内流河宽浅变迁河段的特殊性

1.3　内流河宽浅变迁河段的特殊性

本书主要研究内流河宽浅变迁河段的水沙运动规律，通过类比方法比较这种河段与其他河段的区别，认识研究对象的特殊性。

1.3.1　与冲积扇河流相比

内流河与干旱区冲积扇河流一样，都属于季节性河流，河流径流流量较小，即使遇到特大洪水，流量大多也在1 000 m³/s以内。

冲积扇河流的水流在冲积扇上不是成片状漫流，便是分数股下泄，一处淤高以后又向低处转移或冲出另一股新槽。河流这种长期摆动的结果，使得冲积扇扇面的地形高高低低，很不平整^[12]。印度的柯西河（Kosi）是世界上比较著名的冲积扇河流，曾被称为“印度北部的忧伤”。它在近200多年里，从东向西摆动了100多千米，使印度北部包括尼泊尔某些地区在内的9 000 km²的土地上，盖满了茫茫的流沙^[13]。

宽浅变迁河段内有相对固定的河槽，没有明显的深槽和浅滩，河槽与两岸的高差较小。内流河宽浅河段的水流也多以股流存在，但股流摆动的范围没有冲积扇河流那样大。河段的变迁范围主要在河槽范围内，在洪水期，水流冲刷岸边，使河槽摆动。由于该种河段是季节性河流，洪水流量不大，水流冲刷岸边是有限的（相对冲积扇河流来说）。

1.3.2　与山区河流相比

内流河宽浅变迁河段与山区河流相比，在河床组成和比降上有相似之处：河床组成粒径级配都非常广，从细粉沙到砾石到漂石都具备；河床比降都较大，一般在1.0%以上。

许多山区河流属于卵石河流，河床组成级配非常广，粒径大多具有明显的双峰。一般说来，床沙级配有一个峰由粗卵石和砾石组成，另一个峰由粗砂组成^[14]。级配曲线出现明显的双峰性在山区河流的推移质中更为突出。当然也有的山区河流粗砂不多，主要由粗颗粒组成，这时级配曲线呈现明显的单峰。

内流河宽浅变迁河段的河床组成级配较广，大多数级配曲线出现单峰，个别河段也出现双峰。由于内流河多数属于季节性河流，在洪水期，河床内主要是粗颗粒（2 mm以上）推移质运动，细沙悬浮于水中而被带到下游；洪水退水期，流量逐渐减小，甚至为零，原来的悬沙有一部分变成沙质推移质与粗颗粒泥沙一起运动，直到所有泥沙（包括粉沙）沉积下来。

山区河流的河床比降一般在1.0%～3.0%，一般来说比内流河宽浅变迁河段大，按照Padmore（1998年）对山区河流的区段划分^[77]，内流河宽浅变迁河段的河床比降相当于山区河流的缓流段或深槽段。

1.3.3　与冲积性河流相比

冲积性河流目前的研究成果较多，对冲积性河流泥沙运动的研究主要是沙质推移质以及悬沙方面的问题。内流河宽浅变迁河段的泥沙运动与冲积性河流一样，在洪水期，泥沙发生大范围的输移，但颗粒比一般的冲积性河流粗得多。冲积性河流的泥沙运动由于颗粒较细（大多为粗砂或粗砂以下），在水流强度较大时，将会发生沙波运动。研究其阻力时，不但要考虑沙粒阻力，更多的是要考虑其沙波阻力^[6]。

内流河宽浅变迁河段的泥沙运动主要是靠水流和泥沙颗粒自重分力的联合作用，使泥沙发生输移。

1.3.4　与外流河宽浅变迁河段相比

内流河与外流河在宽浅变迁河段都具有水深较浅，床面较宽，水流多以股流存在，洪水期泥沙运动强烈，经常冲刷河岸，河床具有变迁性的特点。

外流河宽浅变迁河段一般是上游区段变为中游区段的过渡性河段，这里河床坡度比上游区段（多为浅槽或深槽稳定河段）平缓，洪水时从上游陡峻河床上输移来的大量泥沙（多为卵砾石），远远超过了平缓河床上的水流挟沙力。因此，河床上就发生多余的泥沙沉积，形成许多各式各样的边滩状和岛状沙滩，它们除了使河床逐渐升高外，还引导水流冲刷两岸，使河槽迁徙不定^[11]。

内流河宽浅变迁河段大多位于山麓平原上，由于河床比降较大，从出山口出来的水流挟带的粗颗粒泥沙被洪水水流带走，随着洪水流量沿程减小（如引水灌溉），粗颗粒泥沙沿程堆积。在内流河宽浅变迁河段的河槽内并没有出现岛状沙滩。

外流河与内流河在宽浅变迁河段产生变迁的原因不一样。外流河宽浅变迁河段的水流主要是遇到边滩或岛状沙滩（多为卵砾石）的形状阻力，而被引导成股流去冲抗冲能力较弱的地方（多为粗砂或细沙）；而内流河在宽浅变迁河段的河床与两岸的泥沙组成相差较小，水流是由于河段内纵向或横向的河床坡降引起水流自重分力形成股流，冲刷河岸或河槽。