流水作用在荒漠景观形成中的作用

摘要：流水作用是陆地地貌的主要外营力，在荒漠地区，流水作用，特别是暂时性沟谷水流和片状水流对荒漠景观的形成起着重要的作用。本文分析了流水作用在荒漠景观形成中的作用，主要包括坡面径流作用和沟谷水流作用，并对文献阅读中存在的问题进行了探讨。

关键词：荒漠景观 流水 地貌发育

中图分类号：G633.56 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.02.104

在地球表面大部分地区，流水作用是塑造地表形态特征的主要外营力之一，它广泛分布，尤其是湿润地区。但是，在干旱荒漠或高寒区域，风的作用是干旱区主要地貌营力，水的作用常常被地貌学忽略，事实上，流水的作用也有很重要的影响[1]，干旱区的地表径流稀少并发生在瞬间或较短时间，对地貌发育相当重要。荒漠指气候干旱，地面缺乏植物覆盖，组成物质粗瘠的自然地带。荒漠景观是干旱气候条件下形成的植被稀疏的地理景观，是在干旱天气影响下形成的[2]。该区多为气候干燥少雨、风沙流影响较大。受副热带高压带控制。该地区的气、地温日较差和年较差大；荒漠地区降水量较少，小于250mm。

荒漠景观发育驱动力包括风化作用、重力作用、流水作用和风力作用4等类。按其地貌形态与地表组成物，分为岩漠、砾漠、沙漠、泥漠和盐漠。干燥剥蚀基岩呈岩漠；洪积扇、洪积平原多砾石，为砾漠（戈壁）；龟裂土、盐土平原分别形成泥漠与盐漠。荒漠地区从山地到山前平原，地貌呈有规律的分布：山前剥蚀岩漠-洪积扇 、洪积平原砾漠带-风积沙漠带-干盐湖或盐湖、盐漠带[3]。

景观形成过程中，流水的作用，特别是暂时性沟谷水流和片状水流起着重要的作用。流水地貌作用的形式，在荒漠景观中同样适用，荒漠景观中的流水作用是流水地貌作用的一种特殊形式。

1 流水在荒漠景观形成中的作用

干旱区的流水主要是大气降雨和冰雪融水，大气降水一般强度较大，时间较短。流水作用是流水对地表岩石和土壤进行侵蚀，对地表松散物质和它侵蚀的物质以及水溶解的物质进行搬运，最后由于流水动能的减弱又使其搬运的物质沉积下来。

1.1 坡面流水侵蚀

坡面流水侵蚀在荒漠景观形成过程中，主要表现在以下两方面：雨滴溅蚀作用和坡面径流侵蚀（片流侵蚀）作用。

1.1.1 雨滴溅蚀作用

雨滴的溅蚀作用，对荒漠地区地表，尤其是沙漠地区的地表形态的改变，具有重要影响，它可以改变沙波纹的形态等。雨滴降落的最高速度可达7～9m/s，雨滴对粒径小于0.5mm的土粒，溅高度60cm以上，水平方向可超过1.5m。在10%坡度的坡面上土粒受到雨滴冲击后，约有60～70%向下坡移动。雨滴的溅蚀可影响土壤结构，形成土层孔隙减少状态，进而产生板结。

1.1.2 坡面土壤流失

当雨水降落到地面，部分水分开始渗入地下，表土下的孔道逐渐被填充，达到饱和；另有部分水在重力作用下沿倾斜的地面向下流动，形成面状水流。坡面径流在其发育初期，流速小，水层薄，流向收荒漠地区地面粗糙度的影响，往往并不按坡度最大方向流动。随着水层增厚，冲刷能力加强，薄层片状水体开始分离，形成无数细股小流[4]。若水流进一步集中，向线状水流转化。

因地势起伏，降水在坡面没有固定路径，较均匀地带走土壤表层中细小的呈悬浮状态的物质和一些松散物质，这些小股水，彼此分散；当降雨强度较大，水流逐渐扩展，导致地表径流产生的剪切应力大于土壤的抗剪应力，坡面在地表径流的作用下产生坡面侵蚀。

坡面径流是荒漠景观坡地发育的重要因素，主要表现在冲刷、搬运和堆积作用三种方式。一般在坡度小于20°的范围内，坡面径流的冲刷能力，随着坡度的增加而迅速增长，大于20°冲刷能力仍有增加，至40°左右达到最大值。此后，冲刷能力随着坡度的增加而递减。

1.2 沟谷水流形成的地貌组合

在荒漠地区，沟谷水流形成的地貌，分布广泛，自上而下，一般分为以下三个部分：

1.2.1 集水盆地

系指位于沟谷上游的小型盆状集水洼地。

1.2.2 沟谷主干

它是集水盆的水、沙的通道。在洪水或暴雨的作用下，沟谷受到强烈的冲刷，沟床下切深，谷坡陡峻，沟床的纵向坡降大。

1.2.3 洪积扇

以沟口为顶的半圆形扇状堆积体。沟谷水流在流出山口后，由于坡度变缓，流速减慢，并形成散流，加之蒸发和下渗，水量减少，搬运能力大大减弱，致使大量物质发生堆积，形成以沟口为顶点的向山前倾斜的扇状堆积地形。山麓地带的洪积扇不断扩大而彼此相互联合，就形成广阔的山前洪积台地或平原。此外，洪积扇的表面有许多由暂时性洪流冲蚀而成的沟槽，它是洪水期主要排泄通道，当洪水退水时这些沟槽中沉积砾石。

在干旱或半干旱地区的山麓地带，洪积扇发育往往非常典型、普遍。每当暴雨时，巨大的洪流流出山口，迅速展开成散流，形成半圆形扇状堆积体。

2 沟谷水流的作用形式

2.1 沟谷水流运动特征

沟谷水流的运动形式，对沟谷的形成，改变干旱区地貌环境，具有重要作用。按水流性质和结构不同又可分为层流、紊流、横向环流和漩涡流。

2.1.1 层流

流动的水质点彼此平行，并保持恒定的速率和方向的水流。仅在平缓的河道中表层一层薄薄的水流能呈现短暂的层流状态。

2.1.2 紊流

水质点呈不规则运动，不断地改变其方向和流速的水流。紊流有垂直向上的分力作用，可使河床底部的泥沙掀起，被水带走。

2.1.3 横向环流

由于河流湾道离心力和地球偏转力的影响，在弯曲河道中，水流表层从凸岸流向凹岸汇聚，并由凹岸从河底反回凸岸形成连续的螺旋形向前推移的水流，叫横向环流或弯道环流。横向环流有多种类型，在河床中产生的冲蚀和堆积形式不同，使河床形态变得更为复杂。

2.1.4 漩涡流

河流在流动中遇到障碍物时，水流急骤绕动形成漩涡，称为漩涡流。这种漩涡流对河床底部和两岸有很强的掏蚀作用，并使河底沙波向前移动。

2.2 沟谷水流的搬运作用

岩漠地区，在干旱区岩石机械风化十分强烈，山坡上堆积了大量的碎屑风化产物。一旦发生暴雨，便由强烈的暂时性洪流将其搬运到山麓和沟口堆积，形成大规模的洪积扇。而山坡又重新裸露，重新遭受风化，碎屑物质再次遭受搬运和堆积作用。如此反复结果，使得山坡不断平行后退，在山麓形成一种坡度较倾斜的平整基岩面，形成了山麓剥蚀面，改变了原有的荒漠化景观。

3 问题与讨论

第一，流水作用是形成陆地地貌的主要外营力，在干旱荒漠地区或极地高寒地区，也起到重要的作用。在荒漠景观形成过程中，流水的作用，特别是暂时性沟谷水流和片状水流起着非常重要的作用。坡面径流作用和沟谷水流作用是荒漠化景观形成的重要作用形式。

第二，读文献时，发现对概念的混淆[5]。1993-1994年，国际防治荒漠化公约政府间谈判委员会（INCD）确定，“荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”，是由沙漠化、水土流失和盐渍化三个部分组成的土地退化现象。对当今世界的环境和社会经济问题，乃至人类生存来说都是个重要威胁。我国是荒漠化较为严重的国家之一，在我国北方地区，荒漠化主要以沙漠化为主。按公约的定义，荒漠化是指原有土地的退化，而大多文献在分析荒漠化发展及景观变化等问题时，常把原有荒漠景观区的面积也加在一起进行分析计算，有一定误解和歧义。

参考文献：

[1]严钦尚，曾邵璇.地貌学[M].高等教育出版社，1985：52-86.

[2]伍永秋，鲁瑞洁，刘宝元等.自然地理学[M].北京师范大学出版社，2012：255-243.

[3]吴正.风沙地貌与治沙工程学[M].科学出版社，2003：236-249.

[4]Davide S. G. Thomas. Arid Zone Geomorphology： Process， Form and Change in Drylands [M]. John Wiley & Sons， 1997：135-350.

[5]周晓东.基于RS和GIS的我国大尺度沙质荒漠化现状评价方法研究[D].北京师范大学，2002：1-11.

作者简介：王献娥，安徽省淮南市架河第二初级中学，安徽淮南 232000

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