APP下载

泥沙来源?含沙量还是输沙量?

2019-09-10王吉星

高考·上 2019年1期

王吉星

摘 要:汾川河百年一遇的洪水为阻塞性洪水,洪峰产生与水库溢洪道和桥洞堵塞后被冲开有关。泥沙的主要来源有三种:植被覆盖良好的疏松黄土发生块状滑塌、沟谷淤地坝被冲毁、河床和两岸谷地被洪水强力侵蚀,导致大量泥沙入河。因此,本文认为这道高考题的答案难以确定。另外,含沙量和输沙量不同。

关键词:洪水来源;泥沙来源;含沙量;输沙量

原题再现

地处黄土高原的汾川河流域多年来植被覆盖率大幅度提高。2013年7月,汾川河流域降水异常增多,表1为当月6次降水过程的时长、降水量和汾川河洪峰情况。第5次降水形成的洪水含沙量低,第6次降水形成的洪水含沙量极高。据此完成9~11题

11.第6次降水产生的洪水含沙量极高,其泥沙主要源于

A.河床B.沟谷C.裸露坡面D.植被覆盖坡面(答案:D)

汾川河在黄土高原,2013年7月流域内连续降水6次,出现了百年一遇的特大洪水。前4次降

水,均无明显的洪峰,原因是流域内植被覆盖率高,平均达85%,大量雨水下渗,植被也吸附了一些,只有一部分地表径流汇集到河流。另外流域内有水库,拦蓄了部分洪水。(图1)(表1)

为什么到第5次降水才形成明显的洪峰呢?第5次降水强度比前四次大,但主要还是经过了前四次降水,土壤涵养水源达到了饱和,下渗量少了;植被吸附也达到饱和,导致地表径流增大,河流出现了明显的洪峰。第6次降水形成的洪峰流量,比第5次的暴增了400%多,但第6次降水量比第5次小。降水量小而洪水量大,反常必有缘故。

在第5次降水后,流域内最大的胜利水库溢洪道堵塞,在还未疏通的情况下,第6次降水来临,水库水位急剧上升,超汛期水位2.4m,时刻危及大坝安全。经多方努力溢洪道得以疏通后,胜利水库以最大流量泄洪,临镇水位急剧上升。临镇下游的桥洞,又被洪水中的漂浮物和滚动物堵塞,经过一定时间后桥洞被猛然冲开,造成下游洪峰流量的异常增高,洪水位急剧起落,来势凶猛(图2)。可见,第6次降水形成的极高洪峰与水库溢洪道堵塞后被疏通、桥洞堵塞后被冲开有关,属于阻塞性洪水。

了解了洪水的来源后,再来看泥沙的来源,主要有三种:

一是上游植被覆盖坡面因滑坡多发,导致大量泥沙入河。上游植被覆盖良好,本可以有效的保持水土,但經过前5次持续的降雨,土壤含水量达到饱和,土质疏松的黄土在水分饱和后黏性较差,易发生滑坡。在植被覆盖良好的坡地,树根盘曲,枝节交错,反而易发生大块滑塌。

二是来自沟谷的泥沙量也很大。从二十世纪六十、七十年代以来,黄土高原的沟谷中兴建了大量的淤地坝,拦水拦沙。这些淤地坝多为村民自发兴建,就地取材,防洪设计标准低。经过几十年的使用,很多淤地坝已经淤满,病坝、险坝多,遇到大洪水易发生溃坝,甚至发生从高到低一连串的淤地坝一路被冲毁,将几年、几十年“零存”的黄土,“整取”入河。汾川河流域有淤地坝1598座,毁坝比超过22%,导致大量泥沙入河。

三是来自河床和两岸谷地的泥沙。因第二次洪水位极高,洪水在河道中奔腾咆哮,冲过河堤,强力侵蚀中下游河床、河漫滩和两岸谷地,导致两岸谷地损毁大半,有的谷地上覆土全无。

综上,本次洪水的泥沙来源于上游的“植被覆盖坡面”、“沟谷”和中下游“河床”。这三个来源中究竟哪一个是主要来源,缺乏有效数据,因此这道高考题的ABD三个选项无法判断。因第6次降水主要分布在上游,下游几乎无有效降水,而裸露坡面主要分布在中下游(临镇以下林草覆盖率仅为9.5%),可以确定“裸露坡面”(选项C)不是泥沙的主要来源,但题目并未提供这些信息。因此,这道高考题的四个选项均不能确定。

另外,题目材料中说第5次和第6次降水形成的洪水含沙量,前者是“低”,后者是“极高”。实际上,两次降水形成的洪水含沙量都很高,分别是315kg/m3和338kg/m3。与第5次的相比,第6次的只略有增加(7.30%),谈不上“极高”。因第6次降水形成洪水量特大,题目材料中的“含沙量”应改为“输沙量”。

在植被覆盖率大幅度提高后,黄土高原水土流失的综合治理依然是长期的任务。这道高考题选材新颖,但所提供的信息不足,无法得出正确答案;含沙量和输沙量是两个不同的概念,有联系也有区别。

参考文献

[1]徐建华,李晓宇,高亚军.从2013年7月汾川河洪水看植被的碱水减沙效应.人民黄河,2016年5月第38卷第5期:85-87

[2]张帆.汾川河“13·7”暴雨洪水分析.陕西水利,2014年第6期

[3]邰高曦.“13·7”云岩河阻塞性洪水分析.陕西水利,2014年第6期

[4]魏艳红,王志杰,何忠,于卫洁,李玉进,焦菊英.延河流域2013年7月连续暴雨下淤地坝毁坏情况调查与评价.水土保持通报,2015年6月第35卷第3期:250-255