蛇曲之美——似蛇如龙,美轮美奂,沟通天地,横亘古今

标签:
蛇曲自然杂谈 |
分类: 聆听自然 |
近于环形的弯曲河流被称为河曲或者蛇曲。当河流流经平坦的地区,如果抗冲刷能力弱的一侧河岸在河水侵蚀作用下坍塌,原来顺直的河岸就会变得弯曲凹陷,表层河水将向凹处的河岸冲去。冲向凹岸的表层水流一部分受离心力作用,冲向对岸,另一部分折向河底,形成底层水流,触及河底后,又变为上升流返回河面,形成环流(图1、图2)。与此同时,河水向下游的纵向流动并没有停止,横向的环流与纵向的水流结合起来,构成了一种螺旋向前的水流(图3)。环流是造成蛇曲的主要力量:冲向凹岸的下降水流流速快、侵蚀力强,使得凹岸后退,越来越凹;冲向凹岸的水流折向河底后,沿凸岸一侧上升,上升的过程中水流速度变慢,携沙能力降低,泥沙不断在凸岸一侧下沉堆积,使得凸岸变得越来越凸(图2、图4)。(撰文/单之蔷 选自《中国国家地理》2011年第2期卷首语)
http://image.sciencenet.cn/album/201102/08/191821q89utnn7q7k9t8nu.jpg
http://image.sciencenet.cn/album/201102/08/1918212ry7kwkmmmzikzmw.jpg
从空中俯视大地上的河流,它们蜿蜒曲折,百转迂回。如果选择笔直地奔向大海,会少走很多冤枉路,但江河并不喜欢那样直截了当的方式,它们流过的路径令人难以捉摸,但却充满了艺术的美感。
我看过摄影家于云天先生在锡林郭勒草原拍摄的一幅照片,拍的是乃林郭勒河的蛇曲。照片是傍晚拍的,太阳已经落下,大地变得黑暗,但是河水反射夕阳的光辉,泛着银光,好像一条弯弯曲曲的银色大路一直通向天上,于先生把这幅照片起名为:天路。这条蛇曲发育的河流的确像一条上帝造就的大路,人类修的路总是直直的,不会如此弯弯曲曲,人类总是要尽快地到达目的地,节省时间,但上帝不需要赶路,他最富有的是时间,因此他可以把路造得如此弯曲,只要美就行。
内蒙古呼伦贝尔草原上,莫尔格勒河的蛇曲在傍晚形成了一幅黑白鲜明的剪影。摄影/于云天
http://img.bimg.126.net/photo/3XOMXKSchRuyN0g83kbcWg==/5760666873360879596.jpg
克鲁伦河发源于蒙古国的肯特山东麓,中下游流入我国内蒙古自治区呼伦贝尔市,河道九曲回肠。清澈的河水映着蓝天的颜色在宽而不深的河床中迂回向东,缓缓流入呼伦湖,宛若一条蓝色的哈达缠绕在平坦辽阔的呼伦贝尔草原上。摄影/杨孝
在内蒙古自治区的克什克腾旗,贡格尔河摇摆着华尔兹般的舞步优雅地绕旋在草原间,仿佛眷恋着这片土地,不舍离去。这里蛇曲横生、水流滞缓,积存的水分造就出河床两岸大片的湿地,苔草、藨草等水生、湿生植物盘根错节,结络成外观平整的草甸,如绿毯般覆盖于松软的泥沼之上。摄影/杨孝
江水逶迤,宛若天路。高处望来,蛇曲绵延的珠江闪着银光,它穿过一排排积云,不知是要奔向南海,还是通往天堂。就美感而言,浑然天成的蛇曲似乎比人工修筑的道路还要略高一筹。遗憾的是,在很多人口密集的江河下游,人工对河道的改造已将曾经的蛇曲逐一取直。摄影/于云天
从湖北藕池口到湖南城陵矶段的长江被称作下荆江,历史上这里的河道摇摆不定,但永远是千折百绕。密布的蛇曲影响了航运,1967 年至1969 年,有关部门把中洲子和上车湾的两处蛇曲人工裁弯取直,河道缩短了58 公里;此后蛇曲又发生了自然的裁弯取直。如此一来,曲曲折折的荆江蛇曲消失了。
附件:河流相
常见的水流流态有下述三种类型。
1.
层流是水质点运动方向彼此平行、规则成层流动的水流。
紊流是一种充满了漩涡的急湍流动,流体质点运动的运动轨迹极不规则,方向和速度随时间而变化,彼此互相掺混。
紊流水体内有强烈的侧向混合作用,且水层之间发生扰动。
河水流态属于紊流。水体运动可分解成平行底面和垂直底面的两种运动。当垂直向上的分力>泥砂之间的阻力时,泥砂搬运,否则沉积。
2.
└→是由表流和底流构成的连续的、螺旋形向前移动的水流。
在平直河段,水流形成两个对称的横向环流,主流线沿河床中心分布[如图18-1(a)]。
在弯曲河道中,主流线沿河床弯曲。主流受惯性作用,在凹岸产生塞水现象,形成水面的横比降。在横断面上,水体两侧受到不等的压力作用,使得底部水流由凹岸流向凸岸,它与由凸岸流向凹岸的河面水流一道构成连续螺旋形前进的单支环向环流[如图18-1(b)]。表流是辐聚水流,在回岸处产生强烈的下降水流,是冲刷凹岸的主要因素。底流是辐散水流,使泥砂在凸岸发生堆积。
3.
河流作为沉积物搬运的重要地质营力,可使沉积物发生侵蚀、搬运和堆积作用。
(1)
流水冲刷河床物质,产生垂直地面的下切侵蚀,使河床加深,
产生向着河岸的侧方侵蚀,使河谷展宽。
(2)
河流中沉积物可按悬移、跃移和推移方式进行。
● 悬移搬运物质粒径一般<0.1mm,这些细小颗粒一旦被水流掀起后就不易沉降。
● 跃移搬运物质是在近底部水流不稳定旋涡所具有的向上垂直分力与迎面压力同时作用下产生的移动,其粒径一般为0.1~0.25mm。当向上垂直分力>颗粒重力时,颗粒呈跳跃式前进。
● 推移搬运物质是指沿底面滚动或滑动的较粗粒物质。
(3)
有侧向加积和垂向加积两种类型。
侧向加使弯曲河道侧向迁移,底流搬运的推移质和跃移质不断地在凸岸沉积,形成边滩,并使凸岸向凹岸方向增长。侧向加积作用形成河床沉积或底积层,并构成河流沉积剖面的下部旋回。
垂向加积是洪水期河水溢出河床,悬移质在岸外形成的沉积。由于沉积物在垂向上不断增厚,形成天然堤、决口扇和泛滥平原堆积等河流顶积层或漫岸沉积,构成河流沉积剖面的上部旋回。