地理百科 —— 关于比降

比降亦称坡降、坡度，指任意两端点间的高程差与两点间的水平距离之比。河流的比降分为床面比降和水面比降。

床面比降，用以表示河床纵断面地形的变化；水面比降即河流中任意两端点间的瞬时水面高程差与其相应水平距离之比，用以表明河流全程或分段的水面坡度，故又称水力坡度，通常说的河流比降就是河流水面比降，它可分为纵比降与横比降。

“纵比降”也即“纵坡降”，以千分率或万分率表示。河段水面沿河流方向的高程差与相应的河流长度相比，称之为水面的纵比降。河流(河谷、沟道等)纵剖面坡度是反映各级阶梯的基本形态测量指标，它间接地反映势能大小。

反映纵坡面坡度的一个量化指标公式：

i=△Z∕L×1000‰ （ △Z:河床、沟底纵向上两点高差；L:纵向上两点水平距离 ）。纵比降常常通过纵剖面进行取值计算。

河流(沟道)纵比降对地质灾害、水运、水电、矿砂和新构造运动研究有实用价值。 如在对泥石流地质灾害勘查治理中，沟床平均比降是一个重要指标。

沟床平均比降直观地反映出沟床径流的坡度，是影响沟谷水动力条件的重要参数之一。 有关资料显示，我国有利于泥石流形成的沟床比降丰值出现在100‰-200‰之间。

通过计算沟床比降丰值可以具体的判断泥石流沟流域水动力条件，进而判断该流域是否有利于泥石流的发生。

 

影响纵比降变化因素

1．河槽床面纵比降的影响

河槽床面(即河底)纵比降的大小分布决定着河流水面纵比降的大小。在山区河流，由于床面坡度大，其水面纵比降也较大，而平原河流由于床面平缓，坡度小，则水面纵比降也相对较小，在一条河流中，河槽床面纵比降总趋势是由上游向下游递减的，所以河流水面纵比降一般是上游较大，中、下游较小。

2．水位的影响

枯水期流量小，水位低，浅滩阻滞水流的作用较大，使浅槽段纵比降大于深槽段；洪水期流量增大，水位上升。河槽平面形状的影响大于河底地形对水面的影响，因深槽常位于弯、窄河段，易造成壅水，故使深槽段纵比降大于浅槽段，中水期因流量适中，水位均匀，深槽与浅槽的比降区别不大。

3．河槽断面的影响

河槽断面大，纵比降就小；断面小，纵比降则大。

4．干支流汇合的影响

在干支流汇合处，常产生壅水现象，使干支流汇合处的上游纵比降减少，下游则增大。当干流涨水时，有时还会形成向支流倒灌，即反比降现象。

5．潮汐的影响

在与海洋相通的河口段，其纵比降随潮汐涨落而发生周期性的变化。

6．风的影响

在平原河流的宽阔河段，当风向与流向的作用方向一致时，纵比降会增大；反之会减少，其影响程度视风向及风力大小而定。

横比降的概念

河流中横断面两端点的水面高程差与相应河宽的比值称为横比降。

产生横比降的原因

1．惯性离心力的影响

在弯曲的河道，当水流运动方向发生变化时，作用于水质点上的力除重力外，还会产生指向凹岸的惯性离心力，该两力的合力促使水流向凹岸聚集，造成凹岸的水面高于凸岸，形成了自凹岸向凸岸倾斜的横向水面比降。

2．水位急涨急落的影响

由于河床中间的摩擦阻力比两岸小，当流量剧增水位急涨时，使顺直河段中间的水面提高，水位急落时，河床中央部分流速大，阻力小，河心表面呈凹状，均形成横比降。

3．地球自转偏心力的影响

因地球自转，在地球表面的水质点会受到自转偏向力(又称科里奥利力)的作用，而产生横比降。

在北半球的河流中，水质点所受到的自转偏向力总是自左指向右的，造成右岸水面高于左岸水面，横比降由右岸指向左岸，水流长期冲刷右岸，故大多数右岸高陡，节点较多，左岸沉积沙滩。南半球相反。

4．风的影响

当风向与流向成一定交角时，也会产生横比降，其影响程度视交角及风力大小而定。

比降确定方法

1.如果沿河村落的河道上、下游有历史洪水洪痕的沿程分布资料，以洪痕确定水面线，釆用洪痕水面线比降作为水位流量转换中的比降；

2.如果有近年来洪水发生的洪水水面线，釆用该水面线比降作为水位流量转换中的比降；

3.如果有中小洪水发生时的实测水面线，釆用该水面线比降作为水位流量转换中的比降；

4.如果没有水面线信息，可釆用沿河村落的河床比降作为水位流量转换中的比降。釆用河床比降作水面线比降时，应考虑跌水影响。