河流纵横断面|水文学概论

1.河流纵断面

河流纵断面是指沿河流中泓线或溪线的剖面。从河口向上游量出河底地形变化转折点的高程，以河长为横坐标，河底高程为纵坐标，即可绘出河流的纵断面图。纵断面图可通过实地测绘或在地形图上量算后绘制，如图3.2所示。

图3.2　河流纵断面示意图

2.河流横断面

河道上垂直于水流方向的断面称为横断面，简称断面，其一般形状如图3.3所示。枯水期水流流经的部分称为基本河床或主槽；洪水期才会被水流淹没部分称为洪水河床或滩地。断面内有水流流经的部分称为过水断面，过水断面面积的大小随水位和断面形态而变。任意一条河流，从上游至下游，有无数多个横断面，各个横断面的形状各异，且受冲淤变化影响。

河流的横断面是河流的平面形态和地质、地形条件与水流长期相互作用、相互影响的结果，在顺直河段、弯曲河段与河流上下游河段，都有其特定的横断面形态，在上游山区岩石河床，多简单的峡谷形，在下游平原地区，呈比较复杂的形态。按照水力特性常将河流横断面分为单式断面与复式断面两类。(www.xing528.com)

滩地，又称河漫滩，由河流横向迁移和洪水漫溢的沉积作用形成。平原区河流的滩地比较发育，这是因为由于横向环流作用，原先的V形河谷展宽，冲击物组成浅滩。浅滩加宽，枯水期大片露出水面成为雏形滩地。之后洪水携带的物质不断沉积，形成滩地。滩地沉积多具有二元结构，下部是河床相沉积，上部为滩地相沉积。滩地的主要类型有以下4种：发育于弯曲型河段的河曲型滩地，常在凸岸堆积为滨河床沙坝、迂回扇等；在汊道型河段中形成的浅滩及其附属的沙坝、沙嘴的汊道型滩地；发育于较顺直河段，形成天然堤的堰堤型滩地；堰堤型滩地与河曲型或汊道型滩地过渡类型的平行鬃岗型滩地，表现为一系列平行鬃岗系统，鬃岗之间为浅沟、洼地或湖泊。

图3.3　河流横断面示意图

（1）单式断面。只有主槽而无滩地的断面为单式断面，河流的水面宽度随水位的变化是连续的或渐变的，如图3.3所示。其中图3.3（a）是窄深式断面，一般山区河流的上游顺直段多属此类断面；图3.3（b）为近似抛物线形的单式断面，河流中下游的顺直河段多属此类断面。单式断面的河床相对比较稳定，水位与断面各项水力要素（水面宽、过水断面面积、水力半径等）间为单一的连续变化的关系。尤其是水位流量关系会呈单一线，这为水文资料整编提供了非常有利的条件。

（2）复式断面。既有主槽又有滩地的断面称为复式断面，当水位达到一定高度时，河水溢出主槽，开始漫滩，河道水面宽随之突变，如图3.3所示。其中，图3.3（c）深槽偏向一侧，此类断面多出现在河流的弯曲段；图3.3（d）为主槽居中，两边有近于对称的较宽滩地，滩地两边均有人工河堤，此类断面多为人工排水河道或人工运河。复式断面的水位与各水力要素间的关系呈不连续变化。特别是主槽与滩地部分水力条件悬殊较大，水位与各水力要素之间的关系，例如水位与断面面积的关系线、水位与断面平均流量的关系线等，都会在漫滩前后出现转折，因此，在布设流量测验的垂线、分析确定水位与面积、流速、流量的关系需要特别注意，在制定河段洪水预报方案，进行河道流量演算时，应考虑漫滩前后选用演算参数的差异。