第一节人类文明的摇篮——河流概述
众所周知,世界上许多河流都为养育古代文明提供了一个可靠的栖息地,成为孕育人类古老文明的“摇篮”。历史上,悠久而伟大的尼罗河造就了光辉灿烂的古埃及文明,幼发拉底河与底格里斯河是古巴比伦文明的摇篮,恒河和印度河是孕育印度文明的“胎盘”长江与黄河同心协力、同舟共济创造了华夏文明。
没有河流就没有人类社会的进步与发展,也就没有现代人类的文明。
河流是陆地表面上经常或间歇有水流动的线形天然水道。
河流在我国的称谓很多,较大的称江、河、川、水,较小的称溪、涧、沟、渠等。每条河流都有河源和河口。河源是指河流的发源地,有的是泉水,有的是湖泊、沼泽或是冰川,各河河源情况不尽一样。
河口是河流的终点,即河流流入海洋、河流(如支流流入干流)、湖泊或沼泽的地方,在干旱的沙漠区,有些河流河水沿途消耗于渗漏和蒸发,最后消失在沙漠中,这种河流称为瞎尾河。
除河源和河口外,每一条河流根据水文和河谷地形特征分上、中、下游三段。上游比降大,流速大,冲刷占优势,河槽多为基岩或砾石;中游比降和流速减小,流量加大,冲刷、淤积都不严重,但河流侧蚀有所发展,河槽多为粗沙;下游比降平缓,流速较小,但流量大,淤积占优势,多浅滩或沙洲,河槽多细沙或淤泥。
第二节河流的水系
水系是指流域内具有同一归宿的水体所构成的水网系统。组成水系的水体有河流、湖泊、水库、沼泽等。河流是水系的主体,单一由河流组成的水网系统又称为河流水系。
河流水系通常具有各种形状,表现出复杂的几何特征。河系的支流以等级划分,一种方法是将流入干流的支流称为一级支流,流入一级支流的称为二级支流。另一种方法是将最初形成地表水流的支流称为一级之流,流入干流的称为末级支流。
1.河流水系的类型
(1)树枝状水系
干支流呈树枝状,是水系发育中最普遍的一种类型,一般发育在抗侵蚀力较一致的沉积岩或变质岩地区。如西江上游接纳柳江、郁江、桂江等支流。
(2)扇形水系
干支流组成流域轮廓形如扇状的水系,如海河水系。北运河、永定河、大清河、子牙河和南运河五大支流交汇于天津附近,之后入海。这种水系汇流时间集中,易造成暴雨成灾。
(3)羽状水系
干流两侧支流分布较均匀,近似羽毛状排列的水系。这种水系汇流时间长,暴雨过后洪水过程缓慢。如西南纵谷地区,干流粗壮,支流短小,且对称分布于两侧,是羽状水系的典型代表。
(4)平行状水系
支流近似平行排列汇入干流的水系。当暴雨中心由上游向下游移动时,极易发生洪水,如淮河蚌埠以上的水系。
(5)格子状水系
由干支流沿着两组垂直相交的构造线发育而成的水系,如闽江水系。
此外还有梳状水系,即支流集中于一侧,另一侧支流少。放射状水系及向心状水系,前者往往分布在火山口四周,后者往往分布在盆地中。通常大河由两种或两种以上水系组成。
2.内流河和外流河
“人往高处走,水往低处流”。地球表面上最低的地方是海洋,所以我国古代就有“百川东到海”、“黄河入海流”等诗句。一般来讲,世界上大多数河流都是流入海洋的,我国的河流也是这样,像长江、黄河、珠江、黑龙江、辽河、海河、淮河这些大河,都流入海洋。
有些河本身不和海洋相通,河水流进了湖泊,比如湘江水流入洞庭湖,赣江水流入鄱阳湖,可是这两个湖都和长江连通,所以这些河的水最后也是流入大海的。
可是地面上的河流并不是都能流入海洋的。有些河里的水要么注入不和海洋相通的湖泊,要么消失在沙漠之中,比如我国新疆的塔里木河,虽然是一条长达2179千米的大河,可是最后却消失在新疆东部的荒漠之中。其他如甘肃的弱水、疏勒河,青海的布哈河,以及青藏高原上的无数小河,它们的水都并未流进海洋。
人们把最后能流入海洋的河流叫外流河,外流河的流域叫外流区;不和海洋连通的河流叫内流河或内陆河,内陆河的流域叫内流区。外流区的湖泊大都和河流相通,能经常更新湖水的湖是淡水湖。
内流区的湖泊湖水封闭,强烈的蒸发使湖水含盐量越来越高,这种一般都是咸水湖。
第三节河流常识
1.河流的水从哪儿来?
一般来说,河里的水主要靠流域内的降雨来补充。所以,在一年四季雨水都比较丰富的地区,河流里的水量比较大也比较稳定。而在降雨季节性明显的地区,干旱季节河水水量明显减少,一到雨季,河水水量大增,甚至洪水暴涨,泛滥成灾。有的河流有地下水补充,水量也比较稳定,但地下水是由地表水补充的,所以旱季、雨季在水量上也有些变化。但有的河流的水源既不是雨水也不是地下水,而是冰雪融水,这种河流的水情变化就和一般河流不一样了。我国新疆的塔里木河,就是一条主要由冰雪融水提供水源的河流。
新疆维吾尔自治区地处我国气候干燥,降水稀少,蒸发强烈的西北内陆地区。在这里,盼望老天爷下雨是没有多大希望的,因为气象资料表明,塔里木盆地的年平均降水量只有10毫米左右。可是这一带日照充足,强烈的光照能使高山上的冰雪消融。供应塔里木河水量的几条主要支流都发源于积雪丰富的高山地区,阳光越强烈,高山的融雪越多,塔里木河里的水量就越大。所以就出现了一般人难以理解的怪事,塔里木河流域的人民在天越旱、越需要水的时候,越盼望出太阳。
2.为什么河流总是弯弯曲曲的
河流总是弯弯曲曲地由高处向低处流,这是人所共知的事实。
唐代诗人柳宗元写的诗句“江流曲似九回肠”,就是描写广西柳江弯曲的情形。
河流的弯曲形状是怎样形成的呢?
每一条大的河流,都是由一条主流和若干条支流组成的,支流同时又由更小的水流组成。大多数河流里的水,除靠天上下雨供给外,它在沿途经过的路上,还接受着各地的地面水和地下水。在每一条河开始形成的时候,河道就不是笔直的,河水所经之处,由于许多原因,左右两边的流速不完全相等。这里河岸坍了一些,那里掉下来一棵树,在另外一些地方有一股水从旁边流进来,诸如此类的现象都能使河流某个局部的流速发生加快或减慢的变化。同时,两岸的组成物质也是有差异的,有的比较容易被破坏,有的比较坚固,所有这些都会导致河床变弯曲。弯曲一经产生,就要继续发展,这样就渐渐形成了凹岸和凸岸,在河水的长期作用下,凹岸会因不断受到破坏而变得越来越凹;凸岸因为这里水流较缓,泥沙非但不会被冲走,反而在这里堆积了起来,越堆越多,使凸岸越来越凸,整个河道就变得非常弯曲了。
当河床的底比河流所注入的水面高出许多的时候,河水的冲刷主要是向下侵蚀;在河底变得比较低的情况下,河水就变为主要向两侧侵蚀。侵蚀的结果,使河谷逐渐变宽,河流的形状也就越来越弯曲了。
我国有一句古话说:“水滴石穿。”河流日日夜夜流动不息,它的力量比水滴大得多。由于河水时时刻刻地冲刷侵蚀,河流就弯弯曲曲的了。
3.河流的力量
涓涓滴滴的水是软弱无力的东西,然而大量的水在江河中奔流而下的时候,却又是那样雄伟有力。每年全世界的河流大约要搬走180多亿吨泥沙,称得上是移山填海的“巨人”。
河流为什么会有这样大的力量呢?
先让我们做一个简单的实验。把水倒在桌面上,如果桌面是水平的,那它就不会流动;如果把桌子的一边抬高一点,这时水就会向低的一端流动起来了,倾斜面愈高,水流得愈快。“水向低处流”,地球的重力给了河流以力量。流水拥有的动能的大小,主要取决于流速的快慢,当然也还有水量的多少。
河水流速的快慢,主要受到地势高低的变化,即坡度陡缓的影响。流水经过的地方,高低相差愈大,水流愈快。地势的高低变化,主要是由于地壳发生运动,造成了地面的凹凸不平;而水能跑到高处去,再向低处流,主要是由于太阳的照射使位于低处地面上的水蒸发到空中,再凝结成雨、雪等降落到高的地方去,再顺着地势流下来。因此河流所拥有的力量,从根本上来说,是从太阳那里得到的,并由地球内部的能量所引起的地壳运动的作用。
我国在地球的历史近期,地壳运动强烈,造成了大片的高原和许多高山。许多河流发源于地势很高的地区,河流上下游的水面高低相差很大,源远流长,一路上河水浩浩荡荡,顺着地势流入大洋中。在我国的众河流中,流域面积在100平方千米以上的就有5000多条,因此,拥有很强大的水力资源,约占全世界水力资源总和的1/7。特别是在那种地势升降起落显着、雨量又很充沛的地区,像长江上游和云南、西藏境内等。