第17章 地貌演化的外力原因(3 / 3)

江河的搬運力

流水對地麵物質的搬運作用有2種形式:①化學搬運;②機械搬運。

化學搬運是河水在其流域中溶解岩石化合物,使溶解物,即水中的礦物質,隨著河水流動,從上遊搬運到下遊。能夠溶解於水的化合物有碳酸氫鈣、碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鐵及其他含有鎂離子、鉀離子的可溶性鹽。溶解後的化合物以離子的形式存在於水中。一般情況下,河水溶解的化合物遠遠達不到飽和狀態,因此不論河水的流量和流速有多大,這些礦物質都會隨著水流而被搬運。一旦由於水溫、水量發生較大的變化,使河水從不飽和溶液變成飽和溶液時,部分礦物質就會沉積在河底。當河水發生化學變化時,在河水中也會沉積一些不溶性的礦物質。雖然化學搬運作用所搬運的礦物質的量很少,但它對水質的影響是不可忽視的。

機械搬運是以河水為動力將河邊、河底或水中的鬆散碎屑物質、沙礫,甚至巨大的礫石衝刷到下遊,或長途搬運到海洋、湖泊。

若被搬運的物質是泥沙或者其他的懸浮物,在河水流動過程中,它們懸浮在水麵上或水中隨同河水一起流動。在一定條件下,河水能搬運的泥沙數量稱為挾沙能力。挾沙能力與水的流量和水中的含沙量有關。水的流量增大,挾沙能力也增大;水的含沙量增大,挾沙能力也增大。河水的含沙量增加到一定程度,超出允許的挾沙能力時,部分泥沙會逐漸沉積。

若被搬運的物質是沙礫或礫石,這些礫石處於河底,河水的搬運作用表現為推移。這些沙礫或礫石稱為推移質。推移質的體積與重量都與河水的流速有關。

水流開始推動推移質起動的速度稱為起動流速,用v0表示。推移質的粒徑與v0的平方成正比,推移質的重量則與v0的6次方成正比。當水的流速增加1倍時,可推動的礫石的粒徑就增加4倍,能推動礫石的重量就要增加64倍。在一般情況下,平均流速為0.162米/秒時,細沙開始移動;平均流速為0.216米/秒,粗沙開始起動;平均速度為0.312米/秒,細卵石能起動;平均流速為0.975米/秒,中卵石開始起動;平均流速大於1.62米/秒,大卵石能起動。因此,河流上遊發生的暴雨急流可以將許多大的或巨大的礫石衝到下遊。暴雨停止,這些礫石便停留在那裏。一般情況下,河流上遊的流速高於下遊,因此在河流入海或流入湖泊的這段路程中,推移質的分布規律為:河源頭附近有較大的礫石,上遊有較小的礫石,中遊分布較多的泥沙,下遊分布細沙,在入海口或入湖泊口有粉沙或淤泥。

推移質的數量與河水的流量有關。水的流量增加,推移質的數量也增加。當山洪暴發或洪水到來時,河水的流速和水量都猛增,可能導致許多的推移質及泥沙向下遊流去。

流水的搬運作用是不可低估的,每年的機械搬運量也是驚人的。據測量,黃河和長江的機械搬運量分別為每年136億噸和4.905億噸。黃河最大含沙量為42.29%,黃河支流無定河的最大含沙量達78%,黃河每年搬運到海裏的泥沙達12億立方米。黃河和長江的化學搬運量分別為每年2018萬噸和17790萬噸。

流入海洋或湖泊的河水,在入海口或入湖口由於地勢平緩而流速變小,於是被搬運和衝刷的大量泥沙沉積在那裏,形成大麵積的衝積平原或三角洲。

衝積平原

衝積平原,是由河流沉積作用形成的平原地貌。在河流的下遊,由於水流沒有上遊般急速,而下遊的地勢一般都比較平坦。河流從上遊侵蝕了大量泥沙,到了下遊後因流速不再足以攜帶泥沙,結果這些泥沙便沉積在下遊。尤其當河流發生水浸時,泥沙在河的兩岸沉積,衝積平原便逐漸形成。