地面流水的类型及运动特点

  陆地流水按其特征可分为地面流水、地下水和冰川三大类。

  地面流水是指沿陆地表面流动的水体。其水源主要有大气降水、冰雪融水和地下水。地面流水根据水源补给特点可分为常年性流水（河流）和暂时性流水。常年性流水有稳定的补给水源和相对固定的水道。暂时性流水是指补给水源不稳定的地表流水，一般降雨后才能形成。暂时性流水包括片流和洪流。片流（sheet flow）是指沿斜坡无固定水道的面状流水，其特点是水层薄、速度慢、网状分布。洪流（flood  flow）是指沿沟谷流动的水流，它是自片流汇集到沟谷中形成的，其特点是流速快、流量大、有固定7道。

  地面流水在重力作用下，沿斜坡或沟谷由高处往低处流动，将势能转变为动能，这种动能称为流水的活力（a），流水的活力与流量（m）及流速的平方戚正比，即a=1/2mu2流量与水系汇水面积和降水量有关，流速受地形影响。对河流而言，其支流多，则汇入主流水量多、流量大；河床坡度较陡，则流速快。同一河流，雨季流量大，旱季流量小。

  地面流水在流运过程中，其活力要不断克服水流内部的粘滞阻力和流水与地面、空气等的摩擦阻力'还要克服流水携带物质所消耗的能量。将流水所需克服的阻力总和称为负载（l），则流水的活力和负载的关系可能出现以下三种情况：

  （1）a>l，流水除克服阻力外，还有剩余的动能，流水表现出以侵蚀破坏地表为主；（2）a=l，流水的活力基本全部全物克服负载，流水表现出以搬运携带物为主，其侵蚀和沉积作用处于平衡状态；（3）a<l，流水的活力小于负载，水流为了保持流动，必须将多余的携带物堆积下来以减小负载，流水表现出以沉积作用为主。

  地面流水的运动状态，按照流体内部水质点的运动轨迹，可分为层流、紊流、环流等不同的水动力结构。层流是指流水的水质点在运动过程中保持相互平行，这种水流现象自然界中很少见。紊流是指流水的水质点在运动过程中，其速度和方向随时（任意）发生改变，是自然界中水流的主要运动方式。横向环流是指流水的水质点绕水流方向轴作螺旋状有规律地运动。横向环流又可分为双向横向环流和单向横向环流。

  （1）双向横向环境。
  在顺直河段主流线一般位于河床中央，平水期由于两岸对水流的阻滞，造成主流线处水面略低于两岸处水面。水流在河面形成由两岸向中央壅水的表流，沿河床底部成由中央向两侧辐射的底流，这样便形成发育在主流线两侧的对称双向横向环流。洪水期，由于水流量猛增，形成凸形河面，表流从中央向两侧辐散，而底流由两岸向中央汇聚，主流线两侧形成方向同平水期相反的对称双向横向环流。

  （2）单向环流。
  当水流进入弯曲河段时，河水在惯性离心力作用下，主流线偏向外侧（凹岸），表流向凹岸壅水，底流则从凹岸流向凸岸，形成单向横向环流。