冲积河型形成条件的探讨 .

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1、冲积河型形成条件的探讨.;是河流形成不同的平面形态的必要条件。不同的水沙组合虽然相差很大，但只要形成窄深河槽就可能发展成弯曲河流。关键词：河槽形态、演变特性、水沙条件、河型众所周知，冲积河型是流域的长期水沙条件塑造的，然而，形成不同河型的水沙条件及演变过程，目前尚不完全清楚。因此，关于河型的形成产生了多种理论假说[1]，如地貌界限假说、能耗率极值假说、稳定性理论，随机理论和统计分析。这些假说和理论的建立都有一定的客观基础，反映一定的客观实体，但应用这些假说还不能够解释不同河型形成关键所在。直到目前，关于河型的形成与转化的研究，仍处于百家

2、争鸣的阶段[2]，陆中臣在研究河型转化中[4]，收集了大量的实测资料，分析了多种因素与河型转化之间的临界性，如/h、比降、河宽、床沙组成，以及地质构造运动在河型转化中的临界关系。然而并没有指出哪个临界因素起着关键性作用，是控制河型转化的主要矛盾。从来水来沙条件塑造河槽，河槽形态约束水流泥沙运动，控制河床演变特性和输沙特性出发，分析发现河槽形态在河型转化中起着关键作用。1河槽形态与河型关于冲积河型的划分，以往都按平面形态去分类。如把河流分成顺直型（或游荡型）和弯曲型，实际上控制河流平面形态是水沙条件与河槽长期作用的结果。从水流与河槽的关系

3、，可以把河槽形态分成窄深型和宽浅型。根据流量与宽深比b/h间的变化规律、命名河槽形态[3]，当b/h随着流量增加而减小时称为窄深型；当b/h随着流量增大而增大时，称为宽浅型。不同河型的河槽形态具有明显差别，弯曲性河流都具有窄深河槽，如图1，渭河、北洛河和黄河下游山东河道都具有窄深型河槽，属于弯曲性河段，黄河花园口与上源头河段都具有宽浅型河槽，均为游荡性河段。大量的实测资料表明[4]，只有/h与弯曲系数呈现有规律性的变化，随着河槽宽深比的减小，河流弯曲系数增大，因此河槽形态在河型转化中起着主要的控制作用。图2为河槽/h与河流弯曲系数的变化

4、规律。从图2可知，不论河流大小，从室内试验的小河至自然界中的大江大河，宽浅河槽的河流总是顺直的，而所有弯曲性河流都具有窄深河槽。从河槽形态对输沙的影响可知，河槽形态对输沙能力影响很大，是一个关键因素。窄深河槽具有很强的输沙能力，能够输送流域的来沙(包括高含沙水流)，避免河槽发生严重淤积，能维持较大的滩槽差，使河流弯曲得到充分发展，并能使多年坐弯得到累积，这是弯曲河流能够形成的关键因素[5]。河槽形态的变化，影响河型的转化，在多沙河流中是常见的。河流变坏的起因，首先是河槽严重淤积，而使断面变宽浅，然后在洪水期发生游荡摆动。如黄河河口段的演

5、变过程，改道后通过淤滩刷槽，先形成顺直河流，随后弯曲、分汊、游荡，直至再改道，在这个过程中，河槽的形态由窄深不断向宽浅方向转化。综上所述，河槽形态不同是河流形成不同平面形态的控制条件。河槽形态不同，演变特性不同，形成不同河型。因此研究河槽形态调整变化规律，对正确预报河型转化，为生产部门服务具有重要意义。2不同河型的动力条件及演变过程从能量消散过程分析，任何物体总是遵循这样的规律，将它所具有的位能以最快速度，最短时间，最大能量消散率消散，从而达到最稳定状态。河流的能量消散过程也是这样，如河流在洪水期改道时形成的河槽总是顺直的，沿着最大比降

6、方向流动，而造成洪水期主流的弯曲是迫于已形成的边界对水流的约束。冲积河流普遍存在着“大水趋直，小水坐弯”的演变规律，大水时河势趋直，反映了河道边界条件对水流约束作用相对较弱，在高流速状态下，河床为动平整，洪水沿着最大比降方向流动，常常发生切滩，改道，形成顺直的河流。“小水坐弯”是河流发展成为弯曲的起因，在低流速状态下，由于水流与泥沙运动，床面形成不尺度的沙浪,如沙纹,沙泷等。由于不同的床面形态在断面上可以同时并存，形成犬牙交错的边滩,且沿水流方向不连续。因此,造成水流在断面上分布的不均匀性,水流强度大的河床平整,阻力小,水流强度弱的边滩

7、阻力大,水流沿着阻力小的床面曲折流动,首先造成水流动力轴线的弯曲，随之发生一岸坍塌和另一岸的淤积，形成凹岸与凸岸。冲积河流普遍存在着“大水趋直，小水坐弯”的演变规律，但是，并非所有在枯水期产生主流弯曲的河流都能形成弯曲性河流。具有较大滩槽高差的窄深河槽，能限制洪水切滩趋直，使多年坐弯得以累积；宽浅游荡性河道滩槽高差较小，河槽对洪水的约束作用很弱，河道比降陡，水流动能大，加之河床由粉细沙组成，抗冲性差，在洪水期经常发生切滩和主流摆动，破坏了枯水时形成的弯曲河流的雏形，弯曲的流路不能得到充分的发展，因此总是保持着顺直的河型。本文共3页:第[

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