1.彎道離心力的作用 如果河流一開(kāi)始是直河道,河道坡度均一且沉積物分布均勻,然而隨著河流侵蝕和沉積,河道逐漸成為一系列略呈對(duì)稱的彎道,形如正弦曲線。這是因?yàn)樗w沿另一物體表面運(yùn)動(dòng)時(shí),需要克服摩擦阻力與粘滯力,水體便作上下及橫向擺動(dòng),而且擺動(dòng)由弱到強(qiáng),河底漸變成波狀,在河道兩側(cè)出現(xiàn)交替排列的淺灘和凹坑。河道一旦變?yōu)椴?,彎道離心力(指河道彎曲部位因慣性作用而產(chǎn)生的離心力,如下圖)便開(kāi)始發(fā)生作用。 在彎道離心力的作用下,水體向凹岸集中,故凹岸水面抬高,凸岸水面降低,從而產(chǎn)生橫向比降,引起自凹岸向凸岸的橫向力,在彎道流水?dāng)嗝娴拇咕€上。水體上層的離心力大于橫向力,合力向右,水質(zhì)點(diǎn)向右移動(dòng);水體下層離心力小于橫向力,合力向左,水質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),橫向力和離心力只是在中偏下的水體部分可達(dá)到平衡。這樣便形成橫向環(huán)流。由于橫向環(huán)流的作用,使凹岸侵蝕,侵蝕下來(lái)的物質(zhì)隨橫向環(huán)流向凸岸搬運(yùn);在凸岸,因底流有向上的運(yùn)動(dòng),流向表面,其能量逐漸減弱,物質(zhì)便在此發(fā)生沉積形成點(diǎn)砂壩。 2.科里奧利效應(yīng) 即在科里奧利力的作用下,水體運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生偏離。北半球運(yùn)動(dòng)的水體偏向前進(jìn)方向的右側(cè)。南半球運(yùn)動(dòng)的水體偏向前進(jìn)方向的左側(cè)。在河流彎道,離心力與科氏力同時(shí)作用。河流右彎處,離心力和科氏力方向相反,部分抵消,故對(duì)凹岸侵蝕力減弱。河流左彎處,二力方向一致,對(duì)凹岸侵蝕力增強(qiáng)。此外,凹岸的最大侵蝕點(diǎn)和凸岸的最大堆積點(diǎn)并不是在它們的頂部而是偏于前方。這樣,隨著橫向環(huán)流不斷作用,不僅是彎道幅度逐漸增大,而是彎道位置也不斷向下游方向遷移。 |
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