日报标题:放着直线不走非要走弯路,不是因为死心眼 Close Tony,地质工作者 河流发育河曲(meander)的原因并不复杂,但是很多回答,包括水利水电的那位知友都没有解释到关键点上。见下图: 图片来源:网络,具体来源未知。 图右侧显示,河流正中的水流速最快,而当河流不沿直线发育时,最强的水动力会冲击正前方的河岸。这种水流会使凹岸的局部水压变大,形成图 A 所示的螺旋状环流,进而进一步剥蚀凹岸,而把剥蚀的沙石堆积到凸岸。此时,河流曲率会越来越大,进而变成 Ω 状。 图片来源:GC1PT56 Crescent Lake, Ye Olde Oxbow (Earthcache) in Manitoba, Canada created by Trove Chasers 顺便提一下,为啥荆江大堤这么难守。按理说长江涨水,那所有大堤的水位都是一样上涨的(可能海拔略有不同)。但是荆江大堤却格外危险,这是因为长江到荆州之前刚好有一段十余公里的直线,在这段水道中水流渐渐加速变快,到荆州时刚好碰上一个大 U 字形弯,荆州就是入弯口,所有的冲击力都要由荆江大堤来承受,而大堤之下,螺旋状的水流卷走了沙石,很容易形成管涌。本来荆州东北侧有一个长湖是长江天然的卸力机制,但是现在水系已经被截断,不相通了。 见图,长江自左向右流,到荆州时遇到 U 型弯 这就是 98 年为什么死守荆江大堤如此困难的原因。不过现在由于三峡的洪峰调控及荆州大堤的逐步加固,已经没有以前那么危险了。 回到问题中,在河曲变得更弯的同时,也会向下游推进(下图中虚线位置),缓慢地在河谷中像一条蛇一样的摆动(英文 meander 也有蛇行的意思)。同时向两侧拓宽河谷。 图片来源:⚡Presentation "3. River Profiles and Processes WALT To understand the 3 main courses of a river and their characteristics. Understand the main processes which happen." 正是这种摆动,拓宽了河谷,形成了类似华北平原一样的大而平坦的地形。请注意,是先有河流,然后才有平原。河流的摆动及其剥蚀作用推平了地形,才形成了平原。而不是先有平原再有河流。 另外,河流纵坡降(纵比降),与河流形成河曲并无太大关系。因为河床纵坡降在上游属于主导因素(河床笔直,河谷呈 V 字形),而在发育河曲的下游(河床弯曲,河谷呈宽缓的箱状)并不占主导因素。 还有,地转偏向力对于河曲发育并没有什么影响。它的影响力主要体现在入海口的三角洲形态上。 感兴趣的知友可以看看 youtube 上一个沙箱模拟河曲发育的实验 https://www.youtube.com/watch?v=ZBoeI3ZX7us 中间还模拟了洪水。 这个科普讲解也很有意思https://www.youtube.com/watch?v=8a3r-cG8Wic 阅读原文