三、流域的形态特征与剥蚀率
流域严格地讲是不规则的立方体(图 4-40)。流域的形状对河流径流过程的发展有很大的影响,因为流水到达河口的路径长度是随着流域的形状而变的。流域的长度又称流域的轴长,通常可以按从河口到河源的直线来计算。对于形状弯曲的流域,可以河口为中心作同心圆,在同心圆与流域分水线相交处绘出许多圆弧割线,割线中点连线的长度即为流域长度。至于流域的平均宽度则以流域的长度除流域的面积可得。
流域的最大宽度是河流情况的一个重要特征,宽度越大,则流域越近乎圆形,因而洪峰也越大,洪水泛滥的可能性也越大。
流域表面的坡度可以用比降表示,比降的大小决定水流的速度,流域的坡度也是河流情况的重要特征。如果流域地势平坦,成椭圆形,则可按下述简化公式来决定其比降:
i cp =
式中 H1 为流域最高点的高度,H2 为流域最低点的高度,F 为流域面积。
近些年来,通过测量河流输沙量等技术,对流水侵蚀地面的速度进行研究取得的成果,有助于我们对侵蚀地貌演化速度的分析。表 4-8 列出一些河流流域侵蚀速率,是假定流域内被剥蚀岩石的比重为 2.65 克/立方厘米,从悬移质泥沙的吨数折算而成的。
表 4-8 世界上一些河流流域的剥蚀率
河 名 |
流域面积 (l03 平方千米) |
平均悬移质泥 沙量(106 吨) |
剥蚀速率 (厘米/千年) |
---|---|---|---|
泾 河 |
57 |
408 |
271 |
柯 西 河 (桓河的支流) |
62 |
172 |
106 |
黄 河 |
673 |
1890 |
100 |
恒 河 |
957 |
1452 |
53 |
长 江 |
1940 |
501 |
19 |
科罗拉多河 |
637 |
135 |
14 |
密西西比河 |
3222 |
312 |
4 |
亚马逊河 |
5780 |
363 |
2 |
根据贾德森和里特,1964;霍尔曼,1968。
科贝尔(J.Corbel,1959)认为,在不同气候条件下,全球各地的剥蚀率是不同的(表 4-9)。
地表剥蚀率的大小,不仅与物质组成、气候条件等因素有关,而且与反映地面坡度的地势高度有很大关系(图 4—41)。地势愈高,流域长度比值愈大,则剥蚀作用愈强。高大山地的剥蚀速率一般都在 0.2 米/千年以上,如
我国喜马拉雅山区高达 1 米/千年左右。
表 4-9 不同气候条件下的河流剥蚀率
气 候 类 型 |
剥蚀率 (毫米/千年) |
溶解质(%) |
---|---|---|
A 低地 |
||
冬季寒冷的气候 |
29 |
93 |
中等海洋性气候(莱茵河、塞纳河下游) |
27 |
83 |
干热气候(地中海沿岸、墨西哥) |
12 |
10 |
具有干季的湿热气候 |
32 |
34 |
赤道气候(雨林) |
22 |
70 |
B 山地 |
||
半湿润冰缘气候 |
604 |
34 |
极端冰雪气候(阿拉斯加东南部) |
800 |
24 |
地中海气候(高山) |
449 |
18 |
干热气候(美国东南部、突尼斯) |
177 |
4 |
湿热气候 |
92 |
33 |