黄土高原与黄河泥沙阅读心德

黄土高原与黄河泥沙阅读心德

黄土高原——是第四纪时期铸就的一项巨大工程，它分布的高度让我感到惊叹，它分布的范围也让我感到惊叹，而为什么它能在这么高的高度都能形成堆积，而且这么大的华北平原都有它的身影？在学了大一的地质、地貌、第四季环境之后，我基本了解了黄土高原的形成和黄土颗粒的一些特征性质等。而黄土高原面积约为40万平方公里，而它的90%以上农田为是以坡耕地，每公顷坡耕地年均流失土壤120—150t流失水量300—450m3，而且这些数字在逐年加大，想象在不久的将来黄土高原的高原会不会变质呢?这让我感到惊恐。黄土高原侵蚀和黄河泥沙一直是社会的热点，一直是我们迫切想解决的问题。而黄秉维也在《现代自然地理》的第十五章议论了这个问题。我对黄土高原和黄河泥沙又有了更近一步的了解。

在本章中黄秉维讨论了黄土高原土壤侵蚀的宏观规律及侵蚀产沙对下游的影响，并且抓住了黄河下游是受人工束缚的河道，泥沙运动特性不同于天然河道，因而泥沙援救不能局限于河道，应该考虑流域系统。黄河下游的泥沙灾和黄土高原土壤侵蚀灾害是不可分割的，土壤侵蚀是导致黄河下游泥沙灾害的根源，它与流域环境相关。所以本章黄秉维从地理学角度探讨侵蚀和泥沙的宏观特性，寻求流域综合治理的方略。

想要探索影响侵蚀产沙诸环境因素的作用、研究黄土高原强烈侵蚀的形成，首先应从现代侵蚀环境理来看，所以黄秉维把现代侵蚀环境放在了第一节，又可分为自然地理特征（地带分异明显、降雨的集中与波动性、地表切割破碎、现代地质作用活跃）和人为侵蚀环境特点（人地矛盾、土地利用结构不合理，认为活动加剧）。第二节讲述了黄河中游的侵蚀产沙包括强烈侵蚀产沙的时间过程和侵蚀强度与地理环境的关系，时间过程中从人类的春秋战国时期开始到了现代，从图15.2中可以看出黄土高原的侵蚀在迅速的发展，所以黄河泥沙

的治理迫在眉睫。而在侵蚀强度与地理环境关系中包括侵蚀强度确定方法、侵蚀强度的区域分异规律、侵蚀强度区域分异原因分析(人文因素分析、自然因素分析)。上一节讲述课侵蚀产沙，黄秉维马上就进行了泥沙输移的特征叙述，其中包括泥沙输移比与排沙比、泥沙输移与环境、河道的输移特征。有了侵蚀、输移的过程后，泥沙总会在适宜的河段堆积，所以开始了第四节黄河侵蚀泥沙堆积与环境的内容，其中讨论到了泥沙堆积的环境、河道泥沙堆积的规律、和三角洲演变对河道淤积的影响。然后对泥沙的发展再进行了议论，开始了第五节下游河道泥沙淤积趋势预估（中游侵蚀泥沙趋势预估、下游河道泥沙沉积预估、和下游河道的发展）。其中重要的是其中议论到了一个综合变权模型，尽管是一种间接法，但是相对与以前的模型相对要精确。最后提出了我们古往今来一直研究黄河和黄土高原的目的就是泥沙的治理，为使黄河继续的哺育我们人类，开始了第六节侵蚀泥沙调控对策（调控的主要观点、调控泥沙的方略和措施）。这就是这一章的重要内容。

看了这章内容之后我就选取了其中的第三节黄河泥沙的输移特征来谈谈自己对这些知识的理解。泥沙输移研究已有了很长的历史，但是研究的区域局限于冲击性河道，研究的主要方面是泥沙输移过程和水流输送泥沙的能力。对沟道泥沙输移的研究也基本上是空白，从侵蚀和淤积关系来考虑输移的研究也很少，从70年代以来因生产的需要，黄河中游泥沙输移的研究才引起人们的重视。在本节黄秉维就在此节中议论到了泥沙输移方面的问题。

一、泥沙输移比和排沙比

泥沙输移比：一定时间和空间范围内，流域内某过水断面输送小于某一粒级得泥沙量与断面以上同级侵蚀量之比。也就是在一定的时间，一定的流域面积的沟道中，流域某一断面实际侧到的输沙量与实际测到的输沙量和上流域堆积的输沙量的比值。也就是说同时段断面以上流域侵蚀产沙的总量于最终通过此段断面实测的输沙量与上流域堆积沙量的和。而这个比值只能是小于1或者是等于1。绝对不能大于1.因为总是有一部分泥沙堆积是没有侵蚀也没有堆积或者说是堆积量等于了侵蚀量。所以它可以作为判断侵蚀强度的一个标准。如果说比值越小就说明此流域的堆积越强，而侵蚀越弱。反之比值越大（但是不超过1）说明堆积稍弱，而侵蚀稍强，总之堆积是大于侵蚀，如果等于1说明此段流域

的泥沙量不会发生变化。排沙量是指：河道上断面输沙量与同时段下断面输沙量之比，而它的比值可以是大于1、小于1、或者等于1。而当比值大于1的时候说明了上游的输沙量大于的下游的输沙量，此时上游就会造成侵蚀而下游就形成堆积。而当比值小于1的时候上游的输沙量就会小于下游的泥沙量，此时下游就会形成侵蚀，而等于1的时候上下游的泥沙量相等，此时上下游的总泥沙量不变化，只可能在部分的地段进行了堆积和侵蚀，因为还有地形、从剖面形态的影响。

为什么泥沙输移比多用于沟道流域，排沙比用于河道呢？那是因为在沟道中，它的沟道狭小、水流小、水流的挟沙能力小，所以总有一部分泥沙的堆积，所以比值是小于1的。只有在特殊的情况下才等于1(正如部分专家认为的黄河中游的泥沙输移比是1)。而在河道中，流域面积时大时小、水流量时大时小、冲击强度有强有弱，所以比值才有三种情况。

二、泥沙输移比与环境

●泥沙输移的主体是泥沙，所以我们首先要考虑的是泥沙本身（粒径大小）与输移比的关系。从地表物质来考虑，由于各地河流所处的地理位置不同，地表岩石的类型也不相同，所处的环境也不同，就会造成岩石的风化程度不同，以致于形成的粒径大小不相同，这就会影响流域的输移比。在相同或相近的水流条件及其他条件也相似的情况下，流域侵蚀物质粒径越细，水流挟带泥沙的能力也越强，反之。

●因为泥沙输移的动力来自于水源，但是在不同的时间就有不同的水量分布变化，而水量的分布变化舍有一定的周期性，又有非周期性。从时间的角度考虑，在某个地域的雨季，此时降水多，径流的补给源就多，使得水流挟沙的能力增大，输移比更加接近于1。.如黄河主要降水在7—9月份，此时以暴雨为主，流量变化大，侵蚀就会增强，泥沙输移比就发生变化。

●在空间范围来说，也就是流域的面积。自然界环境中的河流大小都不一样，流域面积大的阻碍泥沙输移的能力小，而流域面积小的阻碍泥沙输移的能力相对较大，而流域的面积要在一定大的范围内才实用，流域太大就没有研究的价值了。

三、河道泥沙的输移特性

在前面我谈到了影响输移比的因素粒径大小，在此黄秉维谈到了一个特殊的现象——絮凝现象。由于分散在洪流中的细泥沙在水流运动中不可避免的发生碰撞，而凝聚在一起产生絮凝现象。而它的发生必须满足是高含沙水流（含量大于400kg/ m3水流），其中要满足有丰富的沙源，泥沙粒径要小于0.05—0.04mm的粉砂为主，有强大的暴雨产生的径流。由于这些泥沙的粒径都较小表面积相对就大，在碰撞时由于颗粒间的作用大而被吸引在一起发生絮凝现象。此后泥沙和流水作为了一个整体，所以泥沙的絮凝作用大大地削减了泥沙的沉速，减弱了侵蚀。下面谈到了床沙质与冲泻质，床沙质是河流中的推移质和悬移质中较粗颗粒，在床沙中大量存在，属于床沙质。它们在输移过程中有机会与床沙进行充分交换。因此，在经过一定距离后，其含量必然达到饱和即等于水流挟沙能力。而冲泻质是悬移质中较细的泥沙颗粒，在床沙中则很少出现。由于它们在输移过程中不能与床沙进行充分交换，常处于不饱和状态。因此，它们在水流中的含量不仅取决于水流条件，而且还与河段上游流域供沙条件有关。所以冲泻质的泥沙百分含量随着含沙量得增加而增加。黄土高原各次洪水的泥沙基本来自于冲泻质的原因。而高含沙量洪水使得黄河中游黄土丘陵沟壑小流域保持泥沙输移比接近1的原因。

由于各河段的断面形态、纵剖面比降等原因，高含沙水流不可能一直流到河流的终端。从黄河来看，黄河中游支流的长度都不是很长，流域的泥沙等可以通过它到达下游，就是因为这样在黄河的下游形成了大量的堆积以致有了地上悬河的说法。而黄河下游泥沙的治理也是我们急切解决的问题。

这一章从整体上告诉了我，黄土高原形成后，黄土高原的泥沙经过了侵蚀、输移、并在下游堆积的过程 ，最后讨论了下游泥沙堆积而造成的影响并提出了黄河泥沙的治理方略和措施。黄秉维却是从宏观上讨论了侵蚀强度的空间分异规律与原因、侵蚀强度变化的时间过程与原因、土壤侵蚀的治理方向与措施等方面的知识。为什么在70年代前，对黄河，黄土等的研究成果没有什么发展，而没有站在宏。观的角度上考虑、观察研究问题。这是其中的原因之一

读了这一章节，我不仅知道了黄河泥沙方面更多的知识，而且最重要的是我明白了在考虑一个地学问题是不要局限于某一方面，要宏观考虑问题，读书也不能就浸在书本的知识里，要跳出书本用所学的知识宏观思考问题。并且学习到了在搞科学研究的时候，写文章的时候或者在做任何一

件事的时候都要注意思维要严谨、要有逻辑。在读书的过程中，我也感受到了品读的乐趣。

城市与环境科学学院

2010级 林凡珺