流域內具有同一歸宿的水體所構成的水網系統。組成水系的水體有河流、湖泊、水庫、沼澤等。河流是水說的主體,單一由河流組成的網路系統又稱河系。水系包含的範圍較河系廣,但習慣上這兩種概念經常通用。

  從全球範圍而言,以海洋為歸宿的水系稱外流水系,如太平洋水系、大西洋水系、印度洋水系、北冰洋水系等;沒有出海口的水系稱內陸水系,多註入湖泊、沼澤或消失於沙漠。外流水系一般按幹流名稱命名,如長江水系、尼羅河水系;內陸水系則多以地域名稱命名名,如中國新疆的塔裡木水系、非洲北部的撒哈拉水系等。一般來說,最長的或水量最大的河流是河系的幹流,但在某些情況下,則需要尊重歷史習慣。例如,美國的密西西比河較同一河系中的密蘇裡河短得多,但人們還是按習慣把密西西比河作為該河系的幹流。河系的支流以等級相稱,流入幹流的支流為一級支流,流入一級支流的支流為二級支流等。為研究工作的需要,有時可把級數顛倒排列,即將最初形成地表水流的支流稱為一級支流,流入幹流的支流稱為末級支流。每個河系的支流級數不等,少則一、二級,多的可達20級左右。河系級數是表征河系發育程度的指標之一。(圖1) 

圖1 中國水系流域圖

  形狀 水系具有各種形狀,表現出復雜的幾何特征。常見的水系形狀有:①樹枝狀水系。河流排列成樹枝狀,幹流與支流之間以銳角相交,主要發育在地面傾斜平緩、巖性比較一致的地區。平原地區的河系常屬於此種類型。②輻合狀水系。河流由四周山嶺或高地向中心低窪地匯集,多發育在盆地中,如中國新疆的塔裡木水系。③放射狀水系。河流在穹形山地或火山地區,從高處順坡流向四周低地,呈輻射(散)狀分佈。④平行狀水系。河流在平行褶曲或斷層地區多呈平行排列,如中國橫斷山地區的河流和淮河左岸支流。⑤格子狀水系。河流的主流和支流之間呈直線相交,多發育在斷層地帶。⑥網狀水系。河流在河漫灘和三角洲上常交錯排列猶如網狀,如三角洲上的河流常形成扇形網狀水系。(圖2)

圖2 水系類型

  特征參數 水系的特征可以用各種計算參數表示。

  ①河網密度。水系總長與水系分佈面積之比,表示每平方公裡面積上河流的長度。其大小與地區的氣候、巖性、土壤、植被覆蓋等自然環境以及人類改造自然的各種措施有關。在相似的自然條件下,河網密度越大,河水徑流量也越大。

  ②河系發育系數。各級支流總長度與幹流長度之比。一級支流總長度與幹流長度之比稱為一級河網發育系數,二級支流總長度與幹流長度之比稱為二級河網發育系數,等等。河流的發育系數越大,表明支流長度超過幹流長度越多,對徑流的調節作用越有利。

  ③河系不均勻系數。幹流左岸支流總長度和右岸支流總長度之比,表示河系不對稱程度。不均勻系數越大,表明兩岸匯入幹流的水量越不平衡。

  ④湖泊率和沼澤率。水系內湖泊面積或沼澤面積與水系分佈面積(流域面積)之比。由於湖泊或沼澤能調節河水流量,促使河流水量隨時間的變化趨於均勻,減少洪水災害和保證枯水季節用水。因此,湖泊率和沼澤率越大,對徑流的調節作用越顯著。