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- 1、黄河有着“悬河”之称,高出地面10米,为何国家不清理河底泥沙?
- 2、关于泥沙介绍
1、黄河有着“悬河”之称,高出地面10米,为何国家不清理河底泥沙?
你见过河床比陆地还要高的河流吗?我们的母亲河黄河就是这样的神奇河流。
在黄河的一些河段,水面高出地面7、8米,并且这个高度还在增加,不久就会达到10米。
黄河之水天上来
在我国的开封,河面都快和开封塔一样高了。
这对于河边的人来说是相当危险的,这就好比黄河悬在人的上方,不排除有决堤的可能。
那么,为什么不能人为清理泥沙,将河面的高度降下来呢?
想要搞清楚这个问题,我们得先来看看,这些泥沙都是哪里来的,怎么就越堆越多?
黄河的河水真的黄
黄河之沙
黄河的源头和长江隔着很近,都在唐古拉山山脉,二者之间的距离才300多公里。
在上游地区,黄河的河水颜色也不是黄色,而是非常清澈的,如果不特意标注,人们很难分清黄河上游与长江。
但是到了中游,一切都变了,黄河流经了一个叫做黄土高原的地方,这里是一望无际的黄土地,干旱少雨缺少植被。
黄土高原
可一旦下雨,这些黄泥沙就会顺着河水进入到黄河,还有就是黄河中游的几条支流也夹杂着黄土高原的泥沙,它们全部都注入到了黄河里。
黄土高原的平均海拔有2000米左右,地势落差大,所以黄河水在这一地区的流速很快,还出现了壶口瀑布。
当黄河进入下游,流速放缓,泥沙出现了沉淀,形成了一望无际的冲积平原,这里也是华夏文明的诞生地之一,史书上描绘的中原。
中原大地
泥沙含有丰富的氮、磷、钾等元素,非常有利于农作物的生长,因此黄河的下游也是我国的主要粮食产地,河南、山东都是粮食大省。
所以在我国的历史上,黄河的泛滥是一半好事一半坏事,坏事是因为它冲毁房屋,造成洪水,淹没田地;好事则是,黄河水淹过的土地,来年的收成会更好。
著名的大禹治水,所治理的河流就是黄河,大禹也是因为治水有功得到舜禅让的王位,可见黄河在历史上的地位有多重要。
大禹治水
然而,有利也有弊,黄河的泥沙太多,导致在河南地区的沉积越来越厚,经过几千年的沉淀,河床被不断抬高,于是出现了地上悬河。
黄河每年的泥沙有16亿吨,其中四分之三的泥沙被注入了渤海,剩下的四分之一分布在黄河的下游形成了平原,每年黄河下游的河床会升高8到10厘米。
地上悬河示意图
黄河历史上曾经多次改道,大部分都是自然原因,在2000多年的时间里,山东、江苏被黄河冲击出来的面积,加起来相当于一个省。
可是,地上悬河就像悬挂在我们头上的达摩克里斯之剑,它始终都是一个隐患。
那么为什么不将河道里面多余的泥沙挖掘出来,降低悬河的水面呢?
黄河水
人工挖沙
黄河河段的地上悬河为什么不能人工挖掘掉,主要有三个方面的原因。
第一个原因就是泥沙太多了,这是一个巨大的工程,黄河下游分散着4亿多吨泥沙,而且泥沙几乎每天都在补充。
也就是说,人前脚把河底的泥沙挖走,后脚泥沙就填补进来了,毕竟一碗黄河水就有半碗沙,填补速度还是很快的。
黄河的泥沙沉积
如果要人工挖沙,那么挖掘机就不能离开河边得天天挖,才能保证黄河河床的清洁,很显然这个难度太大了。
黄河下游的长度在786千米,这得把全国的挖掘机调过来使用,蓝翔的挖掘机师傅都不够用。
从人力、财力上来说这个计划基本上不可能实现。
第二个原因就是挖掘河底的泥沙会造成很大的生态破坏,我国过去因为监管不严,很多地区的河流被人非法开采泥沙。
工作的采砂船
河床的泥沙被挖走之后,会改变河流的流速,影响正常的船只航行。
泥沙对于河水有阻碍作用,挖走泥沙后河水流速加快,如果这个时候发洪水会对下游地区造成严重的破坏。
挖走黄河下游的泥沙之后,河面的确会下降,可与此同时湖泊、水库的水会发生倒灌。
因此,正常的河流都不能大肆挖掘河沙,更不要说特殊的地上悬河了。
黄河流域
第三个原因就是,挖出来的泥沙放在哪里?泥沙可不能随意堆积,否则容易产生疾病传染。
放到显微镜下就能发现,泥沙里面有细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体以及螺旋体等微生物。
我们时常闻到淤泥会有一股腐臭味,就是以上的生物们发出来的。
黄河河床的泥沙
古人常说的洪水之后会发生瘟疫,实际上就是洪水翻涌起泥沙,人接触了洪水以后被各种病菌感染,然后互相传染。
贸然挖掘黄河河底的泥沙,是一件很危险的事情,搞不好闹出传染病。
所以,黄河的泥沙不能挖出来。
黄河洪水
治理泥沙
与其花大力气挖泥沙,不如从泥沙的源头解决问题,黄河的泥沙哪里来的,绝大部分都是黄土高原来的。
黄土高原是因为秦岭的阻挡,西伯利亚寒风吹来的沙越过不了在此堆积而成,形成于距今约800万年前。
原本黄土高原的面积原本没有如今这么大,达到现在的面积,这其中有人类过度放牧、开垦的原因。
对于黄土高原,我们不可能让其黄土在短时间内全部不见,只能依照循序渐进的方式治理。
黄土高原变绿
好在,黄土高原并不是沙漠,它上面是可以种出植物的,可以因地制宜种植沙棘、芨芨草等耐干旱的植物,用来稳固水土。
这样每年因为雨水进入黄河的泥沙才会逐步减少,长此以往,黄河的河水会有清澈的一天。
然而有人提出了担忧,黄河下游就是依靠黄河的泥沙保持土壤肥沃的,泥沙减少是否会影响下游的粮食产量?
黄河下游
治理黄土高原又不是把它治理得一粒沙都没有,正常的泥沙补给又不会因为绿化而改变,比如亚马逊雨林这么多树,也不影响它正常的河流。
黄河下游主要的问题是泥沙太多了,已经超过了能够容纳的泥沙量。
这里面有很多泥沙是平原堆积不下才积攒在河床的,治理黄土高原就是让这些多余的泥沙不要进入黄河。
黄河携带大量泥沙
黄河与渤海
黄河每年带入这么多泥沙,为什么这么多年没见把渤海填平?
实际上,我们现在看到的渤海,已经是黄河填海以后的样子,渤海已经消失了近三分之一的面积。
不过这是渤海在百万年间缩小的,几千年的时间无法看见明显的缩小。
还有就是,黄河的泥沙量是在关中地区大量住人才开始飙升的,根据史书记载,春秋战国时期对它的称呼为 “河”,并没有加黄这个定语。
渤海的地形
黄河这个称呼开始出现在史书上可以追溯到汉朝,刚好汉朝开始关中地区居住了大量的人口,由此可见它应该是在那个时候彻底变黄的。
汉朝之后的朝代很多都以长安为都城,这也让关中地区的人口数量很多,人类的活动进一步扩大了黄土高原的面积。
这么看来,黄河往渤海里面大量注入泥沙的时间也就2000年左右,这时间对于改变地貌来说太短了。
黄河入海口
因此,短时间内黄河是无法填平渤海,不过长时间就说不定了,理论上来说它是可以填平渤海的。
当然,这个假设或许永远不会实现,因为我国治理黄土高原已经出现成效,黄河下游的泥沙量已经降为0.64亿吨,这个数字和春秋战国时期相似。
黄河在山东境内入海,水质已经不再浑浊,黄河终有一天不会再黄。
长河落日圆
不过它作为文化烙印已经深深刻在了华夏人民的心里,即便它变清澈了,也依然是我们心中的黄河。
2、关于泥沙介绍
[拼音]:nisha
[外文]:sediment
天然水流中所挟带的固体颗粒。主要来源于流域内水流对地表物质的侵蚀,包括风蚀,在入海河流的河口段还有沿岸海流涨潮时带入的泥沙。从流域地表冲蚀下来的泥沙数量,通常用侵蚀模数(也称输沙量模数)衡量,单位为吨/平方公里。
泥沙特征河流泥沙的矿物成分依流域地质条件而定。主要是氧化硅,其次为氧化铝、氧化铁。钙、镁、磷的氧化物含量极微。较粗的泥沙颗粒,由于经常沿河底运动,相互碰撞和摩擦,故呈圆形或椭圆形;较细的颗粒,因经常悬浮于水中,其中大多数又是较粗颗粒破碎后的坚硬部分,故常呈不规则的棱角状。
泥沙颗粒的大小,通常用泥沙的直径来表示。但由于泥沙形状不规则,直径不易直接测定,理论上采用等容粒径,即与泥沙颗粒体积相等的球体直径来表示。等容粒径简称粒径,常用单位为毫米,较大的用厘米。单位体积泥沙的重量称为容重,单位为吨/立方米或克/立方厘米。泥沙在静水中下沉到一定程度,泥沙重力等于阻力时,泥沙会匀速下沉。泥沙在静水中的均匀沉降的速度称为泥沙的水力粗度,以厘米/分或厘米/时表示。泥沙的颗粒组成特征可用泥沙的粒配曲线表示。此曲线的横坐标表示泥沙颗粒直径,纵坐标表示小于此种粒径的泥沙在全部泥沙中所占的百分数,常绘在对数概率坐标纸上。
泥沙运动根据泥沙运动情况,可将泥沙区分为推移质、跃移质和悬移质。由于跃移质是推移质和悬移质之间的物质,因此有时把跃移质合并在推移质中,而只将泥沙区分为推移质和悬移质两种。
悬移质是泥沙运动的重要方式,引起泥沙悬浮的主要因素是紊动作用。悬移质运动的形式是随水漂流。悬移质运动时受到两种力的作用:一是重力,使泥沙向河底沉降;另一是水流推动力,使泥沙沿河向下游运动。泥沙向下游运动的速度与水流速度有关,泥沙输送量可间接代表泥沙向下游运动的速度,流量越大,可带走的泥沙量也越多。泥沙的运动常受河底地形和水流内摩擦等的影响产生涡流。悬移质在沉降过程中被涡流带回上层,使泥沙上下漂移,沉降速度变慢,因此细颗粒泥沙往往被带到下游很远的地方。
推移质以沙波形式运动。它的运动可用艾里定律来说明,即河底滚动的推移质的直径与水流速度的平方成正比,推移质重量与水流速度的六次方成正比。河流上游河段的流速变化很大,洪水时常能推动巨大的砾石,洪水稍为退落,推动力迅速减弱,巨砾当即停留不动,故上游河段及其附近河槽,常见巨砾堆积。
含沙量每立方米达到数百以至1000千克以上的高含沙水流,有两种基本的流态:一种是高强度紊流,另一种是湍流。高含沙水流携带大量泥沙,当进入下游河段,比降减小,流速变缓时,就容易大量淤积。在山区,还有一种含沙量极高的突发性高速水流,即泥石流。它挟带大量的泥沙和石块,含沙量常达1300~2300千克/米3,破坏力很强。
分布与变化水中含有泥沙的多少用含沙量表示,即每立方米水中所含悬沙的重量,以千克/米3计。河流中任一点的瞬时含沙量与瞬时流速一样,都是脉动的,而且变化幅度比流速大得多,越近河底,脉动越剧烈。河流泥沙沿垂线的分布,通常自水面向河底逐渐增加,泥沙颗粒越小,沿垂线的分布越均匀,颗粒越大则越不均匀。断面上含沙量的横向分布一般是靠近主流和局部冲刷处比河流两岸为大。河流含沙量沿河长的变化总趋势是向下游方向逐渐变小,但与多种因素有关,如黄河中游流经水土流失严重的黄土高原地区,含沙量远比其上下游都大。河流含沙量随时间的变化比较复杂,一般随着流量的增加,含沙量也相对增加。中国大部分河流一年中最小含沙量和输沙率通常出现在冬季,而最大含沙量和输沙率则出现在夏季。第一次大洪水时,最大沙峰往往出现在最大洪峰之前。河口区由于潮流流速呈周期性变化,含沙量相应也呈周期性变化,情况更加复杂。
单位时间内流过河流某断面的泥沙重量,称输沙率,单位以千克/秒或吨/秒计。一定时段内通过某断面的泥沙总量称输沙量,以吨或千克计。由于输沙率测验工作十分复杂,所以输沙量通常由平均流量通过相关关系求出。
参考文章
- 覆盖泥沙可治平菇杂菌食用菌
- 泥沙输送SedimentTransport地球科学
- 泥沙覆盖巧治平菇杂菌食用菌
- 河流的泥沙输送量Capacity(ofStream)地球科学
- 上山遛鸟时为什么要让画眉吃点碎土或泥沙?宠物绿植
- 泥沙俱下造句素材
- 带“泥沙”的诗句大全(72句)文学
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