[科普中国]-河流负载

河流负载是指单位时间内通过一固定横断面的沉积物重量。

地质学家把河流能携带的最大负载称之为河流最大输砂能力。悬浮负载随着流量的增加而增加是非常明显的。在一典型的情况中，流量增加10倍，负载就增加100倍。增加流量即增加河流的流速，流速增加河流搬运力也就增加。1

显然，河流的大量搬运作用是在包括洪水在内的高水位的情况下发生的，而很少几条河流是在低水位下发生搬运作用的。许多河流在水位高时是非常混浊的，而在低水位时非常清澈，只有少量的沙粒沿着河床拖曳。

影响因素河流在携带典型的悬运质方面差别很大，这取决于流域的周围环境。例如，密苏里河中大部分的悬运质是来自地面荒芜半干燥的大平原地区；而流入密西西比河的东边支流，如俄亥俄州和田纳西州处于气候湿润的林荫集水区仅提供很少的悬运质。中国的黄河把干燥地区的粉砂（黄土）排泄掉。黄河可容纳的悬浮物质数量庞大，浓度特别高。

关系河流中悬运质与推运质之间的比率是不等的，其范围是：从在气候湿润的地区河流中的悬运质占优势（如密西西比河所携带的物质，有90%是悬浮的）至在半干燥及干旱地区，河流中的悬运质与推运质的数量大致相等。后面那一种的河流，河床宽但浅，比降相对地陡，适应于以拖运的形式把粗粒的物质带走。而在气候湿润的地区，河流往往是相对地窄但深，比降平缓，综合这些条件，此类河流更适合于以悬浮的形式把细粒的物质带走。

河流能够搬运推运质的最大负载的增加约为平均流速增加的3—4次方。例如，当流速增加一倍时，河流搬运力就增加8至16倍。正如我们知道的，河流的流速是由流量的大小，河流的比降及河床的粗糙度等来决定的。河流搬运力尤其受到下游河床比降的强烈影响，因为较陡的比降。仪会导致河水的流速更高，而且在坡度较陡的地方，颗粒更容易被拖曳或滚动。

负载沉积物水力工程师和地质学家也使用河流起动能力这个术语。河流起动能力是指一条河流能把河床上的物质移动的能力而言，是按照最大的颗粒能被滚动或被拖曳来讲的。显然，当河流流速增大时，它就能移动较大的颗粒，因为有更大的压力和拖曳力施加住上面。

根据试验室的实验结果，观察列河流能在河床上搬运的最大的颗粒的重量是围绕着平均流速的六次方而变化的。正象河流的搬运力一样，河流起动能力受河流比降的影响很大。

大的巨砾能从非常陡的山区河道上滚下来，但同样的巨砾在比降低的大河流中就移动不得。可科罗拉多大峡谷中的科罗拉多河为例来说明这个原理。被洪水从峡谷的陡坡上冲下来的巨砾形成大的堆积体，在河流的河床中造成急滩。

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院