河流纵断面分析-水文学原理（第2版）

1.纵断面特征

纵断面表示河槽或水位纵向坡度变化特征。纵断面图可通过实地测绘或在地形图上量算后绘制，如图3.8所示。

图3.8　河流纵断面示意图

河流纵断面的特征可用落差、比降表示。任意河段两端的高差称为落差，单位河长的落差称为比降。常用的河流比降有水面比降与河底比降。河流沿程各河段的比降不同，一般从上游向下游逐渐减小。水面比降一般随水位而变化，河底比降则较稳定。当河段纵断面近于直线时，其比降用式（3.8）计算：

式中：J为河段比降；h1，h0分别为河段上、下断面水面或河底高程，m；l为河段长度，m。

当河底高程沿程变化时，在纵断面图上从下断面最低点作一直线，该直线以下的面积与原河底线以下面积相等，直线的斜率即为河道的平均比降，计算公式为(www.xing528.com)

2.水面比降随水位的变化

河流中任一河段的水面比降在洪水期和枯水期截然不同，一般随河段的水流形势和水位的高低而发生变化。这种变化主要受研究河段及其上下游河段纵断面和平面形态的影响。

对于平面形势弯曲的河段，由于河底纵断面起伏较大，造成深浅相间存在，如图3.9所示。在枯水期，流量小，水位低，此时水面比降和河底坡度近于平行，如图3.9（b）中的（b┄b┄b┄b）线。如流量增加，水位升高，由于浅滩上水面比降小，而在深槽处比降增大，在某一水位时将发生直线的水面形态，如图中的（cccc）线。如流量继续增加，水位继续升高，此时水面纵比降不再受河底起伏的影响，而受河床的平面形势所左右。在某一特定水位时，水位纵断面可形成和图中（b┄b┄b┄b）线相反的形态，如（dddd）线。

图3.9　弯曲河段的水面比降变化示意图

（a）平面图；（b）水面变化图

对于平面比较顺势的河段，其水面比降随水位高低变化的情况，主要取决于上下游河段情况。如研究河段的下游坡度较陡，则研究河段的水面比降随水位的上升而加大；反之，如研究河段较陡，而下游坡度较缓，则研究河段的水面比降随水位的上升而变缓。如研究河段为一平面上的收缩段，则河段的水面比降随水位的上升而变陡。若研究河段下游有石梁或急滩，则低水时比降小、高水时比降大，当急滩淹没时，其比降趋于常数。