河流地貌的研究与分析

河流地貌

河流作用于地球表面所形成的各种侵蚀、堆积形态的总称。包括沟谷、侵蚀平原等河流侵蚀地貌和冲积平原、三角洲等河流堆积地貌。研究河流地貌，掌握河流的演变过程，预测河流的变化趋势，对水利、交通、工农业生产和城镇建设，都具有重要意义。

研究简史

大致分为3个时期。

初始时期

19世纪以前，主要是对河流作用和河流地貌有所认识，并提出了一些概念。如公元前3世纪末，中国秦朝史禄利用河谷地带引水方便的地貌条件，开灵渠沟通湘江和漓江。公元前7年，汉代贾让就认识到黄河下游演变的“游荡”特点。5世纪末，郦道元在《水经注》中提出河水冲蚀河谷的问题。11世纪时，沈括在《梦溪笔谈》中不但指出河流的侵蚀作用，还指出河流的搬运和堆积作用，认为瀑布、峡谷是急流下切侵蚀作用造成的，华北平原是由黄河的泥沙堆积而成的。17世纪前期，徐霞客提出河床比降与流速的关系，认为河床比降大，则水流急，并以此解释峡谷的险要地形。稍后，孙兰提出“变盈流谦”的理论。在国外，最早提到河流在塑造地貌过程中的作用是11世纪的阿拉伯人阿维森纳，他认为是流水把地表刻蚀成起伏的山地。文艺复兴时期，意大利人达·芬奇指出，河流侵蚀山坡，将泥沙堆积在山谷中；三角洲沉积物是河流供给的。德国G．阿格里科拉指出，小溪沟冲去土壤，刻入基岩；深谷是由河流切割而成；最后造成肥沃的冲积平原。意大利伽利略明确提出了河流侵蚀作用和河流均衡剖面的概念。1795年，英国J．赫顿提出流水是侵蚀地表最为活跃的营力。

理论涌现时期

19世纪到20世纪初，出现了河流地貌的一系列概念和理论。法国de la诺埃与E．M．P．M．J．de马尔热里发现溯源侵蚀；俄国В．洛赫京提出河床纵比降的稳定性指标；俄国В．Р．威廉斯提出河漫滩具有二元结构；美国J．W．鲍威尔提出侵蚀基准面等；最为重要的是W．M．戴维斯建立侵蚀轮回学说。

学科建立时期

20世纪40年代至今，第二次世界大战以后，河流地貌研究采用了模拟实验、定位观测、统计理论、激光技术、遥感技术等一系列新技术、新方法，并吸收了河流动力学、河流水文学的有关理论和方法，使河流地貌研究发展成为一门学科。主要成果有：前苏联Н．И．马卡韦耶夫等人的河流地貌模拟实验研究；美国L．B．利奥波德、A．D．赫华特对河流及其流域特征进行了随机变量的定量研究；美国D．B．西蒙斯、E．V．理查森对沙波等河床微地貌形态发展的模式的研究；S．A．舒姆提出了河流开放系统和河流地貌临界值的概念。中国学者钱宁等提出了多沙河流河床的演变规律、河流游荡的指标，并对三角洲的成因提出了新见解；沈玉昌等系统研究了河谷地貌、河型成因等，并对河流纵剖面、河流基准面与气候、新构造运动的关系提出了一些新见解。

河流作用

即河流水流的作用。河流水流是线状水流，从时间上分为常年性水流和暂时性水流；从水流结构上则分为层流（流动的水质点彼此平行，并保持恒定的速率和方向）和紊流（流动的水质点呈不规则运动，其速率和方向不断变化），以及环流（水质点在横向上构成一个个环状向前的水流）和旋涡流（水质点围绕一个公共轴呈螺旋状水流）。无论哪种水流均能进行侵蚀、搬运和堆积作用。

河流分段

一条大河从源头到河口，按照水流作用的不同以及所处地理位置的差异，可将河流划分为上游、中游、下游和河口段。上游一般位于山区或高原，以河流的侵蚀作用为主；中游大多位于山区与平原交界的山前丘陵和平原地区，以河流的搬运作用和堆积作用为主；下游多位于平原地区，河谷宽阔、平坦，以河流的堆积作用为主；河口段位于河流的终段，处于河流与受水盆（海洋、湖泊以及支流注入主流处）水体相互作用下的河段。一条小河如全部位于山区，则具有山区河流地貌的特点；全部位于平原，则具有平原河流地貌特点。

河流分类

不同的学者根据不同的划分原则有不同的分类，主要有3种：

平面形态分类

即按河型分类，分为顺直型、弯曲型、分汊型、游荡型。

河型动态分类

分河流为稳定和不稳定，或相对稳定和游荡两大类，然后再按平面形态分为顺直、弯曲、分汊等。

按地区分类

一般分为山区（包括高原）河流和平原河流两类，这是最常用的分类。

山区河流为流经地势高峻、地形复杂的山地和高原的河流。山区河流以侵蚀下切作用为主，其地貌主要是水流侵蚀与河谷岩石相互作用的结果；内营力在塑造山区河流地貌上有重要作用；旁向侵蚀一般不显著，两岸岩石的风化作用和坡面径流对河谷的横向拓宽有极为重要影响；河流堆积作用极为微弱。山区河流地貌的特征：

1．河谷断面形态往往发育为“V”字形或不完整的“U”字形，两岸谷坡陡峻，坡面呈直线形或曲线形；河谷内会出现一级或多级河流阶地，一般较为狭窄，级数较少。

2．谷底与谷坡之间常无明显的界限，不同水位条件下的河床之间也常无明显的分界线。

3．两岸和河心常有坚石突出，岸线极不规则，并常有深切河曲发育。

4．河流纵剖面较陡峻，形式很不规则，急滩深槽上下交错，常呈阶梯状曲线，在落差集中处往往形成陡坡跌水或瀑布。山区河流一般不利于航行，但有丰富的水力资源。

高原河流地貌的特征与山区河流稍有不同：

1．河床切割不深。

2．谷底保留着原始地面的宽谷形态，有明显的河谷底部，宽谷两侧谷坡坡度较缓，谷底宽度达几公里或者更宽。

3．现代河床宽达数百米，流路散乱，改道频繁。

4．河型以自由弯曲与分汊河型为主。

平原河流是流经地势平坦地区的河流。平原本身主要由水流挟带来的大量物质堆积而成，其后由于气候变化或构造上升运动原因，河流微微切入原来的堆积层，形成开阔的河谷，在谷坡上常留下堆积阶地的痕迹。河流的堆积作用在河口段形成三角洲，三角洲不断延伸扩大，形成广阔的冲积平原。平原河流的特点如下：

1．河谷中具有较厚的冲积层，可达几米或几百米。

2．河谷中多发育有完好的河漫滩，谷坡较平缓（除局部狭窄河谷外），谷底与谷坡一般没有明显分界，但不同水位条件下的河床之间仍有明显分界。

3．河床断面多为“U”或宽“W”字形，较为宽浅。

4．河岸形态比较规则，但易变化。

5．河流纵剖面较平缓，常为一光滑的曲线，比降较小，

6．河型依所处的自然条件发展成为顺直、弯曲、分汊、游荡等河型，它们之间可因条件变化而发生转化，这在山区河流是少见的。

7．河床中形成许多微地貌形态，如沙波等。

地貌类型

按河流作用划分，分为河流侵蚀地貌和河流堆积地貌两类。河流侵蚀地貌主要包括河床侵蚀地貌、侵蚀阶地、谷坡等，河流堆积地貌主要包括河床堆积地貌、河漫滩、堆积阶地、冲积平原、三角洲，以及大多数河口地貌。