科里奥利力对城市与河流关系的影响

宋向阳，惠　闯，张丙开

（阜阳师范学院 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037）

科里奥利力对城市与河流关系的影响

宋向阳，惠闯，张丙开*

（阜阳师范学院 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037）

考察中国五条河流两岸城市的分布情况，发现分布在河流右侧的城市居多。探究了其中的原因，认为科里奥利力是导致城市大多分布在河流右岸的主要原因。科里奥利力加重了北半球河流右岸的冲刷，使河流右岸比较陡峭。由于水深岸陡，易建设港口，便利交通，所以北半球城市多分布于江河右岸。

科里奥利力；河流；城市；港口

水是人类生命之源，也是城市形成和发展的核心资源，水兴则城市兴，没有了水源，城市难以发展和兴起［1］。早期人类没有掌握凿井技术，只能临水而居，方便取水。随着凿井技术的发展，人类的活动可以稍微远离河流，但井水的供水量毕竟有限，仅能满足基本的生活用水。随着生产的扩大，人们供水的主要途径依然是河流。另外农业是衣食之本，河流沿岸相对来说灌溉便利，是发展农业比较理想的地方［2］。河流还有一个重要的功能，就是能够提供航运，方便交通，尤其是在古代，大宗货物陆路运输不便，河运便成了最便利最主要的运输手段。如，隋朝时期开发的大运河，带动了运河两岸城市的形成和快速发展。即使在现代，河运仍然是十分重要的运输方式。所以人类的生活和生产逐渐向河流沿岸聚集，这样城市在漫长的形成、发展过程中，基本分布在河流沿岸。但大体上看，城市分布情况并不均匀，为了研究河流两侧城市的分布情况及其成因，我们进行了调查与探究。

1　河流两岸城市分布调查

长江是中国最长、水力资源最丰富、流域最广的河流之一，本文调查了中国长江及其重要支流两岸的大、中城市（地级以上城市）分布情况。采用的方法是，通过查找历史地图手册，判断城市位于河流的哪一侧，并结合百度地图进行确认，同时调查了城市是否处于河流拐弯处。另外查找相关文献，了解相关城市的发展演化状况。调查的结果见表1-5。

表1　长江沿岸城市分布情况（面向河流下游，右手边是右岸，左手边是左岸）

表2　嘉陵江沿岸城市分布情况

表3　岷江沿岸城市分布

从表1中可以得到，右岸13个地级以上城市，占65%，左岸7个地级以上城市，占35%。从表2看出，右岸2个地级以上城市，占66%；左岸1个地级市，占34%。从表3看出右岸3个地级以上城市，占100%。

表4　湘江沿岸城市分布情况

从表4看出，湘江沿岸地级以上城市5个，右岸3个占60%，左岸2个占40%。

表5　赣江沿岸城市分布情况

从表5看出地级以上城市2个，右岸1个占50%，左岸1个占50%。

从表1-5中，可以看出城市分布在河流右岸比分布在河流左岸的数目要多，右岸城市共22个，左岸11个，右侧城市占总数的67%，并且河流右侧城市经济发展要比河流左侧城市发展迅速。以长江为例，右岸有以上海、南京为首的大、中城市居多，而左岸仅有黄冈、安庆等为数不多的几个城市。长江右岸经济发达，人口众多，与左岸形成鲜明的对比。

2　物理原因探究

从物理学知道，由于地球自转，北半球运动物体会受到向右的科里奥利力作用，使得运动物体有向右偏转的趋势。河水由于流动，因此有向右运动的趋势，河道的右边往往比左边冲刷的更厉害，从而导致河流的右岸相较于左岸更加陡峭。相对于右侧，左侧河水流速比较缓慢，左岸因为没有那么多河水冲刷，所以经常会出现沙石堆积现象，比较容易形成滩涂。尽管科里奥利力很微弱，短期内作用于河流的效果不明显，但只要时间足够长，科里奥利力的这种效应能够明显地观察到［3］。

在北半球，科里奥利力加剧了河水对河流右岸的冲刷，因此右岸冲刷比较厉害，河岸较陡，河床较深，适合停靠较大的船只，非常适合作为航道。因此，江河的港口或码头一般选择在河流的右岸建设。港口作为连接水陆交通的枢纽，往往带动城市的形成和发展［4］。自然地，河流右岸形成的城市较多。

3　讨论

河流在拐弯处由于水受到惯性离心力的作用使得凹岸侧水面较高，凸岸水面较低［5］，弯道中水不断冲刷河流凹岸一侧。同时水流在流经弯道的时候，由于重力和惯性力的共同作用，断面内形成横向环流（通常表层水从凸岸流向凹岸而下层水从凹岸流向凸岸），也称之副流［6］。弯道横向环流运动，加剧了泥沙在横断面上的输移，使得凹岸不断被冲刷［5］，在某些河段即使在左侧，由于处于弯道的凹岸，也可以形成建立港口的条件，从而易于形成城市。调查显示，在11左侧城市中，有8个（73%）处于河流弯道的凹岸。

由于南、北半球科里奥利力作用方向是相反的，在南半河流左侧的冲刷比较厉害。所以南半球城市分布情况正好和北半球城市分布情况相反。例如亚马逊河流流经许多国家，在它的左侧有玛瑙斯、伊塔夸蒂亚拉、奥里希米纳等大中城市，而右侧有帕林延斯、茹鲁蒂等城市。虽然它的右侧也有大中城市，但是它的右侧城市发达程度远远落后左侧城市。

4　结论

通过调查河流两岸城市的分布情况，发现在北半球分布在河流右侧的城市居多。我们认为这一现象主要是由于科里奥利力的作用，科里奥利力加重了水流对右岸的冲刷，从而在河流右岸容易形成港口，进而促进贸易的发展和人口的集聚并带动城市的形成与发展。所以科里奥利力是北半球城市大多分布在河流右侧的重要原因。当然城市形成的原因比较复杂，还受到周围环境、土地等多种因素的影响。另外由于现代造桥技术的发展，有些原本只在河流一侧发展的城市出于扩展城市空间的需要，也向对岸发展，所以出现了很多跨江发展的城市。

［1］ 马正林.中国城市历史地理［M］.济南：山东教育出版社，1998：P302.

［2］ 王伟，谭彩霞.对清代城市分布的近河性特点的分析［J］.商业文化（学术版），2009（10）：238.

［3］ 丁红.科里奥利力对农业生产的影响［J］.宁夏农林科技，2011，52（4）：21-22.

［4］ 田欣欣.国家战略调整下北方港口城市产业与空间重构研究——以唐山市为例［D］.兰州：兰州大学，2009.

［5］ 郑涛.弯曲河段航道宽度确定机理研究［D］.重庆：重庆交通大学，2009.

［6］ 孙立新，周晓斌.小议在河道弯道内开采砂石对上下游衔接及对对岸冲刷的论证［J］.黑龙江科技信息，2011（3）：296.

The effect of coriolis force on the relationship between cities and rivers

SONG Xiang-yang，HUI Chuang，ZHANG Bing-kai

（School of Physics and Electronic Engineering，Fuyang Normal University，Fuyang Anhui 236037，China）

The locations of cities along five rivers have been investigated in this paper，and most cites have been found to locate on the right side of the rivers，which is mainly caused by the coriolis force.Since the coriolis force makes the stream scour the right bank of the river seriously，the water near the right side is deep and the right shore is steep，and the right side is suitable for building ports，so most cities appeared and developed on the right side of the rivers.

coriolis force；river；city；port

O31

A

1004-4329（2016）02-033-03

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329（2016）02-033-03

2016-02-20

国家自然科学基金（11273008）资助。

张丙开（1976－），男，博士，教授，研究方向：天体物理和高能宇宙线物理。

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