普通水文学

作用于河中水体的主要力量是：重力、惯性离心力及地转偏向力。重力是决定河水运动的基本力量，河水作功的大小决定于流量 Q 及河段落差 H，即 W=rQH=1000QH（公斤·米/秒）。

水流沿弯道运动时，惯性离心力 $P=\frac{mV^2}{R}$ 迫使水体压向凹岸，使凹岸水面高于凸岸，产生横比降 $i=\frac{\Delta H}{B}=\frac{V^2}{gR}$。在北半球河流向左转弯时，惯性离心力与地转偏向力方向一致、横比降加大；向右转弯时两力方向相反、横比降相对减小。

地转偏向加速度 K=2ωVsinφ，其中 φ 为纬度、ω 为地球自转角速度、V 为水流速度。已知地球自转角速度为 0.0000729 弧度/秒，则 K=0.0001458Vsinφ。地转偏向力在北半球偏右、南半球偏左。

河水内部局部水流环绕一定的旋转轴作往复运动，称为水内环流（副流）。张瑞瑾教授根据环流形态将环流分为四类：纵轴环流（旋转轴水平、与主流平行，如弯道螺旋流）、横轴环流（旋转轴水平、与主流垂直，如桥墩前）、斜轴环流（与主流斜交，如沙嘴下游）、竖轴环流（旋转轴铅直，如展宽段两侧）。

环流对泥沙运动的影响：在弯道中凹岸冲刷、凸岸淤积；在含沙较少的表层水流插入底部的地方发生冲刷，含沙较多的底层水流上升处发生淤积。弯道螺旋流对泥沙运动及河槽变形的影响最大。

流域地表冲蚀的泥沙数量以侵蚀模数表示（吨/年·平方公里），河水中泥沙含量以含沙量表示（公斤/立方米）。侵蚀模数和含沙量的大小主要取决于暴雨集中程度、土壤结构组成、地表切割程度与地面坡度、植被覆盖条件。泥沙的沉降速度也称水力粗度，是泥沙十分重要的水力特性。

根据泥沙运动状态分为推移质和悬移质：推移质（底沙）粒径较粗，沉降速度比垂向脉动流速大得多，沿河底跃移、滚动或滑动；悬移质（悬沙）粒径较小，在紊动作用下悬浮在水中下移。根据对河槽演变的影响分为造床泥沙（床沙质）和非造床泥沙（冲泻质）。

起动流速是泥沙从静止开始运动的临界流速；扬动流速是泥沙从推移运动进入悬移运动的临界流速，一般大于起动流速；止动流速是运动泥沙停止运动的临界流速，一般比起动流速小（起动流速为止动流速的 1.2–1.4 倍）。沙波运动是天然河流中推移质集体运动的主要形式，迎水坡受冲、背水坡淤积，沙波缓慢向下游移动。

单位水体积所含悬移质中床沙质部分的饱和含沙量称为水流挟沙能力。当上游床沙质实际含量超过本河段挟沙能力时河槽淤积，反之冲刷，两者适应时处于输沙平衡状态。黄河干支流挟沙能力经验公式：$S=1.07\left(\frac{V^3}{R^{0.74}\omega^{0.77}}\right)^{2.26}$，式中 V 为断面平均流速，R 为水力半径，ω 为泥沙沉降速度。

水流、泥沙与河槽的相互作用：水流塑造河槽，河槽约束水流，两者相互制约、互为因果；泥沙运动是水流与河槽之间自动调节的纽带；河槽外形的改变具有惰性反应特性；冲积河流在长期的自动调节下能达到平衡或准平衡状态，此时河槽形态与水流、泥沙因素之间常存在某种函数关系，称为河相关系。