@ 2017.06.28 , 14:00
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为什么河道都是弯的

“弯弯的河水从天上来,留下那万紫千红一片海……” 问题来了:为什么河道都是弯的呢?

河流为什么会弯曲

与人的成长相同,河流的一生也会经历从幼年到成熟的不断“发育”的过程,而且由于流经的区域不同,河流也会展现出不同的形态。在河流的源头,山区汇集了大量的雨水或冰雪融水,加上陡峭的地形坡度,为河水提供了充沛的动力。所以这一区域的河流可以自由奔腾,即使遭遇到阻挡也可以强行开辟出通道。它们在形态上表现为总体较为平直、内部具有大量的分叉河床相互交错的“辫状河”形态。
为什么河道都是弯的
Credit: Rex 美丽的辫状河

当河流进入中下游时,其流速变缓,动力减弱,无法继续“横冲直撞”。面对地形的高低起伏,河道里可能存在的断裂沟谷等脆弱带等等因素,河道将发生微小的弯曲。一旦水流不再沿直线流动,河道中水流流速的分布也就不再对称,从而产生相应的螺旋形环流,河流因此变得越来越弯曲。

沉默的河曲卫士

但河流的弯曲过程不会无限的进行下去。当发展达到最终阶段时,河水走过的路径已经大大超过河曲两个端点之间的直线距离。此时的凸岸根部可谓是摇摇欲坠,只需要一次较大的洪水期,水流就会截断凸岸,重新选择最短的直线路径。而被废弃的河道则残留下来,形成一段段月牙状的牛轭湖。

为什么河道都是弯的
Credit: Rex 河流越来越弯曲,最后截断形成牛轭湖

那为什么我们现在还可以见到大量的蜿蜒河曲呢?这就不得不提到河岸边默默生长的各类植被了。正是由于它们的存在,植被通过根系的约束作用或形成表面席加固堤岸,维持河曲弯曲和截弯取直之间的平衡,使得弯度较大的河流也不容易发生取直现象。促使原本处于“不稳定”状态下的凸岸仍然可以经受水流的冲击而得以存在。

为什么河道都是弯的
Credit: Alexander J. Horton et al. 河岸边缘的植被对堤岸起到了重要的固结作用,维持了河曲的稳定性。即使是弱小的草本植物,也有十分明显的效果

但雨林开发的加速,对这一过程起到了强烈的破坏。马拉西亚Kinabatangan River沿岸的居民为了获得肥沃的边滩田地,将大量的沿岸低地改造为种植园和农田。据估计过去十年中已经有超过半数的沿岸森林遭到砍伐,河岸的植被覆盖率下降了至少30%——与之相对应的结果是————遥感监测发现植被覆盖下降后,河道迁移的速率提高了23%,堤岸的被侵蚀量也大大增加。换句话说,河曲的“截弯取直”过程正在被重新启动并加速进行。

为什么河道都是弯的
Credit: Alexander J. Horton et al. Kinabatangan River的遥感影像资料,5年间河道中心线就已经发生了较大的改变,河道逐渐变直

当完全失去植被覆盖后,河流会成为怎样的形态呢?来看看沙漠区的河流我们可以发现,河床将变为又宽又浅的“席状”,水流主体在河床中漫流或不断的横扫改道。比起消逝的美景,更严峻的问题是,沿岸居民们将不得不思考如何在频繁的河水迁移改道中守护住自己的家园。

为什么河道都是弯的
Credit: Google Map 塔克拉玛干沙漠中的和田河,在宽广的河道中水体频繁改道

# 原文始发于公众号 牛油果进化论

本文译自 Horton A J et al.,由译者 Hulk 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 31+1

  1. 3493029

    因为河道每天上煎蛋

  2. Cannibal
    @10 months ago
    3493036

    原来是被草弯的!

  3. 开你妹的玩笑
    @10 months ago
    3493040

    因为小编在扳啊

  4. 琪露诺
    @10 months ago
    3493043

    被煎蛋掰的

  5. 3493045

    河道弯曲的总长度 是 河道从发源地到入海口直线距离 的3.14倍,近似于圆周率

  6. 左宗棠本人
    @10 months ago
    3493046

    延展阅读:为什么蛋友都是弯的

  7. 苍茫的天涯
    @10 months ago
    3493062

    会不会是因为地球不停的转动而导致的呢? 你看 如果你撒尿时跟着开头的旋律尬舞摇摆 难道能尿出直线 ╮(╯▽╰)╭

  8. 3493064

    高中地理说是地转偏向力

  9. Azraeleo
    @10 months ago
    3493069

    回想当年,我就是类似这样的正统科普文吸引到煎蛋来的。
    看看现在,我成了什么样子?

  10. 3493072

    研究河道怎么被掰弯的学问叫水力学(大学惨痛回忆)

  11. 南郭小儿
    @10 months ago
    3493081

    @苍茫的天涯: 感觉不是,如果是地球自转造成的,那么就应该转的快,系数大,转的慢,系数小。地球的转速就偏偏这么巧转出了3.14这个数字?3.14是纯数学的,脱离物理的数字,它不是重力加速度10米/秒,跑到其他星球就变了。所以河道的长度应该和地球的运动无关,大概。

  12. fantasisy
    @10 months ago
    3493091

    hahahahahaha

  13. 每天上cnbeta
    @10 months ago
    3493118

    俗话说好记性不如烂笔头,自己记笔记不但可以加强记忆加深理解,最关键是方便自己查缺补漏,同时方便温故知新,别人的笔记没有意义,同样一道题,学霸早已理解,笔记就一笔带过,你达不到同样的深度,就是得到爱因斯坦的笔记又能如何?——cnbeta上《“学霸笔记”网上热销涉嫌侵权 部分网店月销量过万》的评论

  14. 季小麦
    @10 months ago
    3493121

    @moonang: 还有一门河流动力学

  15. 3493133

    第二张图,虽然没有实际区别,但是由于大多数国家处于北半球,科里奥利力向右,作为河流弯曲成因的示意图一般把第一个弯画在左边。。。吧
    非专业人士,仅供参考。@Rex

  16. 3493145

    因为趋势才对

  17. jazzsded
    @10 months ago
    3493195

    我记得似乎在煎蛋学堂的视频里看过一个熟肉介绍这个

  18. 俱舍莲帝
    @10 months ago
    3493213

    小编取材厉害了。

    喜欢植物,希望多翻一下植物默默发挥作用的文章!

  19. Brahmagupta
    @10 months ago
    3493275

    看来Coriolis力的作用确实很小。。

  20. 二狗子
    @10 months ago
    3493318

    我记得高中地理提到,关键因素之一是地转偏向力呀。

  21. 3493409

    之前不是有个视频说过嘛。。。

  22. 3493619

    长知识了

  23. dogisacat
    @10 months ago
    3493963

    我总是希望世界上所有国家可以拨一笔钱来维持亚马逊雨林的稳定。毕竟亚马逊雨林和所有人类生存有莫大关系。如果巴西政府想因此装大牌,就由联合国军队占领,保护整个雨林。
    毕竟政治家更关心现在政治,而不是未来的人类存亡。

  24. 哔哩哔哩
    @10 months ago
    3494045

    @α: 就知道会有人这么回

  25. 3494191

    马拉西亚Kinabatangan River
    是马来西亚吧

  26. 逗呢?
    @10 months ago
    3494228

    而且河道的长度等于直线距离*pi/2

  27. 3494314

    配图让我想起了蓝纹奶酪

  28. 3494739

    @猫手: 煎蛋小学堂!

  29. 真实大帝
    @10 months ago
    3495163

    河床演变

  30. 真实大帝
    @10 months ago
    3495167

    @moonang: 你这大学白念了,研究这个是河流动力学

  31. 3495786

    直久必弯

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