為什麼河道都是彎的

「彎彎的河水從天上來，留下那萬紫千紅一片海……」 問題來了：為什麼河道都是彎的呢？

河流為什麼會彎曲

與人的成長相同，河流的一生也會經歷從幼年到成熟的不斷「發育」的過程，而且由於流經的區域不同，河流也會展現出不同的形態。在河流的源頭，山區彙集了大量的雨水或冰雪融水，加上陡峭的地形坡度，為河水提供了充沛的動力。所以這一區域的河流可以自由奔騰，即使遭遇到阻擋也可以強行開闢出通道。它們在形態上表現為總體較為平直、內部具有大量的分叉河床相互交錯的「辮狀河」形態。

Credit: Rex 美麗的辮狀河

當河流進入中下游時，其流速變緩，動力減弱，無法繼續「橫衝直撞」。面對地形的高低起伏，河道里可能存在的斷裂溝谷等脆弱帶等等因素，河道將發生微小的彎曲。一旦水流不再沿直線流動，河道中水流流速的分布也就不再對稱，從而產生相應的螺旋形環流，河流因此變得越來越彎曲。

沉默的河曲衛士

但河流的彎曲過程不會無限的進行下去。當發展達到最終階段時，河水走過的路徑已經大大超過河曲兩個端點之間的直線距離。此時的凸岸根部可謂是搖搖欲墜，只需要一次較大的洪水期，水流就會截斷凸岸，重新選擇最短的直線路徑。而被廢棄的河道則殘留下來，形成一段段月牙狀的牛軛湖。

Credit: Rex 河流越來越彎曲，最後截斷形成牛軛湖

那為什麼我們現在還可以見到大量的蜿蜒河曲呢？這就不得不提到河岸邊默默生長的各類植被了。正是由於它們的存在，植被通過根系的約束作用或形成表面席加固堤岸，維持河曲彎曲和截彎取直之間的平衡，使得彎度較大的河流也不容易發生取直現象。促使原本處於「不穩定」狀態下的凸岸仍然可以經受水流的衝擊而得以存在。

Credit: Alexander J. Horton et al. 河岸邊緣的植被對堤岸起到了重要的固結作用，維持了河曲的穩定性。即使是弱小的草本植物，也有十分明顯的效果

但雨林開發的加速，對這一過程起到了強烈的破壞。馬拉西亞Kinabatangan River沿岸的居民為了獲得肥沃的邊灘田地，將大量的沿岸低地改造為種植園和農田。據估計過去十年中已經有超過半數的沿岸森林遭到砍伐，河岸的植被覆蓋率下降了至少30%——與之相對應的結果是————遙感監測發現植被覆蓋下降後，河道遷移的速率提高了23%，堤岸的被侵蝕量也大大增加。換句話說，河曲的「截彎取直」過程正在被重新啟動並加速進行。

Credit: Alexander J. Horton et al. Kinabatangan River的遙感影像資料，5年間河道中心線就已經發生了較大的改變，河道逐漸變直

當完全失去植被覆蓋後，河流會成為怎樣的形態呢？來看看沙漠區的河流我們可以發現，河床將變為又寬又淺的「席狀」，水流主體在河床中漫流或不斷的橫掃改道。比起消逝的美景，更嚴峻的問題是，沿岸居民們將不得不思考如何在頻繁的河水遷移改道中守護住自己的家園。

Credit: Google Map 塔克拉瑪干沙漠中的和田河，在寬廣的河道中水體頻繁改道

# 原文始發於公眾號 牛油果進化論

本文譯自 Horton A J et al.，由譯者 Hulk 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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