水道

水道(英語:channel或 watercourse)即水上通道或水流,通常指两块陆地之间可以通航的狭长水体,其特点为两端(或多端)各自连通更大的水体,在自然地理学上最著名的例子就是海峡。有些宽广水体因为海床地形的限制,可能只有很窄的水域可以作为水道进行通航,这些指定水道称为航道。[1]
水道是自然地理学和水文学中的一种地形,包括河流、三角洲和海峡等。天然水道与人工开凿的运河相对。水道对于港口的通航功能至关重要,其水深和通航能力会因侵蚀和沉积作用而自然变化,人类通过疏浚等工程手段维持航道的通航条件。[2]
形成
水道形成的起点称为水道源头(channel head),即山坡上水流开始在可辨识的两岸之间流动的位置。水道源头是山坡过程和河流过程之间的重要分界,也是最上游的河道网络部分。[2]
水道源头在坡面流和/或地下水流汇聚到足以使水流剪切应力克服地表抗蚀能力时形成。水道源头常与崩积层、凹地和山体滑坡相关。坡面流是水道形成的主要因素,饱和坡面流加深以增加剪切应力,开始水道下切。坡面流在地形低洼处汇聚,水道形成由此开始。土壤组成、植被、降水和地形决定了坡面流的流量和速率。[2]
自然水道
自然水道由河流作用形成,广泛分布于地球表面。它们主要由水文循环中的流动水体形成,但流动熔岩也可形成熔岩水道。水道也指穿过暗礁、沙洲、海湾或任何浅水体的较深通路。河流水道是河流的物理界限,由河床和河岸组成,存在多种几何形态。水道发育受水流和沉积物运动共同控制。[3]
低坡度河流(坡度低于百分之几)与高坡度河流在形态上有显著差异。河流水道可分为多种类型,如辫状河、蜿蜒河和顺直河等。在洪水期间,水流可能超过水道容量,溢出至河谷底部、泛滥平原或流域。
在更广泛的航海语境中,作为地理名词,"水道"(channel)与海峡(strait)同义,指连接两个较大水体的相对狭窄的水道。在此航海语境中,strait、channel和passage三个术语通常可以互换使用。例如,英吉利海峡是英格兰和法国之间的水道。著名的例子包括:
水流通道
水道形态通过其平面、横截面和纵剖面几何形状来描述,受两大因素控制:水流量和沉积物供应。对于可侵蚀水道,其参数之间的相互关系可由莱恩原理(Lane's Principle,又称莱恩关系)定性描述:沉积物载荷与河床粒径的乘积与水流量和河道坡度的乘积成正比。[4]
航道
航道(navigable channel)是航海术语,指船舶航行的通道,通常设有标志(如浮标)并有时经过疏浚。根据托雷森的分类,航道可分为A至D多个等级:从适合昼夜航行且有保证航道深度的A级,到完全没有航行辅助设施、仅向船长提供估计水深的D级。[5]
按疏浚程度,航道可分为不受限航道(足够容纳最大船舶宽度10至15倍)、半受限航道(浅水区有限疏浚)和全受限航道(整个航道均需疏浚)。后者完全由人工建造,通常称为运河,巴拿马运河即为一例。[5]
航道不仅包括经深挖疏浚、可供船舶通航的河口或河流部分,也涵盖通往码头等小型船只设施的水道。当疏浚航道穿越海湾淤泥或沙质海底时,因底质不稳定而需反复疏浚。[6]
航道通航条件的监测责任因港口设施而异,维护工作常由第三方执行。风暴、海况、洪水和季节性沉积都会影响通航条件。在美国,航道由美国陆军工兵部队(USACE)监测和维护,疏浚工作常由私营承包商在USACE监督下进行。水道执法及部分应急泄漏处理属美国海岸警卫队管辖范围。
参见
参考文献
- ^ Definition of STRAIT. Merriam-Webster. [2025-04-21].
- ^ 2.0 2.1 2.2 Bierman, R. B.; Montgomery, David R. Key Concepts in Geomorphology. W. H. Freeman. 2014.
- ^ Channel Processes. www.krisweb.com. [2025-04-21].
- ^ Lane, E. W. The importance of fluvial morphology in hydraulic engineering. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. 1955, 81: 533–551.
- ^ 5.0 5.1 Thoresen, Carl A. Port Designer's Handbook: Recommendations and Guidelines. Thomas Telford. 2003. ISBN 978-0-7277-3228-6.
- ^ History of the Waterways of the Atlantic Coast of the United States (PDF). USACE. 1983. (原始内容 (PDF)存档于2007-01-03).

