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图解河流的补给类型

作者:佚名   时间:  2014-05-11 10:23:00   浏览:  836次

 

河流的补给是各种水体相互转化的重要形式,在水循环中占有重要的地位,在高考题中出现的频率也较高,但在教材中这部分知识只是以知识窗的形式出现,学生很难系统的掌握,本文就以中国的河流为例,以图表为载体,梳理出河流的主要补给类型及其特点。

一、降水补给

世界上大多数河流的补给靠大气降水,这类河流的径流量与降水量及其变化基本一致。因而,我国东部季风区的河流多,洪水期多在夏季,枯水期多在冬春季,就是因为流域内夏秋多雨、冬春少雨的缘故。下图为“我国某水文站实测某年降雨量和流量的关系图”:

 

 

 

 

 

 


此图纵坐标下半部分为河流径流量,该河全年径流量大,径流分配春季和夏初较大,形成汛期,78月份相对较小,秋冬季流量较少。

此图纵坐标上半部分为降水量,从降水量来看,该地区降水量丰富,但季节分配不均,春季及夏初降水量丰富,而且全年降水主要集中在这段时间,78月份盛夏季节,该地降水偏少,是因受到副高控制,在降水偏少的大背景下,有时降水异常偏多,可能是受台风的影响。

从图中可以看出该地区河流流量及其变化与降雨量基本一致,这是以雨水补给为主的河流的主要特征,依据降雨量和径流量及其季节变化推断,该河流应该位于我国东南沿海一带。

雨水是河流补给的最重要形式,世界上大多数河流的补给靠大气降水,以雨水补给为主的河流,其径流量变化与降雨量变化一致,不同地区的降水特点直接影响了该地区河流径流量的变化特征。

热带雨林气候区和温带海洋气候区,由于降水量丰富而且全年降水分配比较均匀,河流径流变化小;季风气候区和热带草原气候区,降水集中在夏季,河流径流变化大,通常形成夏汛;地中海气候区,降水集中在冬季,径流季节变化大,通常形成冬汛。

二、季节性积雪融水补给

温带和寒带的许多地方,冬季积雪,随着春季气温回升,积雪融化成水补给河流,形成春汛。积雪厚度越大,积雪融水量越大,补给量越多,我们把这种补给形式称为季节性积雪融水补给。我国东北地区的河流,20%左右的年径流量来自于这种补给,多于华北地区的融雪补给量。下图为“我国某水文站实测某年河流径流量过程线图”:

从图中可以看出,这条河流年径流量较大,在8月份形成全年最大的讯期,这个讯期称为夏汛,是由于降水形成的。而在4月份也形成一个较大的汛期,这个汛期是由于春季的积雪融水补给形成的,称为春汛,由此判断该河流位于我国的东北地区。

季节性积雪融水补给的河流多位于寒带和温带地区,其最大的特点是一年有两个汛期,其中春汛主要受气温、积雪数量、地形等因素的影响。

三、冰川融水补给

在高山永久积雪地区,冰川融水是河流补给的重要水源,冰川的消融随气温的升高而增加,径流因之而增大,反之,随气温的降低,径流量减少,在寒冷的冬季,由于气温较低,无冰川融水,河流会出现断流的现象。如下图是“我国某水文站实测某年气温和流量的关系图”:

此图为温度与流量双曲线图,由温度曲线可以看出,该河流所在的地区678月气温高为夏季,1212月气温低为冬季,与之相对应的流量曲线图,河流全年流量较少,在夏季678月出现最大流量,形成夏汛,冬季1212月份流量最少,当气温低于零度左右时(考虑气压,冰面压力等因素),冰川不再融化,河流出现断流现象。

冰川融水补给主要发生在高山永久积雪地区,我国西北地区的许多河流主要是这种补给类型。

冰川融水补给主要受气温的影响,具有明显的日变化和季节变化的特点,白天气温高,冰川融水量大,河流流量大,夜间相反。夏季气温高,冰川融水量大,河流径流量大,冬季气温低河流径流量小,甚至出现断流的现象。由于气温的季节变化大,年际变化小,因而以冰川融水补给为主的河流,径流量季节变化大年际变化小。

四、地下水补给

地下水是河流水量最稳定可靠的来源,也是河流补给的普遍形式,中国西南地区,河水中地下水补给量比重尤其大。地下水对河流的补给量的大小,取决于流域的水文地质条件和河流的下切深度。如下图是“我国某河流的流量过程线图”:

从图中可以看出,该河流流量较小且较均匀稳定,而地下水是河流最稳定的补给水源,以地下水补给为主的河流,水量季节分配比较均匀,流量过程曲线平缓,流量较小。由此可以断定该河流以地下水补给为主。

在不同的地质,地形,水文条件下,地下水与河流水之间的关系迥然而异。在自然界许多地区,地下水与河水之间往往是互相补给的,但在一定的条件下它们之间会呈现单向补给的关系。如下图:

      

两图等水位线由北向南递减,表明潜水位北高南低,地势也应北高南低,所以河流由北向南流,其中图a河流水位低于两岸潜水位,潜水由两岸流向河流方向,表明两岸潜水(地下水)补给河流水,这种情况一般出现在河流的枯水期。图b河流水位高于两岸潜水位,潜水由河流流向两岸方向,表明流水补给河两岸潜水(地下水),这种情况一般出现在河流的丰水期。

世界上许多河流都与地下水之间存在这种相互补给的关系,判断的时候除注意河流的丰枯水期之外还要注意地下水位与河流水位的关系,如我国的黄河,由于其为地上悬河,所以河流水位永远高于地下水位,地下水无法补给河流水,于是河流水常年补给地下水。

五、湖泊水补给

山地的湖泊,往往成为河流的源头,补给河流,位于河流中下游的湖泊,对河流的径流具有调节作用,与河流之间形成相互补给的关系。如下图为湖泊水与河流水的相互补给关系图:

A

B

 

 

 

m

    由图中可以看出A位于河流的源头,是河流的重要补给形式,中下游的B湖泊与河流间会形成相互补给的关系,将其放大如下图:

 

 

 

n

枯水期

丰水期

 

 

 


当丰水期时,河流水流入湖泊,即河水补给湖泊水,湖泊具有蓄洪的功能;枯水期时,湖泊水流入河流,即湖泊水补给河流,湖泊具有供水的功能,由此位于中下游湖泊上游的河流径流量未经肖泊的调节,河流径流量季节变化较大,而位于中下游湖泊下游的河流经湖泊调节,河流的径流量季节变化小。如上图中mn两水文站分别位于湖泊的上游和下游,其径流量变化过程曲线如下图:

n水文站实测河流流量过程

m水文站实测河流流量过程

 

从图中我们可以看出,位于河流中下游的湖泊,对河流具有调节作用,丰水期时削减洪峰,枯水期时补给河水,使河流径流季节变化趋于和缓。

一般较大的河流很少是单一形式的补给,往往受多种水源体的共同补给。各种补给形式的水源补给在不同时期,其补给的水量存在明显的差异性。如下图是我国松花江水源补给类型及流量变化图:

从图中我们可以看出,A补给主要出现在夏秋季节,特别是78月份,而且补给量较大,形成夏汛,该水源补给类型为降水补给;B补给仅出现在春季,而且致使河流形成春汛,该水源补给类型为季节性积雪融水补给;C补给全年存在,面且比较稳定均匀,可以断定其为地下水补给,图中虚线反映河流径流量季节变化比较和缓,可能是该河流上游修建水库调节作用的结果。

河流的补给是一个较复杂的基础知识,分析河流的补给要从河流所处地的气候、地形等多方面分析。

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