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关于河流和相关地貌的知识
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
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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
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