 降雨或者冰雪融水,除少量下渗的部分以外,都要顺坡流动。顺坡流动的水流有大有小,小的可称涓涓细流,大到什么程度可称河流尚无定论。但无论大小,它的作用机制都是一样的。河流是地表或近地表最普遍存在的地形塑造外动力,因此或大或小的河流地形几乎是无所不在的一种地形类型,只有在沙丘和冰川表面才不见它们的踪迹。要明白各种河流地形的特征,必须先了解河流的侵蚀、搬运和堆积作用。 一、河流的侵蚀、搬运和堆积作用 风化作用使岩石变得松散。松散的岩石碎屑在水流的冲击下,就要被掀动,被水流带走。被水流带动的岩屑还可以研磨岩石使其破损。水流对岩屑的掀动,以及水流带动的岩屑对岩石的研磨就是水流的侵蚀作用。水流的流量、流速愈大,侵蚀能力就愈强。岩屑被水流搬运的方式有3种,称为推移、跃移与悬移。推移是水流推动岩屑顺水底滑动。跃移是沙粒或小碎屑从水底弹跳到水中,又落回水底,再跃入水中,如此等等的过程。它可以由水流的紊动引起,也可以由水底沙石受到上游来的沙石的撞击引起。悬移限于粉砂或更细的颗粒,它们在水中悬浮,随水流动。 水流所以能够进行侵蚀和搬运是因为它有动能。然而,水流在进行侵蚀、搬运泥沙和与边界(在河流就是河床与河岸)的磨擦中就要损失能量,以至于没有足够的能量继续搬运,就要把泥沙堆积下来。水流的动能是随地面坡度和流量增减而增减的。后两者在水流运动过程中都有变化,所以沿水流方向侵蚀、搬运和堆积是频繁交替进行的。但是就一条较大的河流而言,一般是上游坡度大,水量虽小,仍以侵蚀为主;中游坡度变缓,且由于支流的汇入,流量加大,以搬运为主;下游没有支流继续汇人,流量不再增加,而且地面坡度很小,则以堆积为主。 二、流域、水系、河谷、河床 一条河流及其大大小小的支流的集水范围就是该河的流域。一条河流的流域与另一条河流的流域由分水岭隔开。随着河流大小不同,分水岭有高有低。严格来说,只有在山地里,河流深切的情况下,才有高大明显的分水岭;在平原区,河流与河流之间的地面高度很小,很不明显,可以只简称为分水。一个流域范围之内,河流有主流与支流,它们合起来组成河网,或称水系。 随着地面的起伏形态与地质构造不同,水系有不同的格局。在比较平整、岩性均一的地面上,主流就像树干,支流就像树枝互相交接在一起,称为树枝状水系。由褶皱地质构造组成的山地中,主流往往沿向斜构造的轴线而流,支流则顺背斜的两翼垂直向主流汇聚,形成矩形格状水系。穹形隆起的地面上常形成放射状水系,且在穹隆的边缘形成环状水流把放射状的支流汇拢起来。相反,盆形洼地上则形成向心水系。地面隔水性强,则水系密集;透水性强,则水系稀疏。所以,从地形图上判读水系也是粗略考查‘地地形、地质构造和岩石性质的一种方法。 河谷是河流深切侵蚀所形成的长条负地形。河谷的最上缘称为谷肩,往下是谷坡,再下是谷底。河流沿谷底流过的地面称为河床。河谷的深浅和宽窄与地区的构造升降历史和组成河谷的岩石性质有关。构造上升迅速且岩性坚硬,则河谷深切、窄狭、陡峻;相反,则河谷宽浅。 三、河道的类型 河道的类型指河流流路在平面上的图形,就像我们从空中看到的一样。河道类型可以分为曲流、辫流、分汊和顺直4种,其中曲流与辫流是主要的。 1.曲流。指比较有规则地弯向一侧,紧接着又弯向另一侧的河道;完美的情况就像正弦曲线似的,两个相邻弯曲互相对称。 水流本性就是要走弯,这从冰川表面融水或者倾斜玻璃板上的水滴的流动都可以看到。至于河床中的水流由于河岸、河底物质都不会是完全均匀的,水流就更趋向于屈曲前进。在河流流量比较稳定,含沙量相对于流量而言不太大,河床比降较小,构成河床的泥沙又较细、较均匀时,曲流河道就会形成。 仔细分析,曲流河道中的水流实际是呈螺旋式前进的。在曲流凹岸一侧,水流有下降的分量;在凸岸一侧,有上升的分量。在螺旋流的作用下,凹岸受侵蚀,凸岸发生堆积。若横切河槽作一剖面的话,可以看到河底是从凸岸向凹岸倾斜的。若顺河作河底剖面的话,会发现在一个河曲向下一个河曲转折的地方水较浅;在河曲凹岸略偏下游方的地方,水深较大。晚近的研究证明,凸岸的堆积物质并非来自正和它相对的凹岸,而是来自它上游方的凹岸。无论如何,在螺旋流的作用下,凹岸将愈益向凹方凹入,凸岸将随之愈益向凹方凸出,使曲流的曲度愈来愈大。这样发展的结果,相向接近的相邻凹岸间的所谓曲流柄将愈缩愈狭,以致一次洪水切穿曲流柄,造成新的槽道,称为曲流的裁弯取直。 河水主要走新生的直道以后,弯道的入口和出口就要渐渐被淤死。在这种情况下,该弯道即转为湖泊。按其形状,它们被称为牛轭湖。 2.辫流。与曲流的单一的、宽深比较小的、较规则弯曲的河道成强烈对照的,是辫流的多分支、宽深比大、弯曲度小、散乱无章、变化迅速的河道。辫流所以有这些特征主要是因为流量不稳定,暴涨暴落,相对于流量而言,含沙量很大,并且不均一。当洪峰到来时,这种河流迅速拓宽它的河床,并沿许多深泓线堆积,形成水下浅滩。洪峰过后,许多浅滩出露水面,成为沙岛;沙岛与沙岛之间是多股的河道,它们忽分忽合,交织如辫。再次洪水来时,有些沙岛不被淹没,有些被淹没的可能被水流斜切而过,其上形成新的槽道。这样,到下一次枯水位时就会看到槽道的分布面目全非,有的槽道作了大幅度的迁移,因此这种河道也称为游荡型河道。 辫状河道形成的最主要条件是流量很不稳定,含沙量大且粒度粗而不均一。后者使河岸易被侵蚀,易于崩塌,更增加了河水的含沙量。这一切都有利于河床的展宽,河水变浅,堆积旺盛,河道迁徙。辫状河流常出现在冰川末端,由冰川融水构成,或出现在水流不稳定,含沙量大的山区与山前河流上。黄河下游虽发育在大平原上却为典型的辫状河,那是因为黄河从黄土高原获得了大量泥沙,并且泥沙粒级主要是粉砂、细砂和粗砂,河岸易蚀而不稳定。黄河易淤易徙易决,自古已然。由于黄河下游河床即使在自然条件下,也是高出两旁地面的,所以从卫星影像图和航空照片上都很容易判读出华北平原上的黄河古河道来。历史时期黄河曾多次大致以郑州为顶点作大规模的摆动,有时摆到山东以北,有时摆到山东以南,这是大家熟知的事实。 3.分汊。与辫状河不同之处在于它的汊河数目较少,流路较为稳定,由长期出露的沙岛隔开。这种河型在长江中、下游普遍出现。所以有人把它列为单独的类型。在长江上,分汊之间的沙岛称为江心洲。江心洲的雏形是水下淤积的浅滩。如果有某个浅滩逐渐稳定和堆高,就有可能在枯水期不被淹没,出露为心滩,将水流分向它的两侧,形成两股汊道。两股汊道逐步被拓宽,变弯,其中的环状流就会进一步将心滩加大加高。经过几次大洪水以后,心滩被堆高到超出乎滩水位,生长植物,进一步稳定,就成为江心洲。有的江心洲上还有人定居开垦。长江上的江心洲不胜枚举,南京北面的八卦洲就是一个好例子。 江心洲多半形成在长江节点的上下游。所谓节点就是两岸有基岩高地夹持、水狭流急的地方。节点上游壅水,下游河道突然放宽,都是容易落淤的地方。江心洲为什么特别出现在长江中下游呢?这与该区段的地质构造和河岸物质组成有关。因为从地质构造上看,这段长江上基岩隆起与凹陷交替出现;从河岸物质看,这段黏土成分不多,所以易受冲蚀而展宽。 4.顺直。这种河道较不常见,出现了也延续不长的距离。这是因为水流中的涡流趋向于使河道向弯曲发展。少数的顺直河道多为决堤洪水开辟而成。洪水退落后,它又慢慢向弯曲发展。所谓大水走直,小水走弯。前面说过的曲流的裁弯取直就是洪水决堤的结果。它取直了,又将逐渐弯曲。有些作者不把顺直河道列为一种单独的河型。它与前3种相比,无论规模和稳定性都远远不如。 (中国公正科技网) |