科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界河流泥沙的直接来源是水土流失。
土壤结构疏松,抗冲蚀能力差,气候干燥,植被稀少,坡陡沟深,暴雨集中,加上人类不合理的开发利用,是导致水土流失的主要原因。
某河段水流中的泥沙,除来自流域水土流失外,还可能来自水流对河床的冲刷。
当流域或上游河段来水含沙较少时,水流就会冲刷本河段河床而携带泥沙。
黄河上游水体较清,中游冲刷黄土高原,导致泥沙俱下、水体浑浊;而下游容易淤积,造成河床抬高,形成悬河,决口为患。
治河当治沙,为此浅谈几点治沙理论,和大家共同学习。
1以水冲沙原理“以水冲沙”理论和方略的提出,源远流长。
明末的潘季驯提出了“束水攻沙”、清代靳辅和陈璜提出了“以水攻沙”。
新中国成立后,王化云等专家概括地提出“拦、用、调、排”四字的治河方略,其中“调”就是调水调沙。
只是因为受制于当时生产力水平等因素,这一正确的认识难以实施。
大浪陶沙,惊涛拍岸。
这种场景形象的论证了“以水冲沙”的正确性。
泥沙比重大于水的比重,在静水中下沉;而在动水水中可以被水推动。
处在动水中的泥沙,一方面受重力作用有下沉的趋势,另一方面又受到水流的冲刷、紊动(混掺、上浮、扩散)作用而被长距离携带。
当泥沙所受到的重力作用大于紊动扩散作用时,泥沙就下沉淤积。
当紊动扩散作用大于重力作用时泥沙将被上浮或者河床被冲刷。
正是由于重力作用和紊动扩散作用的共同作用,才可以实现泥沙的长距离运动。
它的运动方式大体有“推移”和“悬移”两种,河流中较粗的泥沙在河床面附近做滑动、滚动、跳跃等形式的运动称之为推移。
泥沙的推移运动具有间歇性,走一会,停一会。
运动的泥沙也有可能与静止的泥沙置换,即水流冲刷和泥沙淤积交替出现。
泥沙前进的速度远小于水流速度。
泥沙在水中(自水面至床面之间)浮游前进、运动速度和水流速度基本相同。
泥沙的这种运动称为“悬移”做悬移运动的泥沙在水中的位置是时上时下,其中细颗粒泥沙能上升到水面附近,不与静止的床沙进行置换。
