河流截弯取直现象

蜿蜒型河流是平原地区常见的自然河流型式，美国的密西西比河、俄罗斯的伏尔加河、中国的下荆江、黄河、蓟运河等河流，都是具有代表性的蜿蜒型河流。在河流演变过程中，因为凹岸不断受到冲刷，而凸岸则一直处于淤积状态，河道的弯曲程度逐渐加剧，演变为河环。在河环之间地带，称为曲颈。相邻河弯的曲颈受水流冲击变狭，一旦曲颈被水流切穿，河流随即自行取直，这种水流穿击河道改变河流形态的现象，称为裁弯取直。裁弯取直这种河流演变的现象多发生在自由流淌的蜿蜒型河流上。平原地带的河流在曲流的作用下，凹岸受到冲刷，凸岸泥沙沉积，这是蜿蜒型河弯演变过程中最重要的特性。当蜿蜒型河弯发展到一定程度，两个逆向河弯按某个中心点，呈S形扩张，河弯曲颈缩窄，当水流击穿河弯颈部后自然河流就产生裁弯取直。发生裁弯取直现象后，裁断的旧河弯就逐渐萎缩，发展成为一种独特的湖泊，因其形似牛轭，故称为牛轭湖；取直后的河流流程缩短，落差变大，经常会加速冲击，形成主槽。在山地的陡深河弯，也可能因为水流侵蚀曲颈而发生裁弯取直。原有的河弯被废弃，河床底岩暴露在外，形成离堆山。

关于曲流的形成机制，水利研究部门进行了多次科学试验，发现曲流的形成除河流必须具备一定的流速和含沙量外，还与河床的物质组成有关。实验表明，由细沙组成的河床，河床容易展宽并形成一些边滩，如组成物质是沙，因稳定性小，所以只能形成一般弯曲的河床，不能形成蜿蜒曲折的曲流。如果河床由两种物质组成，下面是沙层，上面是粘土层，此时河床既具有沙层的不稳定性，又具有粘土层的较稳定性，河流在不稳定的沙层上发生弯曲，使粘土层崩塌造成较稳定的边滩，迫使弯流进一步弯曲形成曲流，到一定阶段就出现裁弯取直现象。

河流截弯取直现象工程意义

根据蜿蜒型河流河弯演变的自然规律，凭借水流的冲击力，将形态弯曲的河流进行人工取直的工程手段，称作裁弯取直工程。裁弯取直的目的是降低河弯上游河道的洪水位；减轻河道溃决对堤防的压力，避免对下游地区的生命财产、工矿企业、交通运输造成损害，降低航运成本。

河流截弯取直现象操作原理

自然裁弯利用曲颈两侧水位差，当水流漫滩，冲开一条通路，渐渐发育成为新河。裁弯取直工程则是利用这种自然规律，在曲颈部位，开挖一条小型导渠，利用自然水流冲刷力，冲击形成新的河道。

河流截弯取直现象工程弊端

一方面，放洪水快速通过，有可能会使更多的地区遭受洪水的威胁。截弯取直的初衷是去除河流的阻水因素，便于上游来水更快下泄。但这样的措施却将洪水由高水位的威胁，转化成了高流速的威胁。虽然人类已经有能力通过工程措施加高加固堤防，进行水位控制，但是高流速对河床、河岸冲刷造成的破坏损伤，利用工程措施很难避免。因此从现阶段来看，洪水高流速、大冲刷的威胁，相比高水位的威胁而言，更加难以对付，增加了难以预料的风险。简单的说，人为加快洪水流速，缩短洪水下泄通道，不是河流治理正确的选择。因为，洪水流速加快，冲刷力和冲击力也随之增大，对下游河道的破坏力也就不可避免的增大了。

另一方面，人们放弃大量珍贵的水资源和动植物栖息生长的环境，会对自然造成不可恢复的破坏。以一个特定区域来分析，河流的弯曲特征越明显，水面覆盖面积就越大，水面覆盖面积越大，则水资源区域补给量就越大，河流裁弯取直会减少湿地面积。国际环保组织（UNEP）公布的研究表明：湿地具有保护区域生物多样性、降解河流水污染、保持生态平衡的作用。湿地每年创造出的价值是热带雨林的7倍，是农业用地的160倍。湿地的存在是以充足的河流水资源为前提的，如果离开了河流的补给，湿地保护便也无从谈起了。 2100433B

水流冲开弯道间的狭颈逐渐发展成新河的现象。弯曲型河道演变到一定阶段时，同一侧的两个河弯之间的距离越来越短，从而形成很大的河环，在洪水期，有可能在狭颈处冲开，并逐渐发展成为新河，称为自然裁弯取直。裁弯发生后，新河将发生强烈地冲刷，河床断面迅速扩大，而老河则相应淤积，在老河完全断流以后，新河就成为通过全河流量的单一河道，而老河则常形成牛轭湖。如不采取人工措施新河又将逐渐弯曲，进入下一个弯曲发展周期。有时为了防洪和航运等工程需要，也常采取人工裁弯取直的措施。

中国曲流最发育的河流为下荆江(长江藕池口——城陵矶段)。直线距离仅87公里，而天然弯曲河道的长度达240公里，河道蜿蜒曲折。下荆江在人类有史记载的时期里曾发生数十起河道裁弯取直过程，最近一次发生在尺八口，时间为1910年，使得尺八口附近遗留下一个巨大的牛轭湖。

河流袭夺是河流发育过程中，由于外营力或内营力作用，以及内外营力共同作用，造成某一河流的改道或向后倒流，注入另一河流的水系演变现象；其实质是原有分水岭的被切穿(或消失)，形成新的分水岭；河流袭夺存在着营力、地域、水量、水流性质等方面的差异。最主要的差异是地貌营力的不同；不同的地貌营力作用，决定了不同的河流袭夺方式，形成了不同的地貌特征和水文特征，塑造了不同的水系形态。按形成河流袭夺的主要营力不同，河流袭夺可以分为主动式河流袭夺，被动式河流袭夺，混合式河流夺等三种形式。

河流袭夺主动式河流袭夺

主动式河流袭夺基本上由外营力作用造成，是指河流溯源侵蚀切穿分水岭，导致分水岭一坡的河流夺取另一坡河流上游段的水系演变现象。分水岭被一坡河流切穿，说明了分水岭两坡是不对称的，分水岭不对称是河流袭夺的潜在因素。在自然界，分水岭相邻两坡不可能完全对称，而存在不对称性大小差异。不对称性较大的分水岭的形成可纳归为两类原因：

1. 构造因素的影响，如青年褶皱山区，当剥蚀作用还未完全改变原始构造形式，不对称的褶皱两翼必然引起分水岭两坡面的不对称现象；由于岩性的差异或断层的影响也会造成分水岭两坡的不对称性；单斜构造形成的单面山往往形成一坡陡另一坡缓的分水岭。

2. 相邻两流域的侵蚀基准面位置高低和侵蚀基准面到分水岭距离不等形成的分水岭两坡的不对称。分水岭的不对称，常导致其相邻两坡面的坡度坡长的不一致，进而造成两坡水流溯源侵蚀的速度不等；分水岭两坡不对称的普遍存在决定着主动河流袭夺的广泛分布。但是河流袭夺还要受到其它因素的影响；甚至发育在长而缓坡上河流的溯源侵蚀，也会切穿分水岭，夺取另一坡河流的上游段，如龙门山地区部分河流循构造线（断裂带、软弱岩层）发育，下蚀与溯源侵蚀迅速，依次袭夺和归并若干河、沟。

河流袭夺被动式河流袭夺

被动式河流袭夺完全由内营力作用造成。通常是河流流经谷地的某一段；由于构造隆起，当河流下切侵蚀量小于降升量时，河流被迫改道或向后倒流，注入另一河流中去。被动式河流袭夺按被夺河水流向分为两种状况：

1. 被夺河水继续向前流动，经改道注入另一河流。这种河流袭夺现象一般发生在断裂构造发育地区，断裂活动使一些河流重新调整流路，从而引起河流袭夺。

2. 被夺河水向后倒流，注入另一河流。该类河流袭夺与主动式的第二种河流袭夺十分相似，它们的共同特征都是袭夺河与被夺河谷地相套叠，河水都有向后倒流过程。不同之处是前者河水倒流是由下（游段）而上（源），后者则是由上（源）而下（游段），逐渐向下游推进。

河流袭夺混合式河流袭夺

混合式河流袭夺是在形成地貌内外营力的共同作用下完成的。该河流袭夺过程较前述各种形式的都复杂，历经的时间也较长，但在不同阶段，内外营力作用则是有先后主次之别。

指分水岭一侧的河流夺取了另一侧河流上游段的现象。造成河流袭夺的原因是与分水岭迁移和新构造运动有关。当分水岭两侧坡度和长度不一致时，两侧河流的溯源侵蚀的速度也不一样，在溯源侵蚀较快的一侧，河源向分水岭伸展也快。当切过分水岭时，侵蚀较快的河流将另一侧河流的上源夺过来，完成了河流袭夺过程。有时在某一流域范围内发生局部新构造隆起，河流不能保持原来的流路，迫使河流上游段流入另外河流中去也可造成袭夺现象。河流袭夺后，抢水的河流称袭夺河，被抢水的河流称被夺河。被夺河的上源因被袭夺河夺走，因此使下游河段成为断头河。在被袭夺的哑口处，保留冲积砾石或谷形，称为风口。被夺河与袭夺河相交处，河流流向极不自然，往往呈现突然转弯的现象，称为袭夺湾，在袭夺湾附近有时形成跌水。河流袭夺是水系发育过程中经常发生的现象，它不仅反映河流发展和变迁的历史，也可以研究新构造活动方式和强度，此外可以寻找有关的砂矿资源。

有趣的物理现象

物理现象一：光的折射

下雨天天空中出现彩虹；

物理现象二：磁力现象

两块磁铁相互吸引或排斥；

物理现象三：能量的转化

细线悬挂的小球在空中摆动（重力势能和动能的转化）；

物理现象四：液体凝固

冬天早晨窗子上出现冰花；

物理现象五：扩散现象

一滴红墨水滴入一个装满清水的杯子，很快一杯水都红了；

物理现象六：光的反射

镜子中出现自己；

物理现象七：沸腾现象

烧开的水水面不停地翻滚；

物理现象八：做家具

形状改变，其本质并没有变化。木匠把木头做成桌子、椅子等家具。