1.3 水文
1.3.1 主要流域与水系
我国水系众多，径流资源丰富，流域面积在10万km2以上的大江大河有12条，从大到小依次为长江、黑龙江、黄河、松花江、珠江、淮河、海河、雅鲁藏布江、辽河、塔里木河、澜沧江和怒江（表1-2）。受气候和地形因素的影响，河流的地域分布不均。在受夏季风影响显著的地区，河流众多且多为直接注入海洋的外流河，流域面积约占全国陆地总面积的64%；不受夏季风影响或受夏季风影响微弱的地区，河流稀少且多为内流河，面积占全国总面积的36%。外流河与内流河流域的分界线大致为大兴安岭西麓—内蒙古高原南缘—贺兰山—祁连山—巴彦喀拉山—念青唐古拉山—冈底斯山一线。此线以东为外流流域，河流注入太平洋或印度洋，除了鄂尔多斯高原、松嫩平原及雅鲁藏布江南侧等地区存在的面积不大的内流区；此线以西的河流基本都属于内流河，只有额尔齐斯河最终注入北冰洋，属于外流河。
表1-2 中国主要河流特征
我国的水力侵蚀主要发生在外流河流域，其干流多发源于三大地貌阶梯隆起带上，包括第一级阶梯的青藏高原东南边缘；第二级阶梯的大兴安岭、冀晋山地、豫西山地和云贵高原；第三级阶梯的长白山地、山东丘陵和东南沿海山地丘陵。受西高东低的地貌形态影响，大多数外流河都呈自西向东的流向。
1.3.2 水文区划
我国地形复杂，气候多样，水文情况的空间差异显著。基于多年平均径流量，可将我国划分为丰水带、多水带、平水带、少水带和干涸带5个径流带，共11个水文一级区；在此基础上依据径流年内分配和径流年内动态这2个指标可进一步划分出56个水文二级区（表1-3）。
表1-3 中国水文区划
总体而言，我国的水文空间分布具有3个基本特点。首先，温带地区径流量由东至西的递减趋势明显。东北主要为多水及平水地区，向西至内蒙古为少水地区，再往西至西北盆地为干涸地区。其次，位于北亚热带的秦巴大别山地区具有南北过渡地带的性质。除了东北部有一小部分为多水地区外，其北部区域多为平水、少水或干涸地区；南部则都是多水或丰水地区。第三，在亚热带和热带的3个一级水文区，径流量由东、西两个方向向中部减少。以西南多水地区为中心，向东为东南丰水地区，向西为滇西、藏东南丰水地区。
1.3.3 主要河流的水沙特征
1.3.3.1 松花江
松花江流域位于我国东北地区北部，东西长920km，南北宽1070km，流域面积55.7万km2。流域西、北、东三面环山，中南部形成宽阔的三江平原。山地与丘陵间的过渡地带为低山丘陵区，丘陵与平原的过渡地带形成漫川漫岗区。
松花江流域属于大陆性季风气候。冬季严寒干燥，夏季温暖湿润。多年平均降水量300～950mm，多集中在7—8月，约占全年降水量的50%。根据松花江干流控制站佳木斯站1955—2010年资料，松花江多年平均径流量632亿m3，多年平均径流深119.6mm。以降雨补给为主，约占75%～80%；其次为融雪水补给，占15%～20%；地下水补给仅占5%～8%。降水年内分配不均，是松花江流域洪水频繁发生的主要原因。同时，中上游植被过度砍伐，坡耕地大面积水土流失，导致水库泥沙淤积，调蓄及泄洪能力下降，进一步加剧了洪水灾害。
松花江各支流的含沙量不大，大部分河流的含沙量不到0.5kg/m3，只有个别河流的含沙量大于1kg/m3。但随着流域内森林植被的过度砍伐，其涵养水源、调节生态平衡和防灾减灾的能力逐渐下降，水土流失呈加剧趋势。目前，松花江流域水土流失面积为16万km2，占流域总面积的28.8%。其中，水力侵蚀占主导，占总流失面积的84.5%，侵蚀程度多为轻度和中度。
1.3.3.2 海河
海河流域包括海河、滦河、徒骇河、马颊河等水系，西起太行山，东临渤海，南界黄河，北依内蒙古高原。全长1090km，流域面积31.8万km2。流域内，丘陵位于燕山南部以及太行山东麓，地表组成物质以石灰岩、砂页岩、碎屑岩及黄土为主；石质和土石质山地主要分布在燕山北部和太行山西部；土质山地则主要分布于永定河，是海河流域的严重土壤侵蚀区。
海河流域属于暖温带大陆季风气候，年均降水量400～800mm，主要集中在6—9月，占全年降水的80%以上。根据1956—1984年的观测资料，海河流域多年平均径流量264亿m3，流域内径流量空间分布与降水量基本一致。沿燕山、太行山、中条山迎风坡的河流为多年平均降水高值区，是对应径流量大于150mm的径流高值带。沿高值区向西北、东南两侧延伸，降雨量和径流量逐渐减少。位于背风坡的大同盆地和坝上等地，年均降水量约为550mm，年均径流量不到50mm。受降水减少、引水工程及水库蓄水等因素的影响，海河流域的径流呈明显减少趋势。特别是进入20世纪90年代末和21世纪初，海河流域的径流量持续减少，1998—2004年的年平均径流量为119亿m3，仅占1956—1984年年平均径流量的45%。
海河流域的年均输沙量为1.7亿t。其中，永定河年输沙量最大，占流域输沙总量的46.8%，其次为滹沱河、漳河和滦河。随着流域年径流量的下降，河流输沙总量也随之减少，但减少幅度不及径流量。因此，海河流域河流含沙量呈总体增加趋势。
1.3.3.3 黄河
黄河发源于青海省巴彦喀拉山北麓的约古宗列盆地，自西向东流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东九省（自治区），最终注入渤海。全长5464km，流域面积75.2万km2。内蒙古托克托县河口镇以上为黄河上游，河口镇至河南郑州桃花峪为黄河中游，桃花峪以下为黄河下游。
黄河流域地处中纬度地带，上游和中游位于干旱半干旱区，属大陆性气候，冬季较长，多风沙，夏季短促；下游处于暖温带季风气候区，冬季寒冷、雨水少，春季干旱、风沙大，夏季多雨。流域多年平均降水量467mm，主要集中在7—9月，约占全年降水的70%。
由于流域大部分位于干旱半干旱区，并且中游流经大面积的黄土高原区，黄河的水沙基本特征为水少沙多、含沙量高、水沙异源。黄河干流把口站利津站1952—2010年多年平均径流量为301.4亿m3，主要来自于河口镇以上的上游河段；多年平均输沙量7.2亿t，超过一半来自于中游河段的黄土高原地区。受流域降水减少以及工农业、生活用水量急剧增加的影响，黄河下游河川径流量明显下降。从1972年开始，黄河下游干流连续26年出现断流，并且断流天数总体呈增加趋势，严重影响下游的工农业生产和人民生活。直到1998年小浪底水库开始发挥其强大的蓄水调洪作用，才从根本上遏制了黄河断流的持续发生。
进入21世纪以来，国家在黄土高原地区实施了大面积的水土保持措施和生态建设项目，黄土高原的生态环境得到显著改善，土壤侵蚀得以有效遏制，黄河水沙情势发生了巨大的变化。据《中国河流泥沙公报》，黄河中游进口控制站头道拐和出口控制站花园口的多年平均径流量分别从20世纪50—90年代的227.4亿m3和400.5亿m3锐减至21世纪的166.2亿m3和255.0亿m3，对应降幅分别为26.9%和36.3%。黄河中游输沙量的减少趋势更为显著（图1-1），特别是出口控制站花园口，多年平均输沙量从21世纪50—90年代的10.5亿t锐减至2000—2014年的1.0亿t，降幅超过90%。
图1-1 黄河中游水文控制站头道拐和花园口2000—2014年年输沙量及其与20世纪50—90年代多年平均输沙量对比
1.3.3.4 淮河
淮河流域位于黄河流域以南，以黄河南大堤和沂蒙山为界；长江流域以北，以大别山、桐柏山脉为界。西起伏牛山，向东流经河南、湖北、安徽、江苏4省，最终于江苏省扬州市三江营汇入长江，河流全长1000km，流域面积26.9万km2。
淮河流域位于我国南北气候过渡带，以北为暖温带，以南为亚热带，属于半湿润季风气候区。流域多年平均降水888mm，主要集中于6—9月，占全年降水量的50%～80%。降水空间分布不均，大致由南向北递减，总体山区多于平原，沿海多于内陆。
流域多年平均径流量611亿m3，折合平均径流深230mm，其空间分布状况与多年平均降雨量分布相似。多年平均输沙量多在1000t/km2以下，约90%的侵蚀泥沙来自流域内的丘陵山区。
1.3.3.5 长江
长江发源于青藏高原唐古拉山脉主峰，自西向东流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海11省（自治区、直辖市）。全长6300km，为亚洲第一长河和世界第三长河；流域面积180.9万km2，占全国总面积的18.8%。湖北省宜昌市至江源为长江上游，宜昌至江西省九江市湖口为长江中游，湖口以下为下游。
长江流域大部分地区属于中纬度亚热带季风气候，雨量充沛，多年平均降雨量1100mm，多集中在夏季。长江长度最长，且地跨我国东西，流域内地貌类型多样，高原、山地和丘陵占84.7%，平原占11.3%。
长江多年平均径流量9755亿m3，主要来源于上游和中游地区。其中，上游占46.5%，中游占47.3%，而下游只占多年平均径流量的6.2%。长江以降水补给为主，占年径流总量的70%～80%，地下水补给只占20%～30%。发源于青藏高原的部分支流同时接受高山冰雪融水补给。因此，长江流域的径流年内变化与降水比较一致。
流域的多年平均含沙量在上游支流金沙江的直门达水文站为0.68kg/m3，沿河流向下游逐渐增加，至金沙江的水文控制站向家坝达到1.66kg/m3。随着含沙量各异的支流逐渐汇入，干流含沙量也相应发生变化。岷江和沱江的含沙量较低，但嘉陵江含沙量较高，汇入长江至上游把口站宜昌时多年平均含沙量为1.01kg/m3，输沙总量达到4.3亿t。其中，金沙江对长江上游输沙的贡献最大，多年平均输沙量2.4亿t，占55.8%；其次为支流嘉陵江，占24.0%。
20世纪50年代以来，由于控制性水利工程的大量兴建，长江输沙量呈明显减少趋势，总体可划分为4个阶段（图1-2）。第一阶段为1953—1968年，长江干流把口站大通的多年平均输沙量约为4.9亿t，宜昌以上的长江上游河段泥沙主要来自于汉江，1968年丹江口水库的投产运行使得汉江流域的来沙大量淤积。第二阶段（1969—1985年）大通站的多年平均输沙量降至4.4亿t。1985年以来，嘉陵江流域水利工程的兴建以及退耕还林（草）措施的大面积实施促使长江干流输沙量急剧减少，由此进入第三阶段（1986—2000年），多年年均输沙量仅为3.5亿t。第四阶段为2001—2008年，随着金沙江梯级水电站的兴建，流域来沙在库区淤积，再加上2003年三峡水利枢纽工程开始下闸蓄水，长江干流泥沙减少过半，降至1.7亿t。若不考虑三峡大坝的投产使用，多年平均输沙量则略有上浮，约为2.6亿t。目前，金沙江梯级水电工程尚未完工，据估计，届时长江干流输沙量将不足1亿t。
图1-2 长江干流把口站大通1953—2008年年输沙量
1.3.3.6 珠江
珠江流域包括西江、北江、东江和三角洲河网，跨越云南、广西、贵州、广东、湖南和江西6省（自治区）。河流全长2214km，流域面积45.4万km2。流域地貌以高原、山地丘陵和盆地为主，发育于云贵高原的西江支流-南、北盘江地区山高坡陡，中游以广西盆地的岩溶区为主，下游是缓丘和三角洲平原。
珠江流域地处亚热带和热带北沿，高温多雨，多年平均降水量1200～2000mm，主要集中在夏季。高温湿热的气候条件导致中下游地区的岩石物理和化学风化都比较强烈，有利于土壤侵蚀的发生和发展。
流域多年平均径流量3360亿m3，在我国仅次于长江和黑龙江。但在含沙量方面，珠江流域在各大河流中最小，多年平均含沙量仅为0.126～0.334kg/m3。径流泥沙主要来源于水土流失强烈的西江流域，其支流北盘江的土城、大渡口和草坪头水文站监测的多年平均输沙模数分别为1286t/km2、1373t/km2和1027t/km2，为珠江流域输沙模数最高的地区。