簡介
河流地貌(fluvial landforms),
河流作用於地球表面,經侵蝕、搬運和堆積過程所形成的各種侵蝕、
堆積地貌的總稱。按照成因,一般分為
侵蝕地貌和堆積地貌。
河流作用是地球表面最經常、最活躍的地貌作用,它貫穿於河流地貌的全過程。無論什麼樣的河流均有侵蝕、搬運和
堆積作用,並形成形態各異的
地貌類型。
河流一般可分為上游、中游與下游3 個部分。河流根據平面形態、
河型動態和分布區域的不同,有不同的類型。依平面形態可分為順直型、彎曲型、
分汊型和遊蕩型;按河型動態主要分為相對穩定和遊蕩型兩類。山區與平原的河流地貌各自有著不同的發育演化規律與特點。
山區河流谷地多呈V或U形,縱坡降較大,谷底與谷坡間無明顯界限,河岸與河底常有基岩出露,多為順直河型;平原河流的河谷中多厚層
沖積物,有完好寬平的
河漫灘,河谷橫斷面為寬U或W形,河床縱剖面較平緩,常為一
光滑曲線,比降較小,多為彎曲、分汊與遊蕩河型。
侵蝕地貌
下蝕一般在上游最突出,原因是河流的上游多為山區,落差較大,河流速度快,因此下蝕嚴重。
側蝕在中下游最突出,中下游落差較小,水流減慢,因此側蝕嚴重。
溯源侵蝕的根本原因在於‘下蝕’,因此在河流的源頭出現。
堆積地貌
洪積-沖積平原發育于山前。在山區,由於地勢陡峭,洪水期水流速度較快,攜帶大量泥沙和礫石。水流流出山口時,由於地勢突然趨於平緩,河道變得開闊,水流速度減慢,河流搬運的物質逐漸沉積下來,形成扇狀堆積地貌,稱為洪(沖)積扇地貌。洪(沖)積扇不斷擴大而彼此相連,就形成洪積-沖積平原。
河漫灘(平原):在中下游地區,河流在凸岸堆積,形成水下堆積體。堆積體的面積不斷升高擴大,在枯水季節露出水面,形成河漫灘。洪水季節被水淹沒繼續堆積。如果
河流改道或向下侵蝕,河漫灘被廢棄。多個被廢棄的
河漫灘連線在一起就形成
河漫灘平原。
三角洲:當攜帶大量泥沙的河流進入海洋時,入海口水下坡度平緩,加上海水的頂托作用,河水流速減慢,河流所攜帶的泥沙會沉積在河口前方,形成三角洲。
研究簡史
大致分為3個時期。
初始時期
19世紀以前,主要是對
河流作用和河流地貌有所認識,並提出了一些概念。如公元前 3世紀末,中國秦朝
史祿利用河谷地帶引水方便的地貌條件,開
靈渠溝通
湘江和
灕江。公元前7年,漢代
賈讓就認識到黃河下游演變的"遊蕩”特點。5世紀末(
酈道元在《
水經注》中提出河水沖蝕河谷的問題。11世紀時,沈括在《夢溪筆談》中不但指出河流的
侵蝕作用,還指出河流的搬運和
堆積作用,認為
瀑布、
峽谷是急流下切侵蝕作用造成的,
華北平原是由
黃河的泥沙堆積而成的。17世紀前期,
徐霞客提出
河床比降與流速的關係,認為河床比降大,則水流急,並以此解釋峽谷的險要地形。稍後,
孫蘭提出“變盈流謙”的理論。在國外,最早提到河流在塑造
地貌過程中的作用是11世紀的阿拉伯人阿維森納,他認為是流水把地表
刻蝕成起伏的山地。
文藝復興時期,義大利人達·文西指出,河流侵蝕山坡,將泥沙堆積在山谷中;
三角洲沉積物是河流供給的。德國G.
阿格里科拉指出,小溪溝衝去土壤,刻入基岩;深谷是由河流切割而成;最後造成肥沃的沖積平原。義大利伽利略明確提出了河流侵蝕作用和
河流均衡剖面的概念。1795年,英國J.赫頓提出流水是侵蝕地表最為活躍的營力。
理論湧現時期
學科建立時期
20世紀40年代至今,第二次世界大戰以後,河流地貌研究採用了模擬實驗、定位觀測、統計理論、雷射技術、
遙感技術等一系列新技術、新方法,並吸收了
河流動力學、
河流水文學的有關理論和方法,使河流地貌研究發展成為一門學科。主要成果有:蘇聯馬卡韋耶夫等人的河流地貌模擬實驗研究;美國利奧波德、赫華特對河流及其流域特徵進行了隨機變數的
定量研究;美國
西蒙斯、
理查森對
沙波等河床
微地貌形態發展的模式的研究;舒姆提出了河流開放系統和河流地貌
臨界值的概念。中國學者
錢寧等提出了多沙河流河床的演變規律、河流遊蕩的指標,並對
三角洲的成因提出了新見解;
沈玉昌等系統研究了
河谷地貌、
河型成因等,並對
河流縱剖面、
河流基準面與氣候、
新構造運動的關係提出了一些新見解。
河流作用
即河流水流的作用。河流水流是線狀水流,從時間上分為常年性水流和暫時性水流;從水流結構上則分為
層流(流動的水質點彼此平行,並保持恆定的速率和方向)和
紊流(流動的水質點呈不規則運動,其速率和方向不斷變化),以及
環流(水質點在橫向上構成一個個環狀向前的水流)和
旋渦流(水質點圍繞一個公共軸呈螺旋狀水流)。無論哪種水流均能進行侵蝕、搬運和
堆積作用。(見
河流作用)
河流分段
一條大河從源頭到河口,按照水流作用的不同以及所處地理位置的差異,可將河流劃分為上游、中游、下游和河口段。上游一般位於山區或高原,以河流的
侵蝕作用為主;中游大多位於山區與平原交界的山前丘陵和平原地區,以河流的
搬運作用和
堆積作用為主;下游多位於平原地區,河谷寬闊、平坦,以河流的堆積作用為主;河口段位於河流的終段,處於河流與受水盆(海洋、湖泊以及支流注入主流處)水體相互作用下的河段。一條小河如全部位於山區,則具有山區河流地貌的特點;全部位於平原,則具有平原河流地貌特點。
河流分類
不同的學者根據不同的劃分原則有不同的分類,主要有3種:
平面形態分類
河型動態分類
分河流為穩定和不穩定,或相對穩定和遊蕩兩大類,然後再按平面形態分為順直、彎曲、
分汊等。
按地區分類
一般分為山區(包括高原)河流和平原河流兩類,這是最常用的分類。
山區河流為流經地勢高峻、地形複雜的山地和高原的河流。山區河流以侵蝕下切作用為主,其地貌主要是
水流侵蝕與河谷岩石相互作用的結果;
內營力在塑造山區河流地貌上有重要作用;旁向侵蝕一般不顯著,兩岸岩石道
風化作用和坡面
徑流對河谷的橫向拓寬有極為重要影響;河流
堆積作用極為微弱。山區河流地貌的特徵:①河谷斷面形態往往發發育為“V”字形或不完整的“U”字形(圖1), 兩岸
谷坡陡峻,坡面呈直線形或曲線形;河谷內會出現一級或多級
河流階地,一般較為狹窄,級數較少;②谷底與谷坡之間常無明顯的界線,不同水位條件下的河床之間也常無明顯的分界線;③兩岸和河心常有堅石突出,岸線極不規則,並常有深切河曲發育;④
河流縱剖面較陡峻,形式很不規則,急灘
深槽上下交錯,常呈階梯狀曲線,在落差集中處往往形成陡坡
跌水或瀑布。
山區河流一般不利於航行,但有豐富的水力資源。
高原河流地貌的特徵與山區河流稍有不同:①
河床切割不深;②谷底保留著原始地面的
寬谷形態,有明顯的河谷底部,寬谷兩側
谷坡坡度較緩,谷底寬度達幾公里或者更寬;③現代河床寬達數百米,流路散亂,改道頻繁;④
河型以自由彎曲與分汊河型為主。
平原河流是流經地勢平坦地區的河流。平原本身主要由水流挾帶來的大量物質堆積而成,其後由於氣候變化或構造上升運動原因,河流微微切入原來的堆積層,形成開闊的河谷,在谷坡上常留下
堆積階地的痕跡。河流的
堆積作用在河口段形成
三角洲,三角洲不斷延伸擴大,形成廣闊的沖積平原。平原河流的特點如下:①河谷中具有較厚的
沖積層,可達幾米或幾百米;②河谷中多發育有完好的
河漫灘,谷坡較平緩(除局部狹窄河谷外),谷底與谷坡一般沒有明顯分界,但不同水位條件下的河床之間仍有明顯分界;③河床斷面多為"U”或寬"W”字形(圖2), 較為寬淺;④河岸形態比較規則,但易變化;⑤
河流縱剖面較平緩,常為一光滑的曲線,比降較小;⑥
河型依所處的自然條件發展成為順直、彎曲、分汊、遊蕩等河型,它們之間可因條件變化而發生轉化,這在
山區河流是少見的;⑦河床中形成許多
微地貌形態,如
沙波等。
地貌類型