楊鎮
河流是氣候和地形的產物。影響河道走向的主要因素是地形和地勢,其次是地質構造、巖石耐侵蝕程度、彎道環流和水平地轉偏向力(以后簡稱地偏力)等。本文主要探討常規情況下彎道環流和地偏力對河道走向的影響。
在一條河流的不同河段,影響河道走向的因素有很大差異。山區的河流屬河流發育的初期階段。山區地勢起伏大,河流落差大,水流速度快,流水的侵蝕作用強于沉積作用,下切侵蝕勝于側蝕,所以河道剖面呈現“V”字型。彎道環流和地偏力的作用主要表現在側蝕上,因此這兩者對山區河道走向的影響較小。
河流流經山麓地帶時形成了洪積、沖積扇平原。洪積、沖積扇平原的坡度一般介于山地和平原之間。這一段的河道開始變寬,說明流水下蝕作用減弱,側蝕作用增強。側蝕增強是彎道環流和地偏力的影響增強的表現。
平原地區的河道落差小,河道更寬,剖面呈現“U”字型,說明流水的側蝕作用最強。側蝕作用最強,說明兩個因素對河道走向的影響也最突出。所以,從發源地到入海口,這兩個因素對河道走向的影響在增加。
在不考慮其他因素的情況下,兩者對平原河道走向的影響存在明顯差異。
首先,這兩個因素對河道的左右岸和凹凸岸的影響不同。以北半球為例,在地偏力作用下,流水對右(左)岸有侵蝕(沉積)的趨勢,進而對河流的左右岸走向產生了不同的影響。該力還隨緯度的升高而不斷變大。該力對河道右(左)岸的侵蝕(沉積)趨勢是無條件的、持續的。它的作用與緯度、半球和左右岸有關,與凹凸岸無關。
彎道環流,顧名思義,它在彎曲的河道上作用明顯,在直線的河道上作用不明顯。它只對凹凸岸起作用。它對河流的凹岸以側蝕為主,對凸岸以沉積為主。一條河流的左右岸是不變的,凹凸岸則可以變化。所以它對河道左右岸走向的影響是有條件的、不定向的。它的作用與凹凸岸有關,與緯度、半球(包括赤道)和左右岸無關。
其次,兩者在不同河道上所占的主次地位不同。在直線河道上,無所謂凹凸岸,彎道環流沒有發揮作用的空間基礎。所以,地偏力對直線河道的影響占主導地位(赤道上除外)。
以北半球為例,在彎曲河道上,地偏力對河道右岸一直有侵蝕的趨勢。如果右岸是凹岸,同時也受到彎道環流的侵蝕,兩作用相互疊加,流水侵蝕特別明顯。如果右岸是凸岸,地偏力仍有侵蝕的趨勢,而彎道環流的作用則是以沉積為主,兩作用相互削弱。之所以右岸形成凸岸,說明彎道環流的沉積作用強于地偏力的侵蝕作用。如果左岸是凹岸,地偏力的影響使泥沙有沉積的趨勢,而彎道環流的作用則以侵蝕為主,兩作用也相互削弱。之所以左岸形成凹岸,說明彎道環流的侵蝕作用強于地偏力的沉積作用。如果左岸是凸岸,兩者沉積作用相互疊加,沉積作用最為明顯。也就是說,當兩作用彼此削弱時,彎道環流占主導地位;相互疊加時,也占主導地位。所以,彎道環流對彎曲河道的影響占主導地位。
第三,這兩個作用的成因和影響不同,但主次地位又是相互轉化的。在直線河道上,地偏力起主導作用。地偏力使直線河道漸漸變得彎曲,為彎道環流的發生提供了空間基礎。隨著曲率半徑變大,彎道環流的作用占主導,而地偏力的影響相對下降。這一狀況不會持續下去,河道通過裁彎取直后再變直,地偏力又重回主導地位。此消彼長,重復新的輪回。
直了變曲,曲了又直,是量變到質變的具體體現。直中有曲,曲中有直,是矛盾對立統一性的具體體現。河道的曲直轉化是大千世界曲直轉化的一份子,是矛盾的普遍性和特殊性的具體體現。曲與直、成與敗、苦與甜、喜與悲、得與失,都是矛盾的兩個方面,雙方沒有明顯的界線,沒有不可逾越的鴻溝,相互為對方而存在,也都是可以相互轉化的。古希臘哲學家赫拉克利特說得好:“相反的東西結合在一起,不同的音調造成最美的和諧。”從這個角度重新詮釋成敗得失、苦甜喜悲,就更理性,更清醒,更自信,更成熟,更坦然,更豁達。河道的曲直轉化正折射出了深刻而普遍的哲學道理。
地偏力和彎道環流對河港選址的影響是很大的。以長江為例,它總體上從西向東流,因此,地偏力對她的南岸以侵蝕為主。如果單純從地偏力的影響來看,港口應全建在南岸,而實際情況是南多北少。若南岸是凹岸,會同時受到地偏力和彎道環流共同侵蝕的影響,河床陡而深,泥沙不易淤積,是理想的港口選址;如果北岸是凹岸,地偏力有沉積的趨勢,但彎道環流的侵蝕作用占了上風,選做港口也是有可能的。我省的安慶港就在北岸。所以,長江港口南多北少的分布格局就不足為奇了。當然,港口的選址受多種自然和社會經濟因素的共同制約,具體港口還要具體分析,這里只是從地偏力和彎道環流的不同影響來討論這個問題罷了。
(安徽省懷遠第一中學)