環流和心灘

2024年3月22日發(作者：協管員)

心灘概念（來自百科）

位于河心的淺灘，與復式環流作用有關。在河床突然加寬處，由于河水流速心灘降低，

在河底受兩股相向的底流作用，于是，發生了侵蝕兩岸，而在河床底部堆積，逐漸形成心

灘。

每當洪水期間，心灘就增大淤高，頂部覆蓋了懸移質泥沙，發展成經常露于水面之上

的江心洲，又稱沙島。由于心灘的發展，使河流分汊，河床不穩定。在一定的條件下邊灘

和心灘可以互相轉化，邊灘被水流切割后可形成心灘；心灘側移并與河岸相連，則成為邊

灘，河床中出現心灘或江心洲時，河床水流分汊成兩股或多股，即形成分汊河床。若分汊

河床消亡，江心洲則與河岸或與河漫灘相連接，成為河漫灘的一部分。我國黃河中下游河

床寬淺，含沙量大，心灘和江心洲十分發育。

心灘： 河道寬窄不一，流水從窄束段流入開闊段時，流速減小，致使較粗碎屑在河底

中部淤積，最初形成雛形心灘。雛形心灘很不穩定，可因后來的沖刷而消失。由于雛形心

灘存在，過水斷面縮小，水流速度增大，并促使主流線偏向兩岸，從而使兩岸沖刷后退，

產生環流。這時表層水流由中間向兩岸流動，底層水流從兩側向中間流動，形成兩股環流，

促使河床中部沉積的發生。流水攜帶的碎屑沿雛形心灘周圍和頂部不斷淤積，使之不斷擴

大和淤高，轉變成心灘。

心灘在洪水期被淹沒，在枯水期露出。如心灘因大量沉積物堆積而高出水面，則轉變

成江心洲。江心洲僅在特大洪水時才被淹沒。一般說來，洲頭不斷侵蝕，洲尾不斷沉積，

江心洲緩慢地向下游移動；在移動過程中，幾個小洲可能合并成一個大洲；江心洲也可能

向岸靠攏與河漫灘相聯結。

心灘的形成與復式環流作用有關。

由于河床橫剖面形態多不規則，水流往往被河床地貌分離成兩股或數股主流線，水流

呈對稱雙向環流，在河底受兩股相向的底流作用的地段，被流水推移的泥沙就在那里堆積

下來，逐漸形成心灘。

一般低水位時，心灘多露出水面，河道被分成若干分流，而當高水位時，心灘被淹沒。

心灘下部常常為河床沖積物，由疊瓦狀排列的礫石或顆粒粗大碎屑組成，由于河道在心灘

上游端分叉，在下游端又重新匯合，因此河床心灘上游端多遭受侵蝕，而兩側和下游則不

斷堆積增長。因此心灘上保留下來的沉積物常是水流難于帶走的粗粒滯留沉積物，心灘頂

部則是洪水期的細粒堆積物，并且常常為植被固定而保護下來。因此在辮狀河道中，由于

河道寬，水流和心灘的側向移動迅速。一次洪水可能把原來的心灘沖刷完使原來心灘的位

置變為河道。

心灘沉積

辮狀河或網狀河的特點是發育一系列心灘。心灘形成于洪水期，此期間形成雙向環流，

表流從中央向兩側流，底流從兩側向中心匯聚，然后上升，由于水流的相互抵觸和重力作

用，使碎屑在河心發生沉積（圖6.7）。每一次洪水期，使心灘擴展、加高，最后露出水面，

造成河流分叉。這種分叉過程在河道內反復進行，即形成了心灘密布的、網狀的游蕩性河

流。心灘沉積物成分復雜。粒度變化范圍比邊灘大得多，也更粗一些，可以有礫石、粗砂，

有時還有粉砂和粘土夾層。心灘沉積物中的層理發育，常見大型槽狀交錯層理，層理的底

界面常為明顯的沖刷面，并有礫石分布。

心灘的形成往往與復式環流作用有關。由于河床橫剖面形態多不規則，水流往往被河

床地貌分離成兩股或數股主流線，因而形成復式環流。在河底受兩股相向的底流作用的地

段，被流水推移的泥沙就在那里堆積下來，逐漸形成心灘。心灘繼續堆積淤高，并高出中

水位以上，洪水泛濫時，在頂部可蓋上懸移質泥沙，便成為江心洲。江心洲比江心灘規模

大，經常出露在水面以上。如長江下游河床中有許多巨大的江心洲。

由于河流的不斷作用，在河床和河流兩岸常發生一系列的變化：岸邊的崩塌和堆積，

深槽和淺灘的移動，心灘和江心洲的變遷，汊河的衰亡和新生，河曲的發育等等。這些變

化常給沿岸的港口、碼頭、堤防、耕地和城鎮，以及航運等帶來一定的影響。