天興洲是由長江上游泥沙沖積而形成的,四面環水,成為“武漢火爐”中的一個晝熱夜涼的“特區”,而且土質松軟肥沃,耕層深厚,透水性強,這種得天獨厚的自然條件,對西瓜的生長極為有利。但天興洲分汊河段的分流已經發生了明顯的變化,后來,有人的確希望開發天興洲,但是考慮天興洲的特殊地理位置和防洪抗洪的需要就一直擱置下來。
1、河流上的沙洲是怎樣形成的?
河流的水流在流動過程中進行侵蝕,形成了各種溝谷地貌,被侵蝕的物質沿溝谷向中下游搬運并堆積,形成沖積扇、河漫灘、沙洲和三角洲等堆積地貌,其中沙洲是河流地貌中一種特殊的表現形式,廣泛地存在于河流中、下游地區。如下圖▲武漢的天興洲▲九江的單家洲河流的流水作用總是以侵蝕、搬運和堆積三種方式進行,當河流水量增加或流速加大,流水能力作用加強,進行侵蝕,反之流水作用減弱,便發生堆積,
河流的流水作用還與水流結構有關,河流水流呈螺旋狀運動,形成環流和漩渦流。下圖在彎彎曲曲的河流中,河水從凸岸流向凹岸的表層流與從凹岸流向凸岸的底層流構成一個連續的螺旋型向前移動的水流,由于流速隨水深增大而減小,根據離心力F=mv2/r,離心力也隨水深增大而減弱,在河流轉彎處,河水一般以單向環流為主,(上圖)河水表層流速大,離心力較大,因此表層水流侵蝕加強,隨著水深流速變慢,河水底層把物質帶上來,在一側堆積。
在平直的河道中,洪水時,河床中部的水量比靠近兩岸的增加要快一些,因此河流橫向水面呈上凸形,表層水流從河床中部流向兩岸構成兩個橫向環流系統,(上圖)河流會侵蝕兩岸,堆積在中部,根據河流形成的沙洲形態可分為三種類型:橢園型,竹葉型,鐮刀形。(上圖)鐮刀型:一般發生在河流轉彎處,洲體向河道凸岸彎曲,洲頭略鈍和洲尾削尖,似如鐮刀或月牙,
水流作用主要是上圖中的單向環流,由于上下流速變化很大,遇河流彎曲時,表層流侵蝕河岸,物質脫落后,被底層流搬運到一側堆集。形成沙洲體,如武漢的天興洲,竹葉型:發生在平直河道中,洲體邊線光滑,洲頭鈍狀短粗,洲尾削尖延長,與竹葉相似。水流作用主要是上圖中底部匯合型雙向環流,中間堆集,兩岸侵蝕,形成的沙洲呈對稱性,居在河流中間,
如武漢的白沙洲。而橢園型沙洲有河道中分布較多,它可看作沙洲發育的早期形態,不同河流的橢圓形沙洲表面植被覆蓋度差異較大,這與沙洲成形的時間長短有關,上圖是馬鞍山小黃洲附近的沙洲,呈現出明顯的洲頭鈍、下尖形態,一般來說它的形成經歷了河流的季節變化和河流的年際變化,就年際變化而言,大水年洲頭沖刷,洲尾淤積,中小水年則洲頭淤積,洲尾沖刷,對河流的季節變化來說,夏季多沖刷洲頭,洲尾淤積,冬季洲頭淤積,洲尾沖刷,就時間長短而言,徑流量大的時候時間少,洲頭淤積時間長,久而久之,沙洲淤積成鈍形,而洲尾時間沖刷時間長,形成尖形。
橢圓形沙洲主要是沙洲早期形態,沙洲的形成依賴于汛期來沙,高水位時淹沒在水下,部分泥沙落淤使得洲體逐漸變大,非汛期露出水面,洲頭和洲尾都會受到一定程度的水流沖刷,由于推移質在洲頭淺水區的淤積,總體來說,整個沙洲將向上游方向發育,竹葉形沙洲一般是沙洲穩定形態,河道外形較穩定,沙洲洲面植被覆蓋較好,沙洲的發育依賴于推移質,在洲頭淤積和汛期高水位時洲面植被攔截部分泥沙,洲頭多淤積大量粗沙,洲尾持續沖刷削尖,由于植被的固定作用和源源不斷的上游來沙在洲頭淤積,整個沙洲將向上游方向發育。
▲武漢白沙洲鐮刀形沙洲處在河灣內,一般是沙洲穩定形態,河道外形不僅塑造沙洲彎曲的形狀,還限制著沙洲平面形態的發育,沙洲洲面植被覆蓋較好,沙洲的發育依賴于洲頭淤積和河勢變化。沙洲是河流中的泥沙長時間淤積產物,它的發育必然符合一定的水動力學和泥沙運動規律,對于河流徑流量比較小的河流,河道比較窄,水流動力性較差,沙洲空間發育不足,形成的沙洲較少,多是河漫灘,
2、武漢天興洲為什么會漂移?