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[科普中国]-潮流沟

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潮流沟(Tide ditch)是在沙泥质潮滩上由于潮流作用形成的冲沟,是潮坪上最活跃的微地貌单元。

分类按成因分类,可分为四种类型,分别是滩面水流冲刷型、潮流辐射侵蚀型、陆源水流俊蚀继承型和泻湖、广海间潮流侵蚀型。

滩面水流冲刷型滩面水流冲刷型指在潮坪面上落潮后期流或落潮后表面逸流由于某种原因产生局部的较强冲刷,而逐渐发育演化而成的潮流沟,其发育机理十分类似于坡地冲沟。

这类潮流沟通常发源于平均高潮线附近,流经潮坪的上部和中部,往往在潮坪的中下部呈浅的喇叭状沟口,然后消失。但当上游集水范围较大,或潮坪下部波浪作用较强,坡度较陡时,这类潮流沟可延伸到低潮线附近。其总的流向大致垂直岸线,和潮坪面的倾斜方向一致,在平面上成树枝状水系,潮流沟的主干在潮间的中下部。向上游,在潮间中上部呈树枝状分叉,并不断的溯源侵蚀。

这类潮流沟往往是由于坪面的原始起伏,导致落潮后的滩面迳流相对集中,逐渐冲刷坪面,逐步扩大而形成的。因而其发育机理与陆上坡地冲沟的发育演化相类似。

潮流辐聚侵蚀型潮流辐射侵蚀型指由潮汐流在区域上的汇聚、集中而产生的潮流沟系统。

这类潮流沟,一般说来,规模较大,其总的走向平行于涨、落潮流的行进方向,往往与海岸走向斜交,有时甚至平行。其上游可因溯源侵蚀而伸延至高潮坪以及更高的地方,其下游沟床可以一直延伸至潮下带很深的部位。

通常,这类潮流沟的侧向迁移特别明显。它们的形成是由于涨落潮流在某些特定岸段汇聚、集中,而使流速增大,因而冲刷潮坪,逐渐形成庞大而复杂的潮流沟系统。

陆源水流俊蚀继承型陆源水流俊蚀继承型指陆上小型水流注入潮坪区,刻蚀出小型沟渠,然后,涨、落潮流不断对它冲刷,改造而成一显著的,以潮汐水流为主的潮流沟。对于继承型潮流沟来说,流入潮坪区的陆源水流是触发因子。

陆源水流在潮坪上冲刷出了浅小的沟渠,这样,在落潮后滩面出露时,滩面上薄层渗出水会向这种小沟汇聚,形成显著的逸流,不断的刻蚀、拓宽先前的小沟。此外,涨潮涌向潮间带时,在这种小沟中,涨潮流的流速相对较大,结果,由陆源水流冲刷而成的浅小沟渠不断扩大,演化成涨落潮沙流流动为主的规模显著的潮流沟。

泻湖、广海间潮流侵蚀型泻湖、广海间潮流侵蚀型指连接泻湖和广海的整个潮流道。这类潮流沟主流通常规模巨大,深可达几十米,宽可达几公里。其上游向泻湖四周滩地分支。涨潮水流由其主流进入泻湖,然后通过各支流而达到整个泻湖区;落潮时,水体经由该潮流沟体系排出。

影响因素在世界各地的潮坪区,潮流沟发育程度极不相同。1影响潮流沟发育的因素很多,根据研究者几年来对国内外资料分析及实地考察,主要有如下影响因素:

潮差显著的潮差是潮坪发育的前提,同时也是潮流沟形成的前提。大潮差能产生较大的涨落潮流及较高的流速。因而,通常潮差愈大,潮流沟愈发育。

潮坪宽度及起伏程度宽而起伏明显的潮坪面上,落潮以后,在低洼处可以截留较多的海水,这些浅洼处常可成为一些潮流沟的源头。从这些源头开始,落潮后的滩面水流渐渐刻蚀出潮流沟的雏形。所以潮坪的宽度愈大,起伏愈明显,潮流沟愈发育。

植被盐篙、芦苇和扁杆蕉草等植物,常可在潮间带上部生长。植被的覆盖可以增强潮坪面抗水流侵蚀能力,因而可抑制潮流沟的形成,可阻止已有潮流沟的溯源侵蚀。

沉积速率当泥沙来源丰富,沉积速率很高时,不断沉降的泥沙可以填没微型浅洼地,保持潮坪面的平整性。在原有潮流沟的源头,不断沉降的泥沙可以埋没源头,抑制溯源浸蚀。从整体上来说,潮坪沉积在形成后被潮流沟侵蚀改造需要时间。在高的沉积速率条件下,潮坪沉积物得不到潮流沟的充分改造,滩地不断向海淤涨,滩面始终较为平坦。

沉积物的粘土含量粘土含量与潮流沟发育有密切关系。流水侵蚀粘土质点需要较高的流速,粘土可以胶结沙粒,尤其在潮间带,沙泥沉积物由于出露而干结,抗侵蚀能力也明显增强。所以当潮坪沉积具有较高的含泥量时,潮坪沉积不易被侵蚀,不易产生潮流沟或形成大潮流沟。

涨落潮流的运动形式涨落潮流的运动形式对潮流沟的发育有决定性意义。当潮流汇聚,使局部区域流速加大时,即可形成如前所述的潮流辐聚浸蚀型潮流沟。反之,均匀的片状往复涨落潮流不利于潮流沟发育。

人为因素人类活动对潮流沟发育的影响是多方面的。但主要是筑堤围垦和人工种植。当潮坪向海淤涨时,人们常在平均高潮线附近筑堤围垦。这样,流溅带及潮坪上部比较起伏的滩画被围掉,退潮后滩而的表面通流量减少,部分原有潮沟的扮头被切断,这些情况均会阻止或抑制潮流沟的发育、壮大。

位于长江口南侧的上海东部潮坪,滩面十分平整,光滑,几乎没有一条稍具规模的潮流沟。详细的研究表明,这正是由于上述诸项因素控制的结果。

上海东部潮坪南起南汇县汇角,北至川沙、南汇两县交界处,南北长37.5km。本区潮差不大,约2.5m左右,潮坪宽度较小,1200至2500m,滩面平坦,无明显突起地形,坪面植被覆盖好,平均高潮线附近有人工种植的芦苇,高潮坪有扁杆蕉草茂密生长,高潮坪和中潮坪尚有藻类生长,沉积速率高,平均每年向海淤涨约60m,1980年汛期(4-10月)水平淤涨量高达48.6m。

沉积物中泥的含量高,在高潮坪达24.03外,在中潮坪为20.84多,本区位于长江南槽等深乱排出的强落潮流和杭州湾来的落潮流交汇点以西的落潮缓流区,涨落潮流基本上呈片状往复流,这里人工筑堤围垦十分及时,以至缺失了自然发育的流溅带,即无盐沼、贝壳堤、注地等流溅微地貌。因为上述各类因素均不利于潮流沟的发生和扩大,导致上海东部潮坪十分平坦,成为一个没有潮流沟发育的典型例子。

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院