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