水量大长，水量大长，水量大2.2.雨雪型河流雨雪型河流雨雪型河流雨雪型河流双峰型双峰型双峰型双峰型 汛期汛期汛期汛期(xnq)(xnq)短，水量比较小，短，水量比较小，短，水量比较小，短，水量比较小，河流暴涨暴落河流暴涨暴落河流暴涨暴落河流暴涨暴落第28页/共65页第二十九页，共65页。第二节第二节 河

38、流形态河流形态(xngti)(xngti)与与河流水情河流水情3.3.融雪型河流融雪型河流融雪型河流融雪型河流单峰型单峰型单峰型单峰型 洪洪洪洪峰峰峰峰出出出出现现现现在在在在6-76-7月月月月份份份份，水水水水量量量量最最最最小小小小，不不不不仅仅仅仅取取取取决决决决于于于于降降降降雪雪雪雪，还还还还与与与与当当当当年气温年气温年气温年气温(qwn)(qwn)有关。有关。有关。有关。第29页/共65页第三十页，共65页。第三节第三节 河流河流(hli)(hli)的的泥沙运动与河床演变泥沙运动与河床演变第30页/共65页第三十一页，共65页。一、河床与流速一、河床与流速一、河床与流速一、河床

39、与流速1.1.河床河床河床河床2.2.流速流速流速流速 河河河河中中中中流流流流速速速速分分分分布布布布，沿沿沿沿纵纵纵纵向向向向(zn(zn xinxin)一一一一般般般般上上上上游游游游、山山山山区区区区河河河河段段段段大，而中、下游、平原河段小。大，而中、下游、平原河段小。大，而中、下游、平原河段小。大，而中、下游、平原河段小。沿沿沿沿横横横横向向向向，河河河河床床床床断断断断面面面面内内内内的的的的流流流流速速速速分分分分布布布布，通通通通常常常常是是是是由由由由河河河河岸岸岸岸向向向向河河河河心心心心增增增增大，由河底向水面增长。大，由河底向水面增长。大，由河底向水面增长。大，由河底

40、向水面增长。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变第31页/共65页第三十二页，共65页。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变2.2.流速流速流速流速(1)(1)垂线平均流速垂线平均流速垂线平均流速垂线平均流速 某某某某一一一一测测测测流流流流垂垂垂垂线线线线沿沿沿沿深深深深度度度度 多多多多点点点点的的的的流流流流速速速速多多多多不不不不相相相相

41、同同同同，河河河河底底底底(h(h d d)流流流流速速速速最小，距离水面约最小，距离水面约最小，距离水面约最小，距离水面约 处的流速最大，而水面流速稍小。处的流速最大，而水面流速稍小。处的流速最大，而水面流速稍小。处的流速最大，而水面流速稍小。第32页/共65页第三十三页，共65页。第三节第三节第三节第三节 河流的泥沙运动与河床河流的泥沙运动与河床河流的泥沙运动与河床河流的泥沙运动与河床(hchung)(hchung)(hchung)(hchung)演变演变演变演变(1)(1)(1)(1)垂线平均流速垂线平均流速垂线平均流速垂线平均流速 沿测流垂线深度各点不同流速的平均值沿测流垂线深度各点不

42、同流速的平均值沿测流垂线深度各点不同流速的平均值沿测流垂线深度各点不同流速的平均值 称为垂线平均流速，它称为垂线平均流速，它称为垂线平均流速，它称为垂线平均流速，它随测流垂线位置的不同而异。随测流垂线位置的不同而异。随测流垂线位置的不同而异。随测流垂线位置的不同而异。五点法：五点法：五点法：五点法：三点三点三点三点(sn din)(sn din)(sn din)(sn din)法：法：法：法：二点法：二点法：二点法：二点法：一点法：一点法：一点法：一点法：第33页/共65页第三十四页，共65页。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演

43、变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变(2)(2)(2)(2)全断面平均流速全断面平均流速全断面平均流速全断面平均流速式中：式中：式中：式中：河床断面通过的全部流量河床断面通过的全部流量河床断面通过的全部流量河床断面通过的全部流量(liling)(liling)(liling)(liling)；河床断面全部过水面积河床断面全部过水面积河床断面全部过水面积河床断面全部过水面积,。(3)(3)(3)(3)河槽平均流速河槽平均流速河槽平均流速河槽平均流速 第34页/共65页第三十五页，共65页。二、河流泥沙二、河流泥沙二、河流泥沙二、河流泥沙1.1.泥沙分类泥沙分类泥沙分类泥

44、沙分类 根据粒径大小分类根据粒径大小分类根据粒径大小分类根据粒径大小分类 顽石顽石顽石顽石 漂石漂石漂石漂石 卵石卵石卵石卵石 砾石砾石砾石砾石(lsh)(lsh)粗砂粗砂粗砂粗砂 细砂细砂细砂细砂根据泥沙在河道中的运动方式分类根据泥沙在河道中的运动方式分类根据泥沙在河道中的运动方式分类根据泥沙在河道中的运动方式分类 悬砂、底砂、床砂悬砂、底砂、床砂悬砂、底砂、床砂悬砂、底砂、床砂第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变第35页/共65页第三十六页，共65页。悬砂：悬浮于水

45、中随水流运动的细粒泥沙；悬砂：悬浮于水中随水流运动的细粒泥沙；悬砂：悬浮于水中随水流运动的细粒泥沙；悬砂：悬浮于水中随水流运动的细粒泥沙；运动速度与水流速度基本相同。运动速度与水流速度基本相同。运动速度与水流速度基本相同。运动速度与水流速度基本相同。底砂：沿河床表面推移的较大颗粒泥沙；底砂：沿河床表面推移的较大颗粒泥沙；底砂：沿河床表面推移的较大颗粒泥沙；底砂：沿河床表面推移的较大颗粒泥沙；滑动、滚动、跳跃的运动形式，速度远小于水流速度。滑动、滚动、跳跃的运动形式，速度远小于水流速度。滑动、滚动、跳跃的运动形式，速度远小于水流速度。滑动、滚动、跳跃的运动形式，速度远小于水流速度。床砂：沉积于河

46、床静止不动的泥沙。床砂：沉积于河床静止不动的泥沙。床砂：沉积于河床静止不动的泥沙。床砂：沉积于河床静止不动的泥沙。三三三三类类类类泥泥泥泥沙沙沙沙的的的的分分分分类类类类并并并并不不不不是是是是严严严严格格格格不不不不变变变变的的的的，这这这这三三三三类类类类泥泥泥泥沙沙沙沙之之之之间间间间在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下可以相互可以相互可以相互可以相互(xingh)(xingh)(xingh)(xingh)转化。转化。转化。转化。床砂床砂床砂床砂 底砂底砂底砂底砂 悬砂悬砂悬砂悬砂 因此，根据泥沙运动形式所进行的分类，不是绝对的。因此，根据泥沙运动形式所进行的分类，不是绝对的

47、。因此，根据泥沙运动形式所进行的分类，不是绝对的。因此，根据泥沙运动形式所进行的分类，不是绝对的。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变第36页/共65页第三十七页，共65页。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变2.2.泥沙的主要泥沙的主要泥沙的主要泥沙的主要(zh(zh yo)yo)特征特征特征特征泥沙的几何特性泥沙的几何特性泥沙的几何特性泥沙的

48、几何特性 等容粒径：与泥沙颗粒同体积的球体直径；等容粒径：与泥沙颗粒同体积的球体直径；等容粒径：与泥沙颗粒同体积的球体直径；等容粒径：与泥沙颗粒同体积的球体直径；平均粒径：沙样中各级颗粒的重力加权平均值；平均粒径：沙样中各级颗粒的重力加权平均值；平均粒径：沙样中各级颗粒的重力加权平均值；平均粒径：沙样中各级颗粒的重力加权平均值；中中中中值值值值粒粒粒粒径径径径：占占占占沙沙沙沙样样样样重重重重力力力力50%50%的的的的泥泥泥泥沙沙沙沙粒粒粒粒径径径径，大大大大于于于于和和和和小小小小于于于于这这这这种种种种粒粒粒粒径径径径的泥沙各占的泥沙各占的泥沙各占的泥沙各占50%;50%;占沙样重力占沙

49、样重力占沙样重力占沙样重力95%95%泥沙粒径。泥沙粒径。泥沙粒径。泥沙粒径。第37页/共65页第三十八页，共65页。第三节第三节第三节第三节 河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变的泥沙运动与河床演变粒径级配曲线粒径级配曲线粒径级配曲线粒径级配曲线 泥沙是由大小不同颗粒组成泥沙是由大小不同颗粒组成泥沙是由大小不同颗粒组成泥沙是由大小不同颗粒组成(z(z chn chn)的群体，反映不同粒的群体，反映不同粒的群体，反映不同粒的群体，反映不同粒径颗粒在泥沙中所占的不同比例，采用半对数坐标纸绘制级配径颗粒在泥沙中所占的不

50、同比例，采用半对数坐标纸绘制级配径颗粒在泥沙中所占的不同比例，采用半对数坐标纸绘制级配径颗粒在泥沙中所占的不同比例，采用半对数坐标纸绘制级配曲线，横坐标表示粒径大小，曲线，横坐标表示粒径大小，曲线，横坐标表示粒径大小，曲线，横坐标表示粒径大小，纵坐标表示小于某粒径纵坐标表示小于某粒径纵坐标表示小于某粒径纵坐标表示小于某粒径的泥沙在整个沙样中所的泥沙在整个沙样中所的泥沙在整个沙样中所的泥沙在整个沙样中所占的质量百分比。占的质量百分比。占的质量百分比。占的质量百分比。第38页/共65页第三十九页，共65页。泥沙的重力特性（容重）泥沙的重力特性（容重）泥沙的重力特性（容重）泥沙的重力特性（容重）泥沙