河流特性

河流在河床形態、水流運動、水文泥沙以及河床沖淤規律等方面的屬性。按流經地區的不同，河流一般可分為山區河流和平原河流。對於較大的河流，其上游段多為山區河流，下游段多為平原河流，中游段則往往兼有山區河流和平原河流的特性。對於較小的河流，其全河段可能均位於山區，也可能均位於平原地區，分別顯現相應的特性。

基本介紹

• 中文名：河流特性
• 外文名：river characteristics

河流形態特徵

山區河流

山區河流的平面形態為沿程寬窄相間，呈藕節狀。在峽谷河段，河谷橫斷面多呈V形，谷坡陡峭，岸線極不規則，急彎、卡口、突嘴很多，常有孤石突出或礁石林立；在寬谷段或丘陵地段，河床橫斷面多呈U形，谷坡一般較緩，有發育的階地，江心有洲灘；在溪溝匯入處，常有大量砂石堆積在溪口，形成扇形沖積體，將航道縮窄，甚至堵塞。山區河流縱斷面形態存在很多折點，河床高程起伏很大，有的河流起伏高程差為3〜5m，有的達30〜40m，中國長江萬縣附近的河床高差達60m。山區河流由於縱斷面沿程起伏變化，水面線一般也存在折點，形成水流急流段和緩流段相間，由於河床形態特徵不同，形成各種礙航的灘險。

平原河流

平原河流流經地勢平坦、土質疏鬆的平原地區，沖積層一般都比較深厚，往往達數十米甚至數百米以上，平面形態多不規則。平原河流河谷寬廣，在河谷中分布著廣闊的河漫灘。中枯水期水流限制在主河槽中流動，洪水期水流漫灘，河面寬闊。平原河流的河床形態是水流和河床相互作用的產物，其平面形態隨河床邊界組成不同，形成順直型河道、彎曲型河道、遊蕩型河道和 分汊型河道等不同河型。河道的橫斷面尺度較大，多呈寬淺型。平原河流河床縱坡較為平緩，水面比降較小，一般均在0.3%〜 0.4%以下，流速不大，流態比較平穩。河床沿程走向由一系列的深槽和淺灘組成，呈高低不平、波浪起伏狀態，兩深槽之間的淺灘處水深不足，常是船舶航行的主要障礙。

水文泥沙特性

山區河流

山區河流的河床質多由礫卵石或沙卵石組成，所流經的地區坡面陡峻，徑流模數大，匯流時間較短。洪水暴漲暴落是山區河流重要的水文特點，在暴雨集中地區尤為顯著，暴雨與山洪往往同時發生，但一般洪水持續時間不長，降雨過後，河道又恢復原來的低水細流。流量與水位變幅大是山區河流又一個重要的水文特點。最大流最與最小流最的比值可達幾百倍。例如，中國長江支流嘉陵江的最大流量為39600立方米每秒，最小流量為220立方米每秒，兩者相差180倍。但在集水面積大的山區河流，流最過程線自然調平，洪枯流量相差較小。山區河流一般河谷狹窄，調蓄能力低，隨流最急劇變化，水位大幅度升降，例如，長江三峽的巫峽段，水位變幅達55.6米。另外，受河床形態及水流條件影響，山區河流水面比降一般都較大，且沿程分布極不均勻，絕大部分落差集中在局部河段。河床上存在急彎、石樑、卡口等灘險，形成很大的橫比降。同時山區河流的流態十分險惡，常有回流、泡水、漩渦、跌水、水躍、剪刀水、橫流等出現，對航行造成很大的威脅。

山區河流的泥沙來最主要集中在汛期，含有沖瀉質、懸移質和推移質，懸移質含沙量視地區而異。在岩石風化不嚴重或植被較好的地區，含沙景較小。相反，在岩石風化嚴重或植被較差的地區，山洪暴發時含沙量極大，甚至形成土石流。例如，中國黃河府谷水文站最大含沙量達1190立方米（1971年7月23日）有些山區河流處於土石流發育地區，土石流匯入江河以後，對泥沙運動、河流形態等有很大影響。

平原河流

由於平原河流集水面積大，所流經的地區坡度比較平緩，河槽兩側有廣闊的河漫灘，降雨後匯流時間長，洪峰在傳遞過程中因槽蓄作用不斷削平，因而一般沒有洪水陡漲陡落的現象。另外，由於大面積降雨不均勻，支流入匯時間有先後，洪水起漲和回落都比較平緩，持續時間長，流量與水位的變幅一般較小。平原河流水面比降較小，一般流速都在2〜3米每秒以下，沒有山區河流的跌水、橫流、泡水等險惡流態。但有一些平原河流，因流域內暴雨集中，降雨面積小而強度大，次數又較多，會造成洪水多峰相連，峰型尖瘦，漲落較快，持續時間較短。例如，黃河花園口站流量過程和長江漢口站流量過程就有顯著不同（見圖）。

平原河流的泥沙以懸移質為主，由於河床組成多為細顆粒泥沙，所以懸移質中床沙質部分多處於飽和狀態，但含沙量一般不大。例如，長江漢口站多年平均含沙量為0.61千克每立方米;宜昌站為1.18千克每立方米，泥沙中徑為0.035千克每立方米，多年平均輸沙量為5.21億t，洪峰和沙峰基本同步。但有一些平原河流，洪水過程中含沙量變化大，例如，黃河花園口站平均含沙量最大達31.3千克每立方米，泥沙中徑為0.025〜0.028mm，年輸沙量達16億t，同樣的洪峰帶來不同的沙峰。

河床演變

山區河流

山區河流除基岩裸露的河床外，一般均為卵石或沙卵石所覆蓋。推移質多為卵石及粗沙。在峽谷河段，洪水期間峽谷流速大，將峽谷內的推移質輸送到下遊河床寬闊段；枯水期間峽谷段水流平緩，而寬闊段的灘上流速、比降均較大，將洪水時期淤積的泥沙部分或全部輸移到峽谷河段，推移質運動在空間分布上有明顯的不連續性。 寬闊段的淺灘，由於洪、枯水流路不一致,一般呈洪淤枯沖的周期性變化。山區河流兩岸多為岩質組成，一般橫向變幅不大。

平原河流

平原河流在一定的流域來水、來沙和河床邊界條件下，經過質構成，在水流作用下很容易發生運動。即使流域來水、來沙和邊界條件不發生大的變化，但由於局部條件的影響，河床也會產生沖淤變化。因此平原河流演變主要表現為河床的往復水流與河床的長期調整，多數已達到平衡或準平衡狀態。平原河流的河床均由中、細沙等鬆散物變形，特別是河床的平面變遷和河床中泥沙堆積體的不斷變化，這些均對航道帶來很大影響。研究河流特性，掌握河流的水文、泥沙特性及河床、淺灘的變化規律，才能正確確定河道和航道的整治原則和方法。