一条处于自然状态下的冲积平原河流,其河床的演变是非常复杂的。以河床演变的宏观形式为特征,通常将河床沿纵深方向发生的变化称为纵向变形,即河床的冲淤通过悬移质泥沙和推移质泥沙来量与水流输沙能力的对比,使河床发生纵向变形。例如,不同水文年的来水来沙条件不同时使河床发生的冲淤变化,年内各时段的来水来沙过程不同时在河道不同部位发生的冲淤变化等。另一方面,将河床在与流向垂直的两侧方向发生的冲淤变化称为横向变形。例如,河槽的拓宽、凹岸的冲刷和凸岸边滩的淤积、近岸水流撇弯产生的冲淤、心滩的淤大与冲蚀等。其实,河床的纵向变形与横向变形是相互关联的,天然河道中的所有河床变形都同时包含了纵向和横向两方面的变形。长江中下游河道在宏观上表现出的平面变形就是河床在不断发生纵向变形和横向变形后使得河岸不断后退,河槽和相应的边滩产生平面移动或摆动的结果。
在河床演变中,对河道产生深刻影响的是河床地貌形态的巨大变化,是河漫滩构成的河岸发生的平面变形。在河岸较为稳定的情况下,河床内由较低边滩或心滩产生的冲淤,只能导致河槽在一定范围内作平面摆动,一般不构成整体河势的变化。而河岸的平面变形则关系到主流线在平面上发生单向的累积性的移动,关系到整体河势的变化,甚至河道在平面上发生迁徙过程。例如,下荆江诸多河曲就是由凹岸冲刷、凸岸淤积发展形成的(图1-1)[4]。再如,长江下游镇扬河段的世业洲汊道,在19世纪中叶之前,世业洲左右汊交汇后水流直接弯向南岸镇江港。到1865年,汇合后的水流逐渐变为顶冲左岸,随着瓜洲以上河道崩岸和七里滩拓展,右岸边滩开始形成,但左右汊汇合后的主流线通过瓜洲河岸控制后仍然是弯向镇江港。后来两汊分流比的进一步变化使交汇后的水流顶冲下移冲刷瓜洲以下岸线。至20世纪50年代,自瓜洲至六圩,再至都天庙江岸都发生了强烈崩坍,河道左岸平面变形迅速发展,使该河段成为向北弯曲的六圩弯道,河道发生了由南向北的迁徙(图1-2)[5]。由此可以看出,河岸的平面变形是河道演变特征中最重要的方面。
图1-1 下荆江河道历史变迁
那么,冲积平原河流的河岸平面变形是通过什么形式来实现呢?这就是河道的崩岸过程。(www.daowen.com)
在水流冲刷河岸及其附近的河床时,水流挟走岸坡及其附近的床砂,岸坡变陡失去稳定而发生坍塌,这就是崩岸。在整个崩岸线上由于岸坡不同部位受水流作用及其自身土壤的组成条件都不是均一的,水流冲刷强度和河岸抗冲性都有一定程度的差异,因而,崩岸发生在整个岸线中的表现也是不均衡的。同时,未崩的突出部位因受更强的水流作用而使得该处的崩坍将会接踵发生,这样就构成河岸的各个局部交替发生崩坍。在不同的来水来沙条件下,崩坍发生的规模和强弱程度也是不同的,而且携带和输移坍塌的土体和泥沙需要一定的时间,所以崩岸又都是间歇性的。由这种在河岸中不均衡地交替发生又呈间歇性不断发展的崩岸,总体上构成河岸的平面变形。因此,作为河道平面变形中最重要方面的河岸平面变形是通过崩岸来实现的。换言之,河道的崩岸是河床演变中河道平面变形的具体表现。
图1-2 镇扬河段近百年来河道变迁
(a)1865年;(b)1931年;(c)1961年
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