河流的水文要素通常指水位、流量和含沙量三項(xiàng)。
河流中某斷面某時刻自由水面的高程叫做水位，以m為單位。
高程的起算點(diǎn)稱為基面。1956年我國規(guī)定以黃海（青島）的多年平均海平面作為統(tǒng)一的高程零點(diǎn)基面，稱為黃海絕對基面。由于歷史的原因，我國各河流沿用的水準(zhǔn)零點(diǎn)并不一致。長江采用吳淞零點(diǎn)，黃河及華北各水系采用大沽零點(diǎn)，淮河采用廢黃河口零點(diǎn)，東北各水系采用秦皇島零點(diǎn)或大連零點(diǎn)，華南各水系采用羅星塔零點(diǎn)，各基面互有差別。為了保證水位資料的多年連續(xù)性，目前各流域測站原有零點(diǎn)都凍結(jié)未變。因此，我們在引用各水文測站的水位資料時，要注意水準(zhǔn)零點(diǎn)的統(tǒng)一。
河流中水位變化，可用水位過程線來表示。圖1表示日平均水位的年變化過程，圖2表示短歷時的水位變化過程。
圖1 日平均水位變化過程線
圖2 短歷時水位變化過程線
某時刻單位時間內(nèi)，河流流過某斷面的水的體積，叫做流量，通常用的單位是m3/s。習(xí)慣上稱“秒立米”，或稱“立方米每秒”。
在一定時段內(nèi)，通過某斷面的總水量稱為該時段的徑流量，如月徑流量、年徑流量等，通常以立方米為單位。
流量隨時間的變化，用流量過程線來表示。與水位過程線相類似，也有日平均流量的年變化過程線和短歷時流量變化過程線兩種。
圖3 流量過程線分析
流量過程線，在一定程度上反映出流域的氣候和自然地理特征。如圖3為某站的一次洪水過程線。在tA時刻以前，因久未降雨，河流全依賴地下水補(bǔ)給。tA時刻起，由降雨形成的地面徑流匯入河槽，引起流量起漲。到達(dá)tB時刻地面徑流停止，但需繼續(xù)泄退河槽容蓄水量。至tC時刻容蓄水量全部泄出，河流又轉(zhuǎn)入由地下水補(bǔ)給狀態(tài)。由于地下補(bǔ)給穩(wěn)定，變化較小。連接AC線，則AC線以下為地下補(bǔ)給；AC線以上則為地面補(bǔ)給。由此可見，流量過程線上這些轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如A、B、C均為重要的特征點(diǎn)。流量過程線和橫坐標(biāo)所包圍的面積則為各種補(bǔ)給的組合。
河流某斷面某時刻，單位體積的渾水中所含干沙的質(zhì)量，叫做含沙量，以kg/m3為單位。
河流中的泥沙，按其運(yùn)動方式的不同，可分為懸移質(zhì)和推移質(zhì)。懸移質(zhì)是懸浮在水中隨著水流運(yùn)動的泥沙。推移質(zhì)是貼近河床的一層為水流推動而滾跳下移的泥沙，必須說明：這種分類只是在一定流速條件下的相對分類。當(dāng)流速加大時，推移質(zhì)可能懸浮流動而成懸移質(zhì)；當(dāng)流速減小時，懸移質(zhì)則將下沉河底而成推移質(zhì)，或淤積在河床上而成河槽的一部分。
泥沙的水文測驗(yàn)，一般是測定懸移質(zhì)；推移質(zhì)也可用采樣器測驗(yàn)，但精度較差。一般情況下，河流中懸移質(zhì)的數(shù)量多于推移質(zhì)。
與水流流量情況相類似，我們引入下列有關(guān)泥沙的術(shù)語。單位時間內(nèi)通過測流斷面的泥沙量叫輸沙率，以kg/s或t/s為單位。在一定時段內(nèi)通過某斷面的泥沙總量稱為輸沙量，如年輸沙量、月輸沙量等，以t為單位。
河流中水位變化的原因主要是流量的變化，有的河段水位與流量具有密切的相關(guān)關(guān)系，甚至可建立水位～流量關(guān)系曲線，如圖4所示。據(jù)此曲線可推求任何水位的相應(yīng)流量。
圖4 水位～流量關(guān)系曲線
圖5 洪水過程線
值得指出的是：水位與流量的關(guān)系往往不是單值對應(yīng)。例如在洪水上漲時水面比降大于穩(wěn)定流時的水面比降，故其流量大于同水位的穩(wěn)定流流量；在落水時由于水面比降小于穩(wěn)定流時的水面比降，故洪水下落時其流量小于穩(wěn)定流時同水位的流量。并且，在洪水過程中水位最高時的流量不一定是最大值。此外，河流的沖淤變化、潮汐漲落、分水缺口，或受水工建筑物的影響等，都有可能破壞原水位與流量的關(guān)系。因此，使用水位～流量關(guān)系曲線圖時，必須分析其上下游及河床變化的影響，慎重對待。
來源：水利之聲
