河流水情

河流水情,是指河流的水位、流量等隨時間的變化情勢。水位和流量有日、月、季、年和多年變化。它是河流的重要水文特徵,也是河流分類和水文區劃的重要依據之一。廣義的河流水情也包括河流冰情、河流泥沙、水質等變化情勢。河流水情是河流的基本水文特徵。一年中,按河流水位、流量的變化可把河流水情劃分為汛期、平水期和枯水期。決定河流水情特點的主要因素是河流的補給方式和氣候條件。

基本介紹

  • 中文名:河流水情
  • 外文名:hydrological regime in river
簡介,春汛,夏季洪水,秋季洪水和平水,冬季枯水,水文年,河流水源,補給來源,河流類型,河川徑流變化,中國不同氣候帶的河流水情,

簡介

河流水情,是河流水文情勢的簡稱,指河流的水位、流量等隨時間的變化情勢。水位和流量有日、月、季、年和多年變化。河流水情是河流的重要水文特徵,也是河流分類和水文區劃的重要依據之一。由於氣候的季節更替,河流在一年中各個時期的水情也隨之變化。中國河流水情一般分為春汛、夏季洪水、秋季洪水及平水、冬季枯水四個階段。

春汛

中國北方河流由於春季積雪融化和河冰解凍(見河流冰情)而形成春汛。春汛歷時和流量主要決定於流域上的積雪厚度和熱量情況。東北、內蒙古的錫林郭勒盟、西北的阿爾泰地區,積雪較厚,因而春汛流量較大,歷時較長。華北地區,因積雪不多,春汛主要由河冰解凍融水形成,春汛不如上述地區顯著,歷時也較短。黃河下遊春季解凍時,冰凌阻塞河道,水位明顯上漲,形成凌汛。中國南方河流,因雨季早臨,也出現春汛。春汛流量和總量,主要取決於流域上的降雨特性。洞庭湖和鄱陽湖兩水系是中國南方春汛較顯著的地區,春季徑流約占年徑流的40%。春汛開始日期根據雨季的開始來定,終止日期則難確定。蘇聯、加拿大和北歐一些國家的河流春汛也很顯著。

夏季洪水

夏季西南季風和東南季風控制了中國廣大地區,長江中下游和江南丘陵地區出現梅雨天氣,東南沿海地區颱風活動頻繁,各地降水普遍增多,西部高山地區的冰川大量融化,中國河流進入夏季洪水期。中國大多數河流最大流量和最大月總量都出現在夏季洪水期,特別是7、8兩月。北方河流夏季洪水總量一般占年徑流量的50%,甚至可達60~70%。北半球河流普遍有洪水。

秋季洪水和平水

中國多秋雨的地區,秋季也發生洪水。例如,秦嶺、大巴山一帶,西南季風控制的西南和華南部分地區,秋季多颱風的東南沿海和海南島地區等。其中有些地區秋季洪水總量占年徑流的30~40%,海南島可高達50%左右,是中國秋季徑流最多的地區。秋季洪水往往是夏季洪水的繼續,因此,兩者之間很難劃出一條明確的界限。自夏季洪水或秋季洪水過渡到冬季枯水,一般有一短暫的平水期。平水期開始於前期洪水退落之時,終止於出現枯水流量之時。

冬季枯水

冬季是中國的旱季,河流主要由地下水補給,幾乎無地面徑流注入,流量減少,成為中國河水最枯的季節。除少數地區外,冬季枯水徑流量還不到年徑流量的10%。一年中的最小流量和最小月總量大都出現在這一時期。東北北部的小河冬季因凍結到底而斷流。西北和內蒙古的乾旱及半乾旱地區的小河,因河槽下切淺,以致無地下水補給而乾涸。由於北方部分河流冬季枯水期基本上與封凍期一致,因此,封凍和解凍日期可作為冬季枯水期的開始和終止日期。在南方則應在流量過程線上找到秋季徑流中止之時,作為枯水期的開端,而將春季徑流開始上漲之時作為枯水期的終止。台灣省的東北部,與其他地區不同,由於冬季正當東北季風的迎風面,成為中國冬雨最多的地區,冬季河流也可出現洪峰。冬季水量可占年徑流量的25%以上。

水文年

日曆年的開始日期(1月1日)正處在冬季枯水期間,一般不作為徑流調節和水文計算的起始時間,而採用水文年則較為方便。水文年一般指由當年枯季末至次年枯季末所經歷的時間,包括了一年中河流水情的各個階段。水文年的劃分還有其他方法,如把河流從以地下水補給為主轉變到地面水補給增多的時候作為水文年開始;按這種方法一些河流一般取春季開始作為水文年的開始,而蘇聯對其歐洲部分的河流,則取秋季作為水文年的開始。另一種分法是把降水稀少或流域內開始積雪、地面徑流基本停止時作為水文年的開始。按這種分法,水文年的開始可選擇流域內日平均溫度低於零度的月份,相當於冬季開始之時。中國北方河流採用這種分法。

河流水源

河流的水源來自雨水、季節性積雪融水、永久積雪和冰川融水、湖泊、沼澤水和地下水。雨水補給是赤道、亞熱帶及溫帶地區多數河流的主要補給源。雨水補給為主的河流,其水量及變化主要取決於流域上的降雨量及其隨時間的變化過程。北溫帶及寒帶地區,河流洪水主要來源於春季積雪融化,河流中水量及其變化與流域上積雪量和春季氣溫變化情況有密切關係。寒帶極地及北溫帶的高山地區,冰川緩慢地移動到雪線以下消融而補給河流,河流水量及其變化取決於流域內永久積雪和冰川的儲量以及春夏季氣溫情況。對多數河流來說,地下水補給也是河流補給的重要組成部分,它是一種相對穩定的河水補給。湖泊、沼澤補給對河流水情變化起著調節作用。

補給來源

大氣降水是地球上所有河流的唯一補給水源。按水進入河流的不同方式,可分為地面水補給和地下水補給。地面水補給又有雨水、積雪融水和冰川融水等不同補給類型;地下水補給還可分鬆散層地下水和基岩地下水兩種。河流一般很少有單一的補給源。自然地理條件不同,河流的補給也不相同。絕大多數河流都有地下水補給。熱帶與亞熱帶濕潤地區的河流,雨水是主要的補給源。高山地區的河流以積雪融水和冰川融水補給為主。流經不同自然地區的河流,各段的補給也不相同。同一河流在不同時期內補給形式也不相同。山區河流的補給還有垂直變化規律。如天山地區源於高山帶的河流,在高山帶主要靠冰雪融水補給,在低山帶主要由雨水補給,在中山帶兩者兼而有之。

河流類型

按照河流的補給類型和主要水情特點,可將河流分為3類。①以融水補給為主,具有汛水的河流。這類河流主要分布在寒帶和溫帶地區,中國主要分布在大興安嶺的北端和西側、內蒙古東北部和西北高山地區。汛水有春汛、春-夏汛和夏汛 3種。②融水和雨水補給,具有汛水和洪水的河流。這類河流主要分布在溫帶地區,中國主要分布在東北、華北地區。一般都出現一次汛期和一次洪水期。汛期主要由積雪融水和河冰消融形成的春汛;洪水期則由夏秋暴雨形成的洪水。③以雨水補給為主,具有洪水的河流。這類河流主要分布在熱帶和亞熱帶地區。中國主要分布在秦嶺-淮河以南,青藏高原以東的地區。

河川徑流變化

河川徑流的年內變化,在熱帶和亞熱帶地區主要受降水的影響,在寒帶和溫帶除降水外,還受氣溫的影響。此外,河流類型與人類活動都有一定影響。中國河流河川徑流的年內分配,大致是春季開始增多,夏季最為豐富,秋季普遍減少,冬季大部分地區不及全年徑流量的10%。從地區來看,華北地區春季徑流量小,蒸發又強,往往形成春旱;東北華北等地,夏季徑流高度集中,洪澇災害也多發生在這一時期;海南島是秋季徑流量最多的地方,可達年徑流量的50%;台灣東北部則是冬季徑流量最高的地區。
據對北半球60條河流長期觀測資料的分析,河川徑流多年變化最常見的徑流循環有2~3年、5~7年、11~13年、23~28年。豐水期或枯水期同時出現的範圍可能很廣,但不會遍及全球。當某些地區出現豐水時,其他地區則出現枯水。如1926~1930年歐洲和北美洲各河水量都高於正常徑流量,而北半球其他地區則低於正常徑流量。1931~1940年出現相反的情況。分析了中國長江黃河等6條大河的長期觀測資料後,也發現各河普遍具有豐、枯交替循環的現象。以長江漢口站為例,自1865年至20世紀80年代的100多年中,大致可分為5個豐枯循環期,一次循環期最長的為26年,最短的是16年;循環期中的豐水段為8~18年,枯水段為9~16年。中國南北各河豐枯水同時遭遇的機會不多,往往出現南豐北枯,或北澇南旱的現象。但在稀遇的年份,也有同時出現豐水年(如1954年)或枯水年(如1929年)的情況。

中國不同氣候帶的河流水情

(1)熱帶和亞熱帶的河流水情。季風氣候為其特點,雨水補給為主體,在東南季風控制的地區,汛期出現時間不等。例如鄱陽湖和洞庭湖水系早在3~4月間,以春汛為主。江淮和四川盆地汛期稍後,或為春夏汛,或為夏汛。大巴山、秦嶺間汛期更後,以秋汛為主。受颱風影響的東南沿海,除春、夏汛外還有秋汛,其中海南島最為突出,秋汛甚罕比春、夏汛更大。至於受海洋性氣候影響的台灣東北部,四季均可出現洪汛。受西南季風控制的地區雨季來臨晚,主要是夏秋汛。該地區的河流一般無封凍,北部偶有冰情出現。
(2)溫帶河流水情。可分為季風氣候森林地帶、大陸性氣候荒漠地帶和大陸性森林及草原地帶。季風氣候森林地帶主要指中國東北、華北一帶。河流以雨水補給為主,雪水補給一般很少,春汛不明顯,夏秋季雨洪歷時長、水量大,洪峰洪量都遠大於春汛。枯水季節主要在冬季,歷時長而平穩,夏季枯水期不明顯。
(3)大陸性氣候荒漠地帶主要是中國西北地區。發源於盆地和平原的間歇性河流,主要靠雨水補給,乾涸期長。發源於高山區的河流,以季節積雪融水補給為主的河流以春汛為主,以冰川融水補給為主的河流以夏汛為主。
(4)大陸性森林草原地帶主要指中國內蒙古一帶,河流以融雪補給為主,兼有雨水補給,春汛峰高量大,是一年內徑流的主要部分;但在森林地帶也有程度不同的夏、秋季雨洪,冬季枯水平穩,歷時長於草原地帶的河流,乾涸期可達幾個月。
(5)寒帶河流水情。河流主要靠融雪和冰川融水補給,一般沒有雨洪,枯水平穩而持久。

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