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第4章 影响中国河流发育的主要因素

从大气降落到地表上的水,在重力作用下,沿着陆地表面上的线型凹地流动而形成河流。流动的水和容水的槽是构成河流的两个要素,两者相互作用,相互依存,缺一不可。影响河流发育的因素最终都体现在“水”或“槽”的变化上。影响水量大小及其变化的,主要是降水、气温、蒸发等气候因素;影响河槽形态的,主要是地形、地质、土壤、植被等下垫面因素。此外,人类活动对河流也有一定影响。当然,气候因素、下垫面因素和人类活动之间,也是相互作用,相互影响的。

气候因素

气候因素是影响河流发育最重要最基本的因素。它包括降水、气温和蒸发等要素,其中以降水最主要。

中国大部分地区属于东亚季风区,东南季风带来的暖湿气团与北方的干冷气团交绥,形成锋面雨带。这条雨带接近东西方向,每年4、5月间,从华南向北方推移,7、8月份到达黄河流域和东北地区,9月份开始向南迅速退缩,10月份以后退出大陆。锋面雨带的推移是影响中国降水分布的主要天气系统,在它的支配下,降水量从东南沿海向西北内陆逐渐减少,而且集中在夏季,冬季较少。这就使中国河川径流量也具有从东南向西北递减,夏季为洪水期,冬季为枯水期的基本特点。降水量多,有利于河网发育,因此河网密度也具有从东南向西北递减的规律。

由于中国主要河流都是东西向的,与锋面雨带相平行,因此,当雨带移至或停滞在某一河流流域时,往往上、中、下游同时接受大量雨水,使河流水量迅速增加,造成洪水猛涨的现象。而雨带移走以后,全流域同时减水,又形成明显的枯水期,从而使中国河流水量的年内分配很不均匀,洪、枯水流量相差悬殊。

此外,西南季风、台风和低气压活动,也是影响中国局部地区降水的重要因素。西南季风是影响西南纵谷河流的主要天气系统,一年四季气温较高,但旱季和雨季明显,河川径流集中在夏秋两季,春季最枯。夏末秋初,台风袭击东南沿海地区造成台风雨,使中国东南部的河流水量更为丰沛。夏秋季节,太行山、秦岭等地低气压(气旋)活动频繁,形成急骤暴雨,不仅使黄河、海河等河流洪水猛涨,并且对流域内地表的侵蚀强烈,把大量碎屑物质带入河流,使这一地区的河流成为著名的多沙河流。

青藏高原北部及西北内陆地区,因离海很远,又有高山阻挡,东南和西南季风都不能到达,故属非季风气候区,降水量很少,所以河流水量、河网密度都很小,使绝大部分河流成为内流河。造成内流区的原因,地形因素是一个方面,但降水量太少则是根本的原因。

气温对中国河流的影响也是广泛的,影响的深刻程度,西部大于东部,北方大于南方。中国西部高原、高山区的河流,多以永久性冰雪融水补给为主,河川径流的变化,几乎完全服从于气温的变化。北方地区纬度较高,太阳辐射较弱,冬季气温低,以降雪为主,所以北方河流有封冻和春汛现象。气温对南方的影响,主要通过蒸发起作用。尤其在盛夏季节,华南、华中地区受副热带高压控制,高温少雨,蒸发强烈,使河流水量减少。

下垫面因素

水在地面上流动,必然受到地形、地质、土壤和植被等下垫面条件的影响,其中地形的影响最为主要。

在中国西部有世界上最高的高原——青藏高原,以此为顶点向四面倾斜。在中国境内形成了向东、向南和向北倾斜的三个斜面,即太平洋斜面、印度洋斜面和北冰洋斜面,在这三个斜面上发育了注入这三大洋的众多的河流。这三个斜面中,以太平洋斜面最大、最长,而且全部在中国境内。这就形成了中国西高东低的基本地形骨架,使中国具有“百川东流归大海”的河川大势。

呈阶梯状是太平洋斜面的地形特点,三个地形阶梯之间的交接地带,是中国现代最突出的三大隆起带,地形的突变成为中国河流的三个发源地带。

发源于第一阶梯,青藏高原东、南边缘的河流有长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等。因为距海很远,河流源远流长,多为世界著名的巨川。

发源于第二阶梯,东缘,即大兴安岭—冀晋山地—豫西山地—云贵高原一线的河流,主要有黑龙江、嫩江、辽河、滦河、海河、淮河、西江、元江等。这些河流除黑龙江外,其他无论在长度、流域面积或河水流量方面,均次于源自第一阶梯的河流。

发源于第三阶梯——长白丘陵、山东丘陵及浙闽丘陵的河流,主要有图们江、鸭绿江、沂河、沭河、钱塘江、瓯江、闽江、九龙江、韩江以及珠江水系的东江和北江等。这些河流的长度和流域面积虽较上述两类河流小得多,但由于面临海洋,降水量多,河流水量特别丰富,不仅大多数河流的径流深度远远超过上述两类河流,甚至有些河流的年径流总量与上述两类河流也不相上下。

地形因素不仅影响河流的流向和发源地带,还直接影响水流特性。在地势陡峻的崇山峻岭区,坡度大,河道汇流较快,洪水过程陡涨陡落,水流湍急,下切作用强烈,多形成深切河谷;在平原地区,水流缓慢,沉积作用较强,河道中多沙洲汊道。

地形对水系形态也有较大影响,例如三面高一面低的地形,往往形成扇形水系,如海河水系。

地形不仅能直接影响河流,还能影响降水。例如四川盆地西部的峨眉山地,可抬升气流,形成地形雨,成为中国著名的多雨中心,使岷江水量骤增,成为长江支流中水量最多的一条。太行山区成为华北地区的多雨中心,也是因多地形雨的缘故。

流域的地质条件主要影响河网发育及地下水补给。地质构造复杂的地区,地层破碎,利于河网发育,河网密度相对较大,这是中国山丘地区河网密度大于平原地区的原因之一。较大的河槽往往沿着褶皱、断裂带或松软的岩层发育,西南纵谷河流就是如此。流域内地下水的蓄存条件主要取决于地质构造和岩石性质。例如,中国西北山区经过几次造山运动,有大量的断层破碎带,岩层中也产生了大量的节理裂隙,为蓄存地下水创造了条件,因此,祁连山和天山一带的河流,地下水补给量可高达60%以上。而降水量最丰富的东南沿海丘陵区,因广泛分布着不易透水的流纹岩和花岗岩,使地下水贫乏,不少河流无法得到地下水的补给。与此相反,黄土高原虽然降水量较少,但黄土疏松多孔,能够蓄存大量的地下水,河流得到的地下水补给量反而普遍较高。

流域内土壤和植被状况主要影响着河流的含沙量。黄土高原上的植被较差,黄土颗粒很细,耐冲性能差,因此凡是发源或流径黄土高原的河流,都获得了大量的泥沙补给。而中国广大的南方和东北地区,植被良好,河流的含沙量就少得多。

人类活动

长期以来,人们为了开发利用和改造河流,采取了各种措施,对河流产生了深刻的影响,而且随着人类战胜自然的能力的加强,这种影响将越来越大,越来越复杂。根据对河流产生的不同影响,可将人工措施分为三类:(1)改造河床的措施,如开挖人工河道,人工裁弯取直,修筑堤防大坝等工程。例如,长江三角洲和珠江三角洲成陆较迟,地势平坦,不利于河网发育,但为什么这里的河网密度是全国最大的地区呢?就是因为人们为了发展生产、开挖了大量的人工河道。长江的荆江河段,弯道众多,如果让河弯自行发展,最后也会自然裁弯取直。但为了排洪和航运的需要,采取人工措施,加速了裁弯的进程。新中国成立后在荆江河段已经成功地进行了两次人工裁弯。中国主要大河(长江、黄河、珠江等)的下游、甚至中游河段都筑有大堤,约束河水,对河床演变起了很大的影响。黄河下游所以成为“地上河”,筑堤束水是重要的因素之一。

(2)减少河川径流的措施,如引水灌溉,跨流域调水,水土保持等。例如,为了治理淮河和海河,在中上游大量修筑水库、塘坝,引水灌溉,使淮河和海河的水量显著减少。甚至在洪水季节,天津附近的海河曾多次断流。淮河也曾有断流的情况出现。

(3)改变河川径流分配的措施,如水库、塘坝等各种蓄水工程及分洪、滞洪工程等。这些工程起到了削减洪峰,增加枯水期水量,调节径流的作用,改变了原来河川径流的分配状况。例如长江的荆江分洪工程,1954年发挥了分洪、滞洪作用,有力地削减了洪峰,使武汉市免受洪水灾害。

人类活动对河流的影响是复杂的,多方面的,有些是积极的,有益的,但有时也有消极的影响,对人类不利。今后应该加强这方面的研究,扩大积极影响,消除不利影响,使河流更好地为人类造福。

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