河道演变规律及其机理研究
摘要：我国河流分布广泛，与人们生活和国民经济建设密切相关。河道演变是河流动力学一个重要的研究方向，其相关研究对于整治河道，航运，水利工程，生态保护等方面有着重要的意义。本文从河道演变基本概念入手，对河道演变的影响因素及各种不同天然河道的演变规律进行了比较全面的描述，并对河道整治提出了相关的建议。
关键词：河道演变；关键因素；演变规律
引言
天然河流总是处在不断发展和变化之中，在河道上修建水利工程、治河工程或其他工程后，受建筑物的干扰，河床变化将更为显著。人类在开发利用河流的过程中，要有成效地兴利除弊，必须采取整治措施。要有效地整治河流，必须充分认识河道演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。
1.河道演变的基本概念
河道演变系指在自然情况下或者在受人工建筑物干扰情况下所发生的变化。这种变化是水流和河床相互作用的结果，河床影响水流结构，水流促使河床变化，两者相互依存，相互制约，经常处于运动和发展的状态之中。水流和床沙的相互作用是以泥沙运动为纽带的。在一种水流的情况下，通过泥沙的淤积使河床升高；在另一种水流的情况下，通过泥沙的冲刷，使河床降低。因此，河道演变的规律是以泥沙运动的规律为基础的。但是，自然河道的演变过程极为复杂，往往不能直接从泥沙运动的基本规律得到充分解释。因此我们必须更进一步对河道演变的基本规律进行探讨，才能解决我们所面临的各种河道演变的预测问题。
河道演变的对象有广义和狭义之分。广义的方面在时间应包括河道生成和发展的历史过程，在空间上应包括河道所流经的河谷的各个部分；而狭义的方面只限于近代的、河道本身的变化。河道演变发生演变的根本原因是输沙的不平衡造成的河床变形长期积累的结果。所谓的输沙平衡是对时间或空间的平均情况而言，即使在这种情况下的的输沙平衡，也只是相对的，绝对的输沙平衡在自然界中是不存在的，所以河床总是处在不断发展变化中。
2.河道演变的影响因素
影响河道演变的因素是极为复杂的，但归结起来，最主要的因素不外乎气象、地质、地理等方面。在研究这些因素最河道演变的影响时应该区别两个问题。一个是河流形成的历史过程，另一个是河流目前的河道演变特性。
就河流形成的历史过程来看，其主要作用的动力因素有如下四种：地壳的构造作用、水流作用、冰川作用和风化作用，其中最主要的因素是水流作用，其他因素不能单独创造河道，它们只能在在河道形成过程中配合水流的侵蚀、搬运和堆积作用，对河道产生一定程度的影响。
就河道目前的演变特性而言，与河道的形成不同，完全取决于上述动力因素在现阶段的情况。由于冰川作用仅限于部分河流的河源地区，地质构造运动和风化作用进行的异常缓慢，因此在研究河流目前的河道演变特性，可以只着眼于现阶段的水流作用，尤其是水流与河床的相互作用。
对于任意具体河段，影响水流与河床相互作用的因素主要由以下四点：
（1）河段的来水量及其变化情况；
（2）河段的来沙量及其变化情况；
（3）河段的河谷比降；
（4）河段的河床地质情况。
除此之外，植物复被及人类活动也有一定程度的影响，特别是各种大型水利工程的兴建和水土保持事业的发展，这种影响可以达到相当大的规模。具体这些因素如何对河道演变产生影响，这里不再详述。
3.不同地区河流的演变规律
河流一般分为山区河流和平原区河流两大类型。对于较大的干流，山区河流多为河流的上游段，而平原河流多为河流的下游段，位于上下游之间的中游段则往往兼具山区河流和平原河流的特性。对于较小的之流，其本身上游段、中游段和下游段可能均位于山区，也可能均位于平原区。山区河流和平原区河流由于自然地理、地质条件的显著差异，其演变过程迥然不同，接下来将分别阐述。
3.1 山区河流演变规律
山区河流流经地势高峻，地形复杂的山区。其演变过程主要体现为水流在由构造运动所造成的原始地形上不断切削过程。水流的切削作用，亦即侵蚀作用，表现在两个方面，一个是水流对组成河床的岩石的动力磨损作用，另一个是水流对岩石的化蚀作用。山区河流中的水流堆积作用或者完全不存在，或者极为微弱，除了部分由于地壳的上升或下降，海平面的上升，或由气候变化造成的河床径流量的巨大缩减等，能在河段的一小部分形成少量的卵石堆积层外，一般不存在近代的堆积层。
由于山区的河流以下切为主，河谷断面往往为发育不全的V字形或U字形。两岸谷坡陡峻、坡面呈直线或曲线形，在岩层抗冲性能显著不同的条件下，也能形成被称为侵蚀阶地的阶梯形，谷底与谷坡之间常无明显界限。河面比较狭窄，中水河床和洪水河床之间无明显分界线，对于不存在卵石边滩的U形河谷，枯水河床和中水河床之间也无明显分界线。河床的宽深比一般都远较100为小，某些峡谷河段的宽深比往往仅为10~20，非峡谷河段宽深比多随水深增加而减小，而峡谷河段宽深比则随水深变化不大。
山区河流的平面形态极为复杂，两岸与河心常有巨石突出，岸线极为不规则。河床的纵剖面一般比较陡峭，形式也很不规则。由于河底主要由岩石组成，侵蚀作用进行缓慢，除因两岸乱石坠落，或河底卵石堆移以及泥沙的临时性落淤使局部河床略有变化外，河道基本上是稳定的。
3.2平原冲积河流的的演变规律
流经冲积平原的河流，虽然由于外在条件的差异，不同河流的不同河段，都有各自的的特点，但是，它们之间也有一些共同点，通过对这些共同点的分析，可以将河段按其河床形式及演变过程进行分类。根据对大量实测资料的分析，可以按平面形式的不同，将平原河流的河段分为四种不同的类型：顺直型河段、蜿蜒型河段、分汊型河段、游荡型河段。
3.2.1顺直型河段演变规律
从平面上看，这种河段的河身比较直，河槽两侧分布有犬牙交错的边滩和深槽，上下深槽之间常存在较短的过渡段，常称浅滩。顺直型河段深泓线纵剖面特性与蜿蜒型河段相似，沿程起伏相同，但变幅较小。顺直型河段的河相系数ξ在1.39~7.8之间，变化范围较大，但对同一河段则变化较小。
顺直型河段演变的最主要特征是相互交错的边滩向下游移动，与此相应，深槽和浅滩也同步向下游移动。交错边滩向下游移动，可以看成是推移质运动的一种体现形式。根据水流、泥沙的运动特点，边滩头部的流速和推移质输沙率都大于滩尾，故滩头体现为冲刷后退，滩尾则淤积下延，整个边滩向下游缓慢移动。同一河岸，上一边滩滩尾的淤积下延和下一边滩的冲刷后退所引起的两边滩间深槽的变化，则表现为深槽首部淤积，尾部冲刷，整个深槽相应下移。边滩和深槽的下移，使位于其间的浅滩也相应下移。所以顺直河段的演变是通过推移质运动使边滩、深槽和浅滩作为一个整体下移的。
至于流量变化对演变的影响，根据水流随流量变化的特点，枯水期浅滩冲刷，深槽淤积，洪水期则浅滩淤积，深槽冲刷。参与这一变化的，除推移质外，还有悬移质中的床沙质。顺直型河段的演变，除体现在边滩下移外，根据河岸土质情况，还可能呈现出周期性变化。当河段河岸抗冲性较强，而由沙粒组成的河床活动性很大，当边滩向下游移动时，两岸可冲刷的河岸被边滩所掩护而停止冲刷。与此相应，前期受边滩掩护的河岸则重新被水流所冲刷。这样经过一段时间后，较长河岸内两岸内都会发生冲刷，河床遂逐渐展宽。当展宽到一定程度后，边滩受水流切割作用而成为江心洲或江心滩。以后随着某一汊的淤塞，江心洲又与河岸相连，岸线向河心推进，河道再一次束窄。此后，展宽与束窄交替出现。
3.2.2蜿蜒型河段演变规律
蜿蜒型河段是平原冲积河流最常见的一种河型，比如黄河、长江等都是典型的蜿蜒型河段。从平面上看，蜿蜒型河段是由一系列正反相间的弯道和介乎其间的过度段衔接而成的。弯道的水流受惯性离心力和科里奥利力的作用，凹岸一侧水位恒高于凸岸一侧，这一力学现象决定了弯道水流结构的特点。
蜿蜒型河段的演变现象，按其缓急轻重程度，可分为两种情况：一种是经常发生的一般演变，另一种是在特殊条件下发生的突变。
一般演变又可分为三方面的变化：平面变化、横向变化、纵向变化。
（1）平面变化。蜿蜒型河段由于存在横向属沙作用，凹岸的不断崩退，凸岸相应淤长，并且随弯顶向下游蠕动，导致蜿蜒曲折的程度不断加剧，河长增长，曲折系数也随之增大。平面变形时河弯固然不断变化，但各河弯之间过渡段的中间部位则基本不变，只是过渡长短不等而已。
（2）横向变化。横向变化反映在横断面的变形上，横断面变形主要变现为凹岸崩退和凸岸相应淤长。过渡段两岸也会发生一定程度的冲淤变化，但强度较弱，两岸冲淤面积接近相等，断面形态保持不变。
（3）纵向变化。蜿蜒型河道的纵向变形为弯道段洪水期的冲刷而枯水期淤积，过度段则相反。年内冲淤变化虽不能的到完全平衡，但就长时间的平均情况而言，基本上是平衡的。
蜿蜒型河道的突变包括自然裁弯、撇弯和切滩现象。
蜿蜒型河段的发展由于某些原因，使同一岸两个弯道的弯顶崩退，形成急剧河床和狭颈。狭颈的起止点相距很近，而水位差较大，如遇水流漫谈，在比降陡、流速大的情况下便可将狭颈冲开，分泄一部分书水流二形成新河。这种现象就是自然裁弯。当河段发展成曲率半径很小的急弯后遇到大的洪水水流弯曲半径远大于河弯曲率半径，这时在主流带与凹岸急弯之间产生回流，使原凹岸急弯淤积。这种突变称为撇弯。撇弯时凹岸是淤积的，有异于弯道演
变的一般规律。河弯曲率半径适中，而凸岸边滩延展较宽且较低时，遇到大的洪水，水流弯曲半径大于河弯曲率半径较多，这时凸岸边滩被水流切割而形成串沟，分泄一部分流量，这种突变称为切滩。产生这一现象主要原因是凸岸边滩较低，抗冲能力较差。
3.2.3分汊型河段演变规律
分汊型河道是平原冲积河流中一种常见的河型，我国各流域内都存在这种河型，例如黑龙江流域的黑龙江、松花江，长江流域的湘江、汉江等。分汊型河段由于水流和泥沙分股输移，这样的水、沙状况往往是难以稳定的容易引起汊道河段的变化，给国民经济各部门带来一些不利影响。研究分汊型河道演变规律，以便有效进行整治，是一项很重要的工作。
单个的分汊河段，其平面形态是上端放宽、下端收缩而中间最宽。中间段可能是两汊，也可以是多汊，各汊之间为江心洲。自分流点至江心洲头为分流区，洲尾至汇流点为汇流区，中间则为分汊段。
分汊型河段的演变极为复杂，一般来说，其演变主要表现为沙洲和河道两岸岸线的平面变化，分流分沙比变化，汊内的断面和纵向冲淤等。
河道分汊后，如果一岸的抗冲能力较强，另一岸较弱，随着河岸的坍塌后退，则一汊会单向移动，江心洲相应展宽。如果河流在坍塌后退的同时，也向下游发展，则汊道表现为横向摆动与下游的平面变形。如果分流区河岸展宽，则洲头向上游淤长且洲头比较平缓。如果分流区河岸相对稳定，则洲头一般表现为冲退且洲头比较陡峻。
主、支汊易道是汊道演变的特点之一，多发生在顺直型分汊河段主要是上游水流动力轴线的摆动，引起分汊河道入口分流分沙的变化，导致主、支汊河道易位。对于弯曲型汊道和鹅头型汊道，有一种演变特点是值得注意的，根据弯道的演变特点主汊的凹岸侧不断冲刷后退，凸岸侧相应淤长，由于主汊的位置不断变动，河道中间的江心洲位置和大小也跟着变化。当主汊道从凹岸侧摆动到凸岸侧，水流切割河道凸岸边滩形成新的汊道，这个新的汊道逐渐发展成主汊时，表示该汊道演变进入一个新的周期。
3.2.4游荡型河段的演变规律
游荡型河段在世界各地广泛分布，如南亚的布拉马普特拉河，即雅鲁藏布江下游，我国黄河下游孟津—高村段都属于这类河型。游荡型河段河床宽浅散乱，主流摆动不定，河势变化急剧，常给防洪、航运、工农业用水等各部门带来不利影响。
从平面形态来看，游荡型河段河身比较顺直，曲折系数一般不大于1.3.在较长的范围内，往往宽窄相间，类似藕节状。河段内河床宽浅，洲滩密布，汊道交织。河道纵比降陡峻，河相系数ξ相当大，例如黄河高村段的河相系数可达19~32，个别段达60。
游荡型河道演变规律主要由以下三点：
（1）多年平均河床逐步抬高。游荡型河道除特殊情况外，其河床主要以淤积为主，因此导致水位抬高。
（2）年内冲淤变化规律。游荡型河段年内的冲淤变化，一般是汛期主槽冲刷，滩地淤积，而非汛期则主槽淤积，滩地崩塌。这一规律与河段的水力、泥沙因素及河道形态有关。
（3）平面规律变化。在平面变化上，表现为主流摆动不定，主槽位置也相应摆动，且摆幅相当大，导致河势变化剧烈。
4.结语
河道演变是一门复杂的学科，因为河流形式多变，水流特性较为复杂哦，目前很多领域仍然无法做准确的定量分析。但对于河道演变的研究又是相当重要的，在历史上，黄河，淮河的多次改道泛滥给沿河两岸的人民带来了深重的灾难，因此研究河道演变规律对于防洪防涝，保护人民生命财产尤为重要，除此之外在航运、生态、水利等各领域都离不开对河道演变的研究。只有掌握了河道演变的基本原理，我们才能科学地对河道进行人为的干预和改造，比如在在多沙的河道上修建水利枢纽，人为的调节河流的水流和输沙特性；沿河修筑堤坝，植树造林，减少水流对河岸的冲刷作用等。几十年来，我们已经取得了丰硕的成果，黄河的治理，三峡水利枢纽的投入运行都是很好的例子。所以，我们要大力推进河道演变的研究，使其更好地为人类服务。
参考文献：
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河道演变规律及其机理研究 摘要：我国河流分布广泛，与人们生活和国民经济建设密切相关。河道演变是河流动力学一个重要的研究方向，其相关研究对于整治河道，航运，水利工程，生态保护等方面有着重要的意义。本文从河道演变基本概念入手，对河道演变的影响因素及各种不同天然河道的演变规律进行了比较全面的描述，并对河道整治提出了相关的建议。 关键词：河道演变；关键因素；演变规律 引言 天然河流总是处在不断发展和变化之中，在河道上修建水利工程、治河工程或其他工程后，受建筑物的干扰，河床变化将更为显著。人类在开发利用河流的过程中，要有成效地兴利除弊，必须采取整治措施。要有效地整治河流，必须充分认识河道演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。 1.河道演变的基本概念 河道演变系指在自然情况下或者在受人工建筑物干扰情况下所发生的变化。这种变化是水流和河床相互作用的结果，河床影响水流结构，水流促使河床变化，两者相互依存，相互制约，经常处于运动和发展的状态之中。水流和床沙的相互作用是以泥沙运动为纽带的。在一种水流的情况下，通过泥沙的淤积使河床升高；在另一种水流的情况下，通过泥沙的冲刷，使河床降低。因此，河道演变的规律是以泥沙运动的规律为基础的。但是，自然河道的演变过程极为复杂，往往不能直接从泥沙运动的基本规律得到充分解释。因此我们必须更进一步对河道演变的基本规律进行探讨，才能解决我们所面临的各种河道演变的预测问题。 河道演变的对象有广义和狭义之分。广义的方面在时间应包括河道生成和发展的历史过程，在空间上应包括河道所流经的河谷的各个部分；而狭义的方面只限于近代的、河道本身的变化。河道演变发生演变的根本原因是输沙的不平衡造成的河床变形长期积累的结果。所谓的输沙平衡是对时间或空间的平均情况而言，即使在这种情况下的的输沙平衡，也只是相对的，绝对的输沙平衡在自然界中是不存在的，所以河床总是处在不断发展变化中。 2.河道演变的影响因素 影响河道演变的因素是极为复杂的，但归结起来，最主要的因素不外乎气象、地质、地理等方面。在研究这些因素最河道演变的影响时应该区别两个问题。一个是河流形成的历史过程，另一个是河流目前的河道演变特性。 就河流形成的历史过程来看，其主要作用的动力因素有如下四种：地壳的构造作用、水流作用、冰川作用和风化作用，其中最主要的因素是水流作用，其他因素不能单独创造河道，它们只能在在河道形成过程中配合水流的侵蚀、搬运和堆积作用，对河道产生一定程度的影响。 就河道目前的演变特性而言，与河道的形成不同，完全取决于上述动力因素在现阶段的情况。由于冰川作用仅限于部分河流的河源地区，地质构造运动和风化作用进行的异常缓慢，因此在研究河流目前的河道演变特性，可以只着眼于现阶段的水流作用，尤其是水流与河床的相互作用。 对于任意具体河段，影响水流与河床相互作用的因素主要由以下四点：
历史时期黄河下游河道的演变 历史1601班 160202138 翁静 江河水文是自然环境中十分重要的因素，它与人类活动的关系十分密切。历史时期的中国江河湖沼的地貌形态和水文状况发生了十分巨大的变化，中华民族的“母亲河”黄河在历史时期更是经历了天翻地覆的变化。 黄河是我国的第二大河流，全长5464公里，流经四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东9个省区，其流域面积达752443平方公里，可被划分为上、中、下三个河段，从河源至内蒙古的托克托为上游，从托克托至河南省的桃花峪为中游，从桃花峪至河口为下游。黄河流经银川平原、河套平原、黄土高原、汾渭平原等地，因而河水携带了大量的泥沙，水色浑浊，使得黄河具有洪水易于泛滥而河床不断抬高的特点。正是因为如此，黄河成为一条以“善淤、善决、善徙”而著称于世的河流。 据统计，历史时期黄河下游河道决口泛滥1500多次，较大的改道有二三十次，其中有6次重大的改道，史称黄河“六大徙”。 先秦文献中记载黄河下游河道有两条，一是“山经大河”，二是“禹贡大河”。这两条河道都是战国初期以前的河道，均由今河南省浚县附近指向东北，沿着太行山前平原行经华北大平原西部，至今天津附近注入渤海。另外一条河道是《汉书·地理志》中记载的黄河下游河道，即“汉志河”。这条河道大约存在于战国中期至西汉末年，是历史时期一条可以确指其年代及具体流经的黄河下流河道。在“汉
志河”存在期间，黄河下流两岸开始大规模修筑堤防，其避免了黄河下游多股分流、频繁改道，有利于下流河床的稳定，由此形成了春秋战国西汉大河。这是历史上有记载的第一次大改道。但仅靠着两岸大堤维系的黄河下游，一遇洪水，就会决堤泛滥。因此在西汉时期，黄河下游决口泛滥就及其频繁。 西汉中期以后，河患日增。黄河在魏郡元城，今河北大名东决口，河水一直泛滥至清河郡以东数郡。当时王莽因为河决东流，可使他在元城的祖坟不受威胁就不主张堵口，听任水灾延续了近六十年，从而造成黄河史上第二次重大的改道。至东汉时期，69年时，王景领导治理黄河决口，通过筑堤堵口，河汴分流、疏汴通漕等方法，疏浚河床，减轻水土流失，减少河床淤积，使黄河出现了一个长期较为安流的局面。此时的黄河，从长寿津自西汉大河故道别出，循古漯水河道，经今范县南，在今阳谷县西与古漯水分流，经今黄河与马颊河之间，至今利津人海。 东汉以后，黄河安流的局面仅维持到了唐代末年。宋初，由于黄河已经流行了800多年，王景治水后形成的河床淤高严重，水流不畅，黄河又进入了频繁决口泛滥的历史时期。北宋景祐元年（1034年），黄河决澶州横垅埽，久不复塞，形成了一条新的河道——横垅河。到了庆历八年（1048年），河决澶州商胡埽，向北冲出一条新道，经河南省内黄县，河北省大名、南宫、青县，至今天津入海，名为“北流”。景祐五年（1060年），黄河在魏县第六埽向东决出一支，向东北经山东堂邑、夏津、平原、在冀、鲁间入海，名为“东流”。至此形成了
第六章河流演变 第一节河流地质作用及其发育过程 一、河流地质作用 1.侵蚀作用 河道水流在流动过程中，不断冲刷破坏河谷、加深河床的作用，称为河流的侵蚀作用。按侵蚀作用方向，又分垂向侵蚀(下蚀)、侧向侵蚀(旁蚀或侧蚀)和向源侵蚀（溯源侵蚀）三种情况。 2.搬运作用 河流携带大量的物质(泥沙)，不停地向下游方向输送的过程，称为河流的搬运作用。河流的搬运能力巨大。据统计，全世界河流每年输入海洋的物质总量约200亿吨。 3.沉积作用 河水在搬运过程中，一部分泥沙从水中沉积下来，此过程称为河流的沉积作用。其堆积物叫河流的冲积物。 二、河流的发育过程 在地貌学领域，河流发育和水系形成的时间尺度一般是以地质年代计。一条完整的河流水系，从初生到趋向成熟，是在漫长的历史年代中缓慢形成的。河流的发育过程，大致可分为幼年期、壮年期、老年期三个阶段。 图6-1可用来说明河流的一般形成过程。其中，图(a）表示在陆面上受近代地壳活动的地形控制而形成的一条河流，水流在阶梯状瀑布中，强烈地磨蚀着基岩河床，此时的河流发育属于幼年期阶段。随着流水侵蚀的均夷作用的进行，湖泊、沼泽消失，峡谷加深，支谷延展，河床坡降逐渐减缓(图(b))，河流发育处于青年时期。往后，泛滥平原逐渐发育，河谷进一步拓宽，干流显现均衡河流特征，此时接近壮年期阶段(图(c))。随着侧蚀的不断进行，泛滥平原带宽扩大，形成冲积性准平原，曲流河型形成，河流地貌发育进入相对成熟期或称老年期(图(d))。再往后，又可能由于地壳运动、气候等因素影响，使河流侵蚀作用而重新“复活”，河谷地貌又现出幼年期的特征，表现出地貌上的“回春”现象。 （a）幼年期(b)青年期 (c)壮年期(d)老年期 图6-1 河流形成一般过程示意图
关于河道演变的探讨性分析 摘要：河道的演变是一个极为复杂的运动过程，在现实生活中难以做到精确的推断。但从河流的分类、河床的组成及形态特性，并利用现有的资料进行对比及综合性分析，还是可以预测其变化过程，对特殊河段采取相应的工程措施，能最大限度的降低洪灾损失造福于地方百姓。 关键词：河流演变；形态；分析；建议 一、河流的特性 1、河流分类 河流按其流经的地区，可分为山区河流和平原河流两大类型。较大河流的上段多为山区河流，下游段多为平原河流，中间段往往兼有山区河流和平原河流的特性。 山区河流流经地势高峻，地形复杂的山区，其河谷由水流不断纵向切割和横向拓宽逐步形成。 平原河流在地势平缓、土质松软的平原地区，其形成过程主要表现为水流的堆积作用。河谷形成深厚的冲积层，河口淤积广阔三角洲。 山区河流与平原河流由于所处的自然地理、地质、地貌和气候条件不同，其特性有自己的特点。 2、河床的组成及形态 山区河流的河床多为基岩、乱石或卵石组成，抗冲性能强，不易冲刷。尽管长时间不断下切，从短时间来看，变形却十分缓慢。 山区河流发育以下切为主，其河床的横断面往往成“V”字形或“U”字形，河槽狭窄，中水河床与洪水河床之间无明显分界线。沿程多为开阔段与峡谷段相间，平面形态极为复杂，岸线极不规则，两岸、河心常有巨石突出，急弯卡口。 山区河流的河床纵坡面比较陡峻，形态极不规则，常出现台阶形，在落差集中处，往往形成跌水甚至瀑布。 平原河流的河床由冲积层的冲积物组成，冲击层一般比较深厚。最深处多为卵石层，在上为粗砂层、中砂及细砂层，在枯水位以上的河漫滩表层有粘土和壤土存在。 平原河流的横断面形式随河段的不同类型而异：顺直过渡段多为抛物线形或
Surfer在河道演变分析中的应用 1.2绘制数字高程模型图 经过前期数据处理后，就可以绘制数字高程模型图了。具体步骤如下： 步骤一，把数据文件转换成grd文件：①打开菜单“网格|数据”在open对话框中选择数据文件；②打开“网格|数据”对话框.在“数据列”中选择要进行grid的网格数据（X和Y坐标）以及格点上的值（Z列）（不用选择，因只有3列数据且它们的排列顺序已经是X，Y，Z了，如果是多列数据，则可在下拉菜单中选择所需要的列数据）。选择好X，Y，Z值后，在“插值模式”中选择一种插值方法（如需要比原始数据的网格X和Y更密的Z数据，或网格为非均匀），则在grid的过程中，Surfer会自动插值计算，生成更密网格的数据。如果只是想绘制原始数据的图，不想插值，则最好选择反距离加权插值法（Inverse Distance To A Power）或克里金法（Kriging Method）。因为这两种方法在插值点与取样点重合时，插值点的值就是样本点的值，而其他方法不能保证如此。在Output Grid File中输入将输出的文件命名，然后在“网格点几何分布”中设置网格点数，确认，画图所需要的grd文件就生成了。不过，为了便于后面对各年地形进行比较分析或冲淤分析，尽量使每个grd文件的几何分布一直，即同样的XY坐标范围和插值的网格密度。 步骤二，将河道边界白化。在Surfer中默认的插值区域为数据文件中离散点坐标x，y 的最小值和最大值所围成的矩形，经过插值生成的图形边界为矩形，但在实际情况下，河道边界可能是不规则的，或者需要显示某些特定区域的形态（如潜洲）、添加图签等，这时就用到Surfer的白化（Grid Blank）功能。 白化文件[.bln]格式 [.bln]文件是以ASCII文件格式存储的用来描述白化边界及白化信息的文件，其格式如下： length，flag″Pname 1″ x1，y1 x2，y2 ... xn，yn x1，y1 length，flag″Pname 2″ x1，y1 x2，y2 ... xn，yn x1，y1 其中，length是一个用来表示组成白化区域定点X，Y坐标对的整数；flag取值为0或1，若flag为1，则白化指定区域内部，若flag为0，则白化指定区域外部；Pname是一个用来指定白化区域ID的可选参数；以下是组成白化区域定点的X，Y坐标对，每行存储一对X，Y坐标，最后重复x1，y1表示所描述的对象是封闭区域。在河道演变分析中，白化边界一般是河道的岸线，通常将DWG格式的河势图存为DXF文件，然后在Surfer中选取地图│基面图（map│base map）命令，将该DXF文件导入Surfer，然后用CS Scripter编程
1河道历史演变概况 嘉陵江是长江上游左岸的一条主要支流，发源于陕西风县东北的秦岭山脉，经阳平关流入四川。经南充、武胜至合川，在重庆朝天门汇入长江，全长1119km，落差2300m，平均比降为2.05‰，流域面积159800km2，占长江流域的9%。嘉陵江为长江右岸较大的支流，为典型的山区河流，其河岸组成较为坚硬，河床变形主要以推移质运动为主，悬移质几乎不参加造床。河床年际间变化不大，年内冲淤演变较为明显，浅滩演变遵循“洪淤枯冲”的规律，深槽表现为“洪冲枯淤”。山区河流典型的特征是水流急、流量变幅大，使得河床受到较大的水流作用力，上游来沙不易在河床中淤落，一般是通过河床断面向下游输送。山区河流在构造初期河床一般表现为不同程度的下切，直至冲淤基本平衡。总的看来，工程河段河型河势较为稳定，冲淤变化基本平衡。 2河道近期演变分析 工程河段属于嘉陵江下游河段，河床组成大多为基岩，并夹有少量卵石，河床组成较为坚硬，水流对其侵蚀作用比较缓慢，对河床的演变起着一定的制约作用，所以多年来河床相对稳定。 工程河段河床覆盖层主要是沙卵石，冲淤变化以悬移质为主，一般汛期6～9月是悬移质集中淤积的时段，主要淤积部位在工程上游弯道的凸岸边滩、下游左岸积坝、宽阔河段的缓流区；汛后10月开始走沙，随着水位的消落，水流归槽，淤积泥沙逐渐被冲刷，年际间冲淤相对平衡，基本无累积性变化。 从实地勘踏以及地质钻孔资料来看，工程河段河床、河岸组成大多为基岩，并夹有少量卵石，河床组成较为坚硬，因而河道深泓平面摆动及纵向下切都受到了较大的制约。由该段河道的河势、水势分析可知，嘉陵江河道比降较大，洪水期主流流速较大，泥沙难于在深槽内大量淤积，淤积部位主要还是在凸岸边滩或者回流区内。近年来河道深泓线平面及纵向变化较小，基本保持稳定。 实地勘踏表明，河道深泓线以及主流线基本在河心靠近凹岸(右岸)一侧。由于曲率半径较小，洪水期水流在此形成大片回流区，泥沙容易落淤，另外弯道环
浅谈太子河河道演变及影响因素 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 流域概况 太子河位于辽宁省东南部，东经122°26′~124°53′，北纬40°29′~41°39′之间，流域呈东西走向，源头为新宾大红石砬子，流经本溪市、鞍山市、辽阳市，最后入浑河。太子河流域面积万km2，全长363km，流域内山地面积占69%，丘陵占%，平原占%[1]。太子河支流较多，辽阳以上左侧支流有细河、兰河、汤河，辽阳以下左侧有柳豪、南沙、运粮、杨柳、三通、五道、海城等支流，右侧仅有北沙河一条支流。流域属温带季风型大陆性气候，多年平均降水在650mm~800mm，主要集中在6 月~9 月，约占全年降水量的70%~80%。太子河流域内建有观音阁、葠窝及汤河三座大型水库，其中观音阁水库和葠窝水库位于河道干流上，汤河水库位于支流汤河上，小汤河和小夹河为观—葠区间河段的支流，分别建有关门山和三道河两座中型水库。太子河河道比降上、下游变化大，辽阳水文站以上河流摆动变化趋势不大，辽阳水文站以下河道弯曲，纵向冲淤变化大，河道演变变迁是影
响河流生态健康因素之一。 2 河道形态演变分析 考虑到代表性及资料完整性，选择太子河干流本溪、辽阳、唐马寨水文站为代表，分析河床形态变化规律。本溪水文站设立于1933 年11 月，初为水位站，1945 年7月停测，1949 年7 月恢复，1951 年4 月上迁2500m 为本溪(二)水文站，1955 年7 月上迁620m 为本溪(三)，1960 年1 月下迁2000m 为本溪(四)，1963 年6 月下迁6520m 为本溪(五);辽阳水文站设立于1934 年2 月，1935 年2 月改为辽阳(二)，1957 年7 月改为辽阳，1965 年1 月改为辽阳(三)，研究选用1965 年之后辽阳站大断面成果分析其形态演变规律;唐马寨水文站属于太子河下游干流控制站，设立于1934 年3 月，初为水位站，1950 年5 月下迁350m 为唐马寨(二)，1960 年1 月改为水文站，集水面积，1974 年5 月上迁300m为唐马寨 河道过流能力分析 分析方法 辽宁省河流水位~ 流量关系多为绳套曲线，研究中采用指数函数对水位~ 流量关系进行拟合。若一年内有多次洪水过程，且不同洪水过程水位~ 流量关系差异较大，则选取峰值最大的洪水过程构建水位~流量
苏州古城区河道的历史变迁 苏州市北枕长江，西临太湖，东连吴淞江，南达杭嘉湖。运河绕城而行，水运发达，物产丰富。自公元前514年伍子胥“相土尝水，象天法地”，“筑斯城，凿斯水”，营建阖闾大城开始，苏州城市河道就开始了自己的历史。 盘门外城河 经过一代代人千百年锲而不舍的努力，至唐宋时，苏州古城内河道体系就已相当完备。这从唐代诗人咏唱苏州的诗篇中能得到有力的佐证。白居易有诗云：“绿浪东西南北水，红栏三百九十桥。”杜荀鹤《送人游吴》诗云：“君到姑苏见，人家尽枕河。古宫闲地少，水港小桥多。”反映了唐朝时期苏州河道“河如缎带，桥似繁星”的盛况。据宋《平江图》测算，当时城内河道长达82公里，除内城河一环外，有主干河道横河14条，直河6条，尤以城北河道最为密集，整个城区河街并行，几乎是一街一河，即前门是街，后门是河，呈著名的“双棋盘格局”。明吴中水利全书载“城内河流三横四直之下，如经如纬者数以百计。皆自西趋东，自南趋北，历唐、宋、元不湮”。纵横交错、如网似织的城市河道使我们生活的城市充满灵气，小桥流水的风貌更倾倒了无数中外游客。这是我市的一个重要特点和独特风貌，是一个具有高度城市建筑科学和文化艺术相互交融并有着两千余年悠久历史的遗产。苏州古城构筑了功能上科学合理、使用上方便适用、形态风貌上秀丽柔雅、空间环境上亲切宜人的水城格局，实现了适用、方便与美观的统一和“人、城市、水(自然)之间和谐融合”。 苏州市河道管理处在2003年2月份启动了古城区“一河一档”调查工作，测量统计得出古城市河道约长35公里（不包括护城河），“三横三纵”主河道约长18公里，平江、南园、阊门支流约长17公里。历史上各个时期河道数据见下表。 历史各个时期河道情况表
弯曲河道的河床演变浅析 港航0902班王海翔 200919040517 【摘要】河床演变是河床受自然因素或水工建筑物的影响而发生的冲於变化。自然条件下的河床总是在不断变化，如河湾的发展，汊道的兴衰，浅谈的冲於等。弯曲型河道由正反相间的弯道段和介乎期间的过渡段连接而成，由于水流离心力和重力的作用，形成的一系列水力现象在弯曲河道表现的尤为明显，使弯曲河道的河床演变更加明显。 【关键词】弯曲河道离心力河床演变 【正文】 1.弯道水流的受力分析 当水流由直段进入弯道后，由于离心离德存在而使自由的水面的平衡状态遭到破坏，结合弯道水流的实验可知，进入弯道己有从凸岸向凹岸的横比降Jr出现，直至弯段出口处仍有一定数值，出弯后又迅速消失。因此，凹岸的水位线常形成凸曲线，凸岸的水位线常形成下凹线，即水面是凹高凸低，成一上凸曲线，整个水面为一扭曲面。 a op V cp/r×?（2h+Jr) 离心力：F1= 两侧水压力之差：△p=?ρgh2-?ρg(h+Jr)2 =-ρghJr+?ρgJr2 ≈-ρghJr 河底之横向阻力τr0 水流流到弯曲河道处主要受到离心力、重力和河道横向阻力的作用，而由水面横比降所引起的横向压差则沿水深不变，与离心力合成之后，上层水体所受的力指向凹岸，下层水体所受的力指向凸岸，从而是上层水体向凹岸流动，下层水体向凸岸流动，形成环流。 2.弯曲河道泥沙运动特点 河道中，明渠轴线和渠壁的不断改变，迫使进入弯道的水流质点做曲线运动。因为弯道水流质点受重力作用和向心加速度而受到离心惯性力作用，而离心惯性力的方向从凸岸指向凹岸，水流在弯道内运动时，有纵向流速和横断面的断面环流，形成弯道螺旋流，使得弯道凹岸冲涮，凸岸淤积，从而使弯道演变发展，使弯道更加弯曲，水流阻力进一步加大。 泥沙随着水流进入弯曲河道，根据水流在弯道运动特性（即水流在弯道中会出现横向的流速，在水面由凹岸流向凸岸，在水底由凸岸流向凹岸。）因此降低了泥沙在凹岸的稳定性，提高了泥沙在凸岸的稳定性，泥沙总体表现为在凹岸冲刷，在凸岸淤积，因此蜿蜒河道的发展在向着蜿蜒程度增加的方向发展的。 3.弯曲河道河床演变的基本原理 河床演变的基本愿意是属啥的不平衡，进一步的深层原因是动床水沙两相流的内在矛盾和不恒定流外部条件（进口水沙、出口侵蚀基点条件和河床周界条件）。而弯曲河道中，纵向输沙不平衡将引起纵向变形，横向输沙不平衡将引起
第二节河床演变的基本原理 自然界的河流无时不刻都处在发展变化过程之中。在河道上修建各类工程之后，受到建筑物的干扰，河床变化将人为加剧。由于山区河流的发展演变过程十分缓慢，因此，通常所说的河流演变，一般系指近代冲积性平原河流的河床演变。 河流是水流与河床相互作用的产物。水流与河床，二者相互制约，互为因果。水流作用于河床，使河床发生变化；河床反作用于水流，影响水流的特性。由因生果，倒果为因，循环往复，变化无穷，这就是河床演变。 水流与河床之间相互作用的纽带—泥沙运动。泥沙有时因水流运动强度减弱而为河床的组成部分，有时又因水流运动强度的增强而成为水流的组成部分。换句话说，河床的淤积抬高或冲刷降低，是通过泥沙运动来达到和体现的。因此，研究河床演变的核心问题，归根结底，还是关于泥沙运动的基本规律问题。 一、河床演变分类 天然河流中，河床演变的现象是多种多样的，同时也是极其复杂的。根据河床演变的某些特征，可将冲积河流的河床演变现象分为以下几类： （1）按河床演变的时间特征，可分为长期变形和短期变形。如由河底沙波运动引起的河床变形历时不过数小时以至数天；蛇曲状的弯曲河流，经裁直之后再度向弯曲发展，历时可能长达数十年、百年之久。 （2）按河床演变的空间特征，可分为整体变形和局部变形。整体变形一般系指大范围的变形，如黄河下游的河床抬升遍及几百km的河床；而局部变形则一般指发生在范围不大的区域内的变形，如浅滩河段的汛期淤积，丁坝坝头的局部冲刷等。 （3）按河床演变形式特征，可分为纵向变形、横向变形与平面变形。纵向变形是河床沿纵深方向发生的变形，如坝上游的沿程淤积和坝下游的沿程冲刷；横向变形是河床在与流向垂直的两侧方向发生的变形，如弯道的凹岸冲刷与凸岸淤积；平面变形是指从空中俯瞰河道发生的平面变化，如蜿蜒型河段的河弯在平面上的缓慢向下游蠕动。 （4）按河床演变的方向性特征，可分为单向变形和复归性变形。河道在较长时期内沿着某一方向发生的变化如单向冲刷或淤积称为单向变形，如修建水库后较长时期内的库区淤积以及下游河道的沿程冲刷；而河道有规律的交替变化现象则称为复归性变形，如过渡段浅滩的汛期淤积、汛后冲刷，分汊河段的主汊发展、支汊衰退的周期性变化等。 （5）按河床演变是否受人类活动干扰，可分为自然变形和受人为干扰变形。近代冲积河流的河床演变，完全不受人类活动干扰的自然变形几乎是不存在的。 二、影响河床演变的主要因素
中国古代河湖水道变迁 第一节黄河河道变迁及其主要原因 一历史上黄河的重大改道 历史上黄河决口泛滥约1500次，较大的改道二、三十次，其中有六次重大改道。战国前黄河基本呈漫流状态，自战国开始在下游筑堤形成河道。 1 第一次重大改道：战国中期黄河下游大规模筑堤固定下来的河道是《汉书?地理志》河（简称“汉志河”），结束了多股分流局面，可称第一次改道。由于春秋战国至西汉末黄河一直保持一定河形，史称为“大河故渎”，或“王莽河”、“王莽故渎”。汉志河走向：古宿胥口（今河南浚县）－今濮阳西南—今馆陶县东北－临清南－德州东南－东光东－孟村北－黄骅西南入海。 2 第二次重大改道：公元11年（王莽建国三年）黄河在今河北大名东决口，造成第二次重大改道。公元69年王景治河，固定了河道。王景河走向：今濮阳西南－范县北－莘县东－聊城南－禹城西－滨州北－利津东南入海。 3 第三次重大改道：1048年（北宋庆历8年）河决澶州商胡埽（今濮阳东），为第三次重大改道。河分北、东两条河道。 北流走向：今濮阳东－清丰东－馆陶东－临清西－故城东－武强东－青县东－静海西－天津西入海。 东流走向：①京东故道：基本与隋唐同。 ②横陇故道：自今清丰县东与京东故道分出－南乐东
－高唐西－陵县东－乐陵南－沾化北入海。 ③二股河：今南乐西－莘县西－入西汉大河故道－平原西－陵县北－乐陵南－庆云北－无棣入海。 4 第四次重大改道：1128年（南宋建炎二年）人为决河于今滑县李固渡，大河由泗入淮，这是第四次重大改道。 干流走向：①1128年决口河道（北流）：滑县－濮阳南－鄄城西－巨野东－嘉祥东－入泗水－由泗入淮。（4/10） ②1168年（金大定八年）黄河再次决口于李固渡，形成南流：长垣东北－东明南－定陶西－曹县南－砀山北－萧县北－经徐州，于邳县由泗入淮。（6/10） ③1180年（金大定二十年）河决卫州，东南经延津北－封丘南－兰考北－睢县南－商丘南－砀山北－经徐州由泗入淮。 5 第五次重大改道：1232年人为决河于归德凤池口（今商丘西北），构成黄河第五次重大改道。这次改道形成多条河道，主要如下：1夺濉入淮。2夺涡入淮。3夺汴入淮。4夺颍入淮。此前黄河南徙不超过唐宋汴河一线，至此夺颍、夺涡入淮，黄河下游河道已经到达了这个扇形平原的西南极限。 1351年贾鲁治河，挽河东南走由泗入淮的故道，这就是“贾鲁河”。贾鲁河走向：今兰考县东－曹县南－商丘北－砀山西－萧县北－经徐州入泗，由泗入淮。 明初黄河基本以贾鲁河为干流，明中叶以后多股并存，其中主要有①夺颍入淮（大黄河）。②贾鲁河（小黄河）。③夺涡入淮。④夺濉入淮。
第四章历史时期江河湖泊演变 一、黄河及其主要湖泊的演变 （一）黄河基本概况 1、黄河流经的地域范围 黄河发源于青海省巴颜喀拉山，流经青海、四川、甘肃、宁夏、山西、陕西、河南、山东9个区，在山东垦利县流入渤海，全长5464公里。 2、黄河各河段水文简况 （1）黄河上游：河源－内蒙古托克托县（河口镇）河段，分河源段、峡谷段和冲积平原段。 河源段——黄河源头至青海省贵德县境。流经3000－4000米的高原上，河流曲折迂回，河水较清，水流稳定。 峡谷段——贵德县龙羊峡至宁夏自治区境青铜峡。黄河流经20多个峡谷，有洮河、湟水等支流汇入，水量增加。 冲积平原段——青铜峡口至河口镇。流经银川平原、河套平原等荒漠和荒漠草原区，无支流流入，河床平缓，水流缓慢。 （2）黄河中游：河口镇－河南孟津河段 黄河流经晋陕峡谷后进入汾渭平原，接纳了汾河、洛河、泾河、渭河等支流，水量增加，河水带有大量泥沙，河道在汾渭平原上因泥沙淤积有左右摆动。黄河中游是黄河泥沙的主要源地，年输沙量占全河89％。 （3）黄河下游：河南孟津以下河段 黄河流经华北平原上，水流缓慢，泥沙淤积，河床平均高出两岸4－5米，成为“地上河”。孟津至郑州桃花峪有伊洛河、沁河、大汶河等支流汇入。 （二）黄河下游河道的变迁 从先秦时期到20世纪中叶约3000年里，黄河下游决口1500多次，重要改道二三十次，比较大的六次。 历史时期黄河的变迁可分为八个时期： 1、战国初期以前的河道（公元前4世纪以前）（北流） 战国初期以前,黄河至今浚县西南古宿胥口北流，经大伾（pī）山西麓，北经曲周东，至今巨鹿县走漳水水道，然后北过大陆泽，在今天津市东南入海为“禹贡大河”；禹贡大河流至今河北深县后分道北流，先后合滹沱河、滱水后，东流至今天津市东北入海，历史上称为“山经大河”。 2、战国中期至西汉末河道（公元前4世纪－公元初年）（北流） 战国时期修筑堤防，黄河下游水道固定下来，这是黄河历史上的第一次改道。 这段时期黄河宿胥口以上的河道无变化，此后黄河自宿胥口东北流至长寿津（今河北滑县东北）后从汉章武县（今黄骅市）东入海，史称“大河故渎”。 3、东汉至北宋前期河道（11－1047）（东流） 王莽始建国3年（11）黄河发生第二次改道。 东汉明帝时王景治河，修渠筑堤，形成一条荥阳东至千乘（今山东高青县东北）海口千多里的东汉大河。 4、宋庆历以后河道（1048－1127）（东流） 北宋庆历8年（1048）黄河发生第三次大改道，黄河在檀州商胡埽（sào）（今濮阳市东昌湖集）决口，合今南运河、今海河至今天津入海，为黄河的北流。 嘉祐5年（1060）黄河在大名府魏县第六埽决口，分出一支流，东北流经一段西汉大河故道，再沿今马颊河在冀、鲁之间入海，称二股河，为黄河的东流。 5、金代黄河河道（1128－13世纪中叶）（南流） 南宋建炎2年（1128）年冬，人为决河李固渡（今滑县西南沙店集南三里许），新道东流经李固渡，滑县南，濮阳、东明之间，再经鄄（juàn）城、巨野、嘉祥、金乡一带汇入泗水，由泗入淮。
河床演变基本原理 王浩霖 201101021530 摘要：河床演变是指自然情况下及修建整治建筑物后河床发生的冲淤变化过程。广义上是指河流形成和发展的整个历史过程；狭义方面则仅限于近代冲积河床的演变发展。天然河流总是处在不断发展变化过程之中。而且天然河流的河床形态复杂，演变规律差异很大。人类在开发利用河流的过程中，要有效地整治河流，必须充分认识河床演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。本文着重讨论平原冲积河流的问题，但所阐明的基本原理对具有一定冲积层的山区河流也是适用的。 关键字：河床演变基本原理平原冲积河流河型 一、平原冲积河流的一般特性 1.河床形态 与山区河流不同，平原河流的河床形态是在特定条件下水流与河床相互作用的结果，因而具有较强的规律性。平原河流在平面上具有顺直、弯曲、分汊、散乱等四种外形。其横断面可概括为抛物线形、不对称三角形、马鞍形和多汊形等四类。河漫滩和成型堆积体是河床形态中涉及的两个基本概念。 河漫滩是位于中水河槽两侧，在洪水时能被淹没的高滩。河漫滩既有由侵蚀作用造成的，如石质河漫滩，多见于山区河流，滩面较窄，且向中水河槽一侧倾斜；更多的是由堆积作用造成的，如冲积河漫滩，多见于平原河流，滩面较宽，左右河漫滩分别向两侧倾斜，这是洪水漫滩落淤的结果。 成型堆积体是冲积河流的河底分布着各种形式的大尺度沙丘（尺度远大于沙坡）的统称。成型堆积体的尺度，包括宽度、深度和长度，和河流的尺度（河宽和水深），是同数量级的。成型堆积体经常处于发展变化之中，是平原河流河床演变中最活跃的因素。 2.河道水流的一般特性 2.1河道水流的基本性质 （1）河道水流的二相流特性。天然河道的明渠流是挟带着泥沙的水流运动，本质上属于二相流。 （2）河道水流的三维性。河道水流的过水断面一般是不规则的，因此河道水流为三维流动。过水断面的宽深比愈小，三维性愈强烈。 （3）河道水流的不恒定性。一方面，来水来沙情况随时空的变化；另一方面，由于河床经常处于演变之中，因此河道水流的边界也随时空变化。 （4）河道水流的非均匀性。涉及运动的各物理量沿流程不变的水流为均匀流。达到均匀流的条件是水流为恒定流、水流边界是与流向平行的棱柱体。河道的来水来沙和边界是不满足这些条件的，因此河道水流一般为非均匀流。 2.2河道水流的水流结构 （1）河道水流的流型。在水力学中将流体运动区别为紊流和层流两大类型，在紊流中又分为光滑区、粗糙区（或阻力平方区），以及介于层流和紊流、光滑区和粗糙区之间的两个过渡区。河道水流的雷诺数一般都比较大，其流型一般居于阻力平方区。 （2）河道水流的主流与副流。主流是水流沿着河槽总方向的流动，由河床纵比降的总趋势决定；副流是在水流内部产生的一种大规模的水流旋转运动，由纵比降以外的其他因素所促成。河流中的横向输沙的方向主要是靠有关的环流造成的。因此，一个河段的冲淤动态，
第一次重大改道 春秋战国至西汉末黄河一直保持一定河形，史称为“大河故渎”，或“王莽河”、“王莽故渎”。 战国中期黄河下游大规模筑堤固定下来的河道是《汉书?地理志》河（简称“汉志河”），结束了多股分流局面，可称第一次改道。汉志河走向：古宿胥口（今河南浚县）－今濮阳西南—今馆陶县东北－临清南－德州东南－东光东－孟村北－黄骅西南入海。 第二次重大改道 公元11年（王莽建国三年）黄河在今河北大名东决口，造成第二次重大改道。公元69年王景治河，固定了河道。 王景河走向：今濮阳西南－范县北－莘县东－聊城南－禹城西－滨州北－利津东南入海。 第三次重大改道 1048年（北宋庆历8年）河决澶州商胡埽（今濮阳东），为第三次重大改道。河分北、东两条河道。 北流走向：今濮阳东－清丰东－馆陶东－临清西－故城东－武强东－青县东－静海西－天津西入海。 东流走向： 1 . 京东故道：基本与隋唐同。 2 . 横陇故道：自今清丰县东与京东故道分出－南乐东－高唐西－陵县东－乐陵南－沾化北入海。 3 . 二股河：今南乐西－莘县西－入西汉大河故道－平原西－陵县北－乐陵南－庆云北－无棣入海。 第四次重大改道 1128年（南宋建炎二年）人为决河于今滑县李固渡，大河由泗入淮，这是第四次重大改道。 ?1128年决口河道（北流）：滑县－濮阳南－鄄城西－巨野东－嘉祥东－入泗水－由泗入淮。（4/10） ?1168年（金大定八年）黄河再次决口于李固渡，形成南流：长垣东北－东明南－定陶西－曹县南－砀山北－萧县北－经徐州，于邳县由泗入淮。（6/10）?1180年（金大定二十年）河决卫州，东南经延津北－封丘南－兰考北－睢县南－商丘南－砀山北－经徐州由泗入淮。 第五次重大改道 1232年人为决河于归德凤池口（今商丘西北），构成黄河第五次重大改道。这次改道形成多条河道，主要如下： 1. 夺濉入淮。2.夺汴入淮。3. 夺涡入淮。 4.夺颍入淮。此前黄河南徙不超过唐宋汴河一线，至此夺颍、夺涡入淮，黄河下游河道已经到达了这个扇形平原的西南极限。 1351年贾鲁治河，挽河东南走由泗入淮的故道，这就是“贾鲁河”。 贾鲁河走向：今兰考县东－曹县南－商丘北－砀山西－萧县北－经徐州入泗，由泗入淮。 明初黄河基本以贾鲁河为干流，明中叶以后多股并存，其中主要有： 1.夺颍入淮（大黄河）。 2.贾鲁河（小黄河）。 3.夺涡入淮。 4.夺濉入淮。 5.由曹县、沛县入运河。 6.曹县、鱼台入运河。 第六次重大改道 1855年（清咸丰五年）河决铜瓦厢，结束了下游700多年由淮入海的历史，回到渤海湾入海。
浅谈河床演变 摘要：河流是水流与河床相互作用的产物。水流与河床，二者相互制约，互为因果。水流作用于河床，使河床发生变化；河床反作用于水流，影响水流的特性。由因生果，倒果为因，循环往复，变化无穷，尤其河道上修建各类工程之后，受到建筑物的干扰，河床变化将更为加剧。 关键词：河床演变均衡稳定演变类型 河床演变是指河床在自然条件下或受人工建筑物影响而发生的变化。这种变化是水流、泥沙与河床相互作用的反映。河流存在两个反馈系统：水流挟带泥沙，泥沙的存在又影响水流结构；水流作用于河床，使河床发生变化，河床形态反过来又影响流速分布。它们相互依存、相互影响又相互制约。水流与河床的相互作用是通过河流中泥沙的冲刷、搬运和堆积而实现的，泥沙在其中起着纽带作用。当流速增加，组成河床的泥沙遭到冲刷，使河床降低或拓宽；当流速减小，水中挟带的泥沙沉积于河床上，使河床抬高或束窄，河床就会发生相应的变化。 一、河床演变理论研究进展综述 河床演变是一门新兴学科。目前尚无统一理论如何表达河床演变自动调整作用基本原理是河床演变学研究的难题之一，前人进行了长期艰苦的研究，提出了很多极值理论和假说，主要研究成果如下： (1) Leopold(1962)提出河流能量沿程均匀分布的最大统计熵理论[1]：相当于UJ=常数。Leopold最先提出应用统计熵理论来研究河床演变，由于沿河各段的能量分布受地质地貌条件控制不能沿河自由调整，能量沿程分布不满足构造统计熵的条件，因而河流能量难以达到沿程均匀分布。 (2)窦国仁(1964)提出最小河床活动性假说[2]：在给定的来水来沙和河床边界条件下，不同的河床断面具有不同的稳定性或活动性，而河床在冲淤变化过程中力求建立活动性最小的断面形态。由于河床活动性指标为经验表达式，难以在理论上阐明，也缺乏实测资料进行严格的验证。 (3)Langbein(1964)提出最小方差假说[3]：随着上游来水来沙条件的变化，当地的水力因子将发生调整以趋于平衡，这种平衡状态对应的是使各水力因子变化的方差达到最小。最小方差假说在理论上符合统计熵的最概然分布定理，但统计方差的变量不明确，各人构造的方差可能互不相同。 (4)张海燕(1979)提出河流系统的最小河流功假说[4]：对于一定的水流量和输沙量，当河道可能有几种稳定河床形态和坡降时，河床形态将沿河谷坡降进行调整，使河流系统的单位河长河流功最小，表达式为：γQJ=min。由于造床流量Q给定，即最小比降J=min；对于稳定冲积河流，γQJ的值与输沙率Q s成正比，即得到最小输沙率Q s=min。但河床演变不仅仅是调整比降，而且认为冲积河流的调整是为了满足输沙率最小，这与冲积河流的输沙相对平衡自动调整作用原理相矛盾。 (5)杨志达(1971)提出最小单位河流功理论[5]：对于冲积河道缓流，河道将调整流速、坡降、糙率和河床形态，使输送一定水流量和沙流量的单位河流功率最小，最小值大小取决于河道约束条件，表达式为：γUJ=min。但该公式没有反映河道输沙对河床演变的影响，且河流功在物理概念上不明确，有河道给水流做功之嫌，挟沙水流只能损失自己的能量对运动中的泥沙做功，河床不能对水流做功，河床无能量传递给水流，河床对水流的阻力决定水流能耗的分布
分汊型河段演变规律 关键字：分汊型河道江心洲主汊分汊 1.介绍与分类 分汊型河段是平原冲积河流中常见的一种河流，也被成为辫状河流或相对稳定性分汊型。我国各流域都有这种河型。由于水流和泥沙分股输送，这样的水沙状况往往是很难稳定的，容易引起汊道的变化，从而造成严重的后果。其中从江心洲型到网状河流其稳定性逐渐增强 1.1江心洲 江心洲的形成一般有三种类型：一是泥沙落淤形成心滩，二是边滩切割分离出心滩，三是因水面开阔，入汇顶托等原因河势变缓而落淤的沙滩被多条汊道切割形成多个江心洲。 1.2分类 分汊河段按其平面形态不同可以分为顺直型分汊，微弯型分汊和鹅头型分汊三种。分类标准为弯曲系数，其中顺直型分汊弯曲系数在1.0到1.2之间，汊道基本对称，微弯型分汊在1.2到1.5之间，鹅头型分汊的弯曲系数则超过1.5。一般来说鹅头型分汊这种弯曲系数很大的河道江心洲往往有俩个或俩个以上，弯道的出口和直道的出口交角很大。就单个的分汊河段来说，其平面形态是上端放宽，下端收缩而中间最宽。中间段可能是俩汊，也可以是多汊，各汊之间为江心洲。自分流点到江心洲头为分流区，洲尾到汇流点为汇流区，中间则为分汊段。较长的河段期间常出现几个分汊段，呈单一段与分汊段相间的平面形态，因单一段比较窄，分汊段比较宽，常形象的称其为藕节状
外形。 2. 剖面 分汊型河段的横断面在分流区和汇流区都呈现中间凸起的马鞍形，分汊段则为江心洲分割的复式断面。分汊型河段的纵剖面从宏观上看，呈现俩端低中间高的形态，而几个连续相间的单一段和分汊段则呈现起伏相间的形态。 从局部看，分流区到汊道入口，从分流点开始，俩侧的深泓线先为逆坡而后转为顺坡，为马鞍状。俩汊一高一低，高的为支汊，低的为主汊，支汊的逆坡恒陡于主汊。水下地形也是支汊恒高于主汊。汊道的出口到汇流区，俩侧的深泓线顺坡下降，支汊一侧的纵坡陡于主汊的。就支汊进出口俩个陡坡而言，出口的顺坡往往更陡于进口的逆坡。 3.水流特性 分汊河段水流运动最显著的特征是具有分流区和汇流区。 3.1分流区 分流区的分流点是变化的，一般是高水位下移低水位上移类似于弯道顶冲部位的变化，这是由水流动量的大小所决定的。自分流点起水流分为左右俩支，而流线的弯曲方向往往相反，且表层流线比较顺直，而底层流线由于受到地形的影响往往比较弯曲。 分流区的水位，支汊一侧总是高于主汊一侧的。分流区的纵降比，支汊小于主汊。 在分流区内，水流分汊，恒出现俩股或多股水流，其中居于主导
长江武汉河段（下段）河道演变分析 【摘要】本文根据实测水文河道资料，分析了武汉河段（下段）河势的近期演变。通过深泓平面变化、纵向变化、洲滩变化、河床形态变化、冲淤变化等几个方面分析，得出结论：综合历史变迁和近期河床演变过程，在上游来水来沙及边界条件不发生重大改变的情况下，本河段仍将保持现有河势；受三峡工程蓄水影响，一定时期内本河段河床可能发生冲刷。受两岸节点以及防洪工程等边界条件制约，河段河型将维持较长时间，总的河势格局不会发生大的变化。 【关键词】武汉河段；河道演变；水文河道资料 1 概况 长江武汉河段上起武汉市汉南区纱帽山，下迄新洲区阳逻镇，全长70.3km。其中纱帽山至龟山为顺直分汊河段，长约35km；龟山至阳逻为微弯分汊河段，长约35.3km；武汉长江大桥以下1.8km左岸有汉江入汇，入汇口以下是汉口边滩；距武汉长江大桥以下7.0km处建有长江二桥，再向下游是天兴洲及其分汊河段，其中右汊南岸有青山边滩，1998年大洪水后边滩消失。 武汉河段中段有龟、蛇二山锁江，下段有青山、阳逻十里山以及白浒山等天然节点控制。主流自沌口走白沙洲左汊，过龟、蛇山节点，沿武昌深槽下行，平顺进入天兴洲右汊，其左、右汊在洲尾水口附近汇合后，经左岸阳逻下行至龙口折向右岸，然后沿右岸进入牧鹅洲水道。图1.1 为武汉河段（下段）河势图。 图1 武汉河段（下段）河势图 2 深泓平面变化 本文将该河段分成三段进行分析，一是三十七码头至天兴洲洲头段，该段历年深泓线偏靠右岸，平面摆动较小，但是深泓线分汊点及过渡段深泓线的变化较大，其变化规律与天兴洲洲头的淤积发展或冲刷回缩相关，随着天兴洲洲头护岸工程的逐步完成，加强了对河势的控制，洲头部位河床冲淤变化较小，左右汊分汊点位置基本稳定在丹水池附近。二是天兴洲分汊段，天兴洲左汊系弯曲汊道，历史上处于主汊地位，目前为支汊。左汊深泓线自进口至出口紧贴左岸，符合弯道水流运动规律，近四十年来左汊淤积萎缩，河床升高，原有的深槽淤积成为浅段，流路不集中，导致深泓线的局部摆动。天兴洲右汊原为支汊，现已演变为主汊。深泓线在主、支汊易位前后的走向变化不大，三是天兴洲汇流出口段，与分汊点变化情况相似，天兴洲左右汊深泓线汇合点位置随着洲尾的冲淤而发生上提下移变化，但变化幅度明显小于洲头分汊点。1959～2013年，左右汊深泓线汇合点稳定在距阳逻电塔以上3～4.5km的区域。天兴洲左右汊汇合后，深泓进入阳逻深槽贴左岸下行，历年来比较稳定，平面摆动不大。 3 纵向变化
渭河中游河道的历史变迁 2011-06-07 13:32:27来源：咸阳城建网 渭河是关中平原一条古老的河流，在地质年代的第四纪中更新世形成了完整水系。渭河源于甘肃省渭源鸟鼠山，穿越关中盆地，至潼关注入黄河，全长818公里。一般将渭河宝鸡峡以上划为上游，宝鸡至咸阳为中游，咸阳以下为下游。上游坡陡流急，冲刷力强；中游水流减缓，
淤积严重，下游纵坡平缓，横向摆动大。渭河流域是中华民族的发源地之一，至今已发现过众多新石器时代遗址。中国历史上最早建立统一王朝的周、秦就发源于渭水流域。《诗经》《尚书》及以后的史籍中对渭水多有记载。汉、唐之际，渭河对长安城的屏障和交通运输都有重要的作用。古诗中有关渭水的诗句比比皆是，“渭水银河清，横天流不息”（李白），“静读古人书，闲钓清渭滨，”（白居易），“渭水冻无波，终南翠色多”（魏野）......一幅幅生动的青山绿水、天人合一的美景。 近两千多年来，渭河水系逐渐演变，而繁衍生息在这里的人们的生活和生产，以及依河而建的城市也发生着巨大变化。所谓渭河的历史变迁，主要是指水质水量和河道的变化，渭河水质不断恶化，水量逐渐减少，这是不争的事实，而渭河河道侧蚀北移，也已经得到确认。 1渭河北移的地质因素 形成现代地质地貌的新构造运动，在关中地区最明显的表现是垂直差异运动，主要包括秦岭的强烈抬升和骊山断块的隆起。秦岭是中国大陆南北的分界线，第三纪以来，强烈的地壳运动使秦岭山地显著隆起，上升速度是0.7——1毫米/年，经过几十万年漫长的地质年代，秦岭山体形成高山峻岭。骊山是在断块上升的基础上，由流水侵蚀剥蚀而成的低山，海拔1000——1200米，受新构造运动影响，骊山断块不断隆起，并牵动周围地块抬升，上升速度为1.5毫米/年。秦岭和骊山的上升持续至今，它们的上升还带动邻近黄土台原一同升高，一边是不断升高的山地和台原，一边是渭河冲积、洪积平原，这样，在关中平原一带形成了南高北低的局部地貌，迫使渭河不断北移。 2渭河北移的水文因素 渭河南岸支流众多，水流湍急。汉唐时期著名的“八水绕长安”，有六水是渭河南岸支流，又有秦岭72峪之说，每个峪口都是一个小的支流。著名的有沣河、灞河、浐河、黑河、涝河，这些河流具有明显的山区河流特点，河道纵坡变化明显，谷短、坡陡、流急，尤其是降雨季节，水流倾泻而下，形成巨大冲力，将渭河水流推向北岸。而渭河北岸仅有泾河、石川河等少数几条支流，水流缓慢，河道纵坡变化较小，泾河主河道平均比降为0.25%，远小于渭河南岸支流黑河的0.88%，沙河的4.1%。河流比降的变化，决定水流速度大小的不同。渭河南岸支流急流而下，与北岸支流缓缓流入，对渭河主流的挤推作用大不相同，这是水力的因素。其次，由于渭河南岸支流携带大量泥沙堆积在入渭的河口地区，形成类似三角洲式的沙滩，对渭河水流的北移起到了顶托作用。另外，渭河两岸组成物质不同，北岸地表组成物质质地较细，抗冲击力小于南岸，加之渭河北岸有地质断层活动，更加剧了渭河的侧蚀北移。 3渭河北移的历史地理证据 由于渭河的侧蚀北移，使一些历史地名、历史事件发生地的相对位置有了变化，后世因此产生不同的说法。幸好有文献记载，考古新资料的出现，重新确定了这些地名和位置，同时更加印证了渭河北移的事实。 三渭桥（即东渭桥、西渭桥、中渭桥）在历史上赫赫有名。中渭桥就是秦都咸阳的横桥，汉代称渭桥、便门桥，后来因有东渭桥、西渭桥而改称中渭桥。据《汉书文帝纪》引苏林注曰：“渭桥在长安北三里”，苏林是三国时期的魏国人。《水经注疏》引《雍州图》说：“渭桥在长安北二里横门外”，汉代横门遗址在西安市西北的草滩农场，这里已在渭河以南十几里。二、三里和十几里的差距是非常明显的，有人据此推断从汉代至今，渭河向北移动了十里以上，平均每年北移2米。东渭桥为汉代所建，到了唐代，东渭桥是长安城东去的主要通道，在军事、经济上具有重要的地位。1979年在高陵县耿镇白家嘴西北出土了一座完整的石桥，同时出土的“东渭桥碑记”，详细记述了唐开元九年（721年）京兆府美原县（今富平境内）、华原县（今耀县）等修建东渭桥的事迹，说明此桥是东渭桥无疑。有趣的是这座石桥不是在河水中而是在渭河以南5里的田野之中。这是渭河北移的铁证。其他的证据还有很多，比如：在两年前发掘的咸阳古渡遗址稍东的渭河主河道南侧，曾出现过两组四排木桩遗址，应是近代渭桥的柱