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黄河之水“天上”来

2020-10-30杨昌玉

关键词:机械能河床泥沙

杨昌玉

黄河是我国的著名河流,发孕育了整个华夏文明,给我们的民族带来希望,但同时她也是举世闻名的“悬河”,给我们带来安全隐患。

为何称为“母亲河”

黄河是我国北部大河,全长约5 464 km.流域面积约752 443 km2,是我国仅次于长江的第二长河,她发源于青藏高原,呈“几”字形,自西向东分别流经9个省(自治区),最后流入渤海.

黄河由于河水呈土黄色而得名.据史书记载,古代的黄河,河面宽阔,水量充沛,水流清澈.直到西汉时期.由于河水中的泥沙含量增多.有人称她为“浊河”或“黄河”.到了唐宋时期.“黄河”这一名称才被广泛使用.

远古时期,黄河流域气候温和,水文条件优越,有利于农作物生长,华夏民族的原始先人们就在这片区域生活、奋斗和繁衍.华夏文明初始阶段的夏、商、周三代,以及后来的秦、西汉、东汉、隋、唐、北宋等几个强大的统一王朝,其核心地区也都在黄河中下游一带:反映中华民族智慧的许多古代经典文化著作.也产生于这一地区:标志古代文明的科学技术、发明创造、城市建设等也同样产生在这里,黄河孕育了中华民族的灿烂文明.黄河哺育了中华儿女,她是中华民族的摇篮,因此人们都亲切地称其为中华民族的“母亲河”。

为何称为“悬河”

黄河还是一条举世闻名的地上“悬河”.黄河的中下游河道河床高度超过了黄河两岸的许多人工建筑,水位也相应上升.整条河流就如同悬在了两岸城市的头顶上,图1是黄河下游开封市悬河景观示意图.黄河的河床比市区高出20余米,据记载,黄河水面最高时更是比开封高出75 m左右.这是一个非常骇人听闻的数字.这带给人们非常大的安全隐患,

我们知道水力发电的原理是将水的机械能转化为电能,为了使水拥有较大的机械能,需要在河道上游建立拦水设施将水蓄积在发电用水库中.发电用水库中的水相对于下游的水力发电机组拥有极大的重力势能,一旦将水库中的水释放就能够推动发电机产生电能.高悬在开封城上方的黄河就相当于将一个超大型水库顶在每一个市民头上,如果有一天这个水库发生决口.整个开封都将变成一片泽国.巨大的能量也将摧毁整座城市.

“悬河”产生的原因

我国的地势是西高东低.黄河从西奔流向东,上游的泥沙则不断淤积在下游河道内.逐渐将河床垫高,最终使黄河成为“悬河”,而上游的泥沙主要来自中部地区的黄土高原,

据历史记载,几千年前,黄土高原的大部分地方都生长着茂密的森林和青草,它们像被子一样覆盖在这片厚厚的黄土层上.即便是暴雨来临,茂密的植被减弱了雨水冲刷地面的力量.同时,森林地面上的枯枝败叶和厚厚的草皮,也能像海绵一样吸附充足的水分,使雨水不能肆意横流和放纵.所以,那时的黄河中泥沙并不多.宋代以后,随着人类生产力度的加大.出现了毁林毁草、陡坡开荒等行为.导致良好的森林和草地遭到人为的破坏,造成严重的水土流失.每逢雨季,大量泥沙就会随着雨水进入黄河.使河水变成滚滚泥流.变成了世界上著名的“泥河”.黄河下游.地势变得越来越低平.黄河河道也变得越来越宽大.水流速度自然而然也就放慢了脚步.大量的泥沙因缺乏水流的冲击而慢慢沉积在河床之中.这样年复一年.泥沙不断淤积,河床不断升高,“悬河”也就这样形成了.

黄河的危害与治理

正是由于黄河“高高在上”成为“悬河”.大大增加了黄河决口和改道发生的频率.据史料记载,从公元前602年至1938年的2 500多年间,黄河发生决口次数高达1 500余次.改道20多次,较近的一次黄河大改道发生在1855年.改道前黄河下游经江苏阜宁流入黄海。改道后黄河冲破原有河道.改东北走向,在山东境内借大清河流入渤海.1949年以来,政府先后多次全面加高培厚黄河下游堤防.“悬河”虽再没有出现过决口、改道事件,但黄河下游两岸大堤之间已淤积了近100亿吨泥沙,河床平均抬高2 m-4 m,平均高出背河地面4m—6 m,最高达10 m.一到洪水季节.河水所具有的机械能对堤下的居民和村庄构成了极大的威胁,

为了保障人们的生命财产安全,让黄河造福于人类,国家政府一直都在积极治理黄河,国家规定坚决杜绝以任何形式在堤根处取土.严禁在行洪河道范围内种植高秆作物.更不允许种植片林,对近堤坑塘、堤河等实施分类管理,搞好除险加固设计.从根本上消除各类险点隐患对防洪造成的不安全因素,保持防洪工程完整,确保黄河防洪的安全,我们相信,通过多渠道、多策略的防护与治理.“母亲河”一定会更多地呈现出她温柔的一面,更好地造福于我们的生活!

责任编辑 林洋

本期《嘟嘟闯关记》参考答案

1.当装有易碎晶的箱子发生碰撞时,里面的每~样东西都会运动起来,运动的能量就消耗在挤压相撞的东西上,如果没有填充物,这个过程就会非常短,能量在极短的时间内消耗掉,所产生挤压的力量也会非常大,结果常常将东西攮碎,在箱子与物品之间增加泡沫、纸等填充物,可以使力作用的时间加长,相应地,就减弱了挤压产生的力,从而达到保护物品的目的.

2.在刚开始时,过山车是依靠弹射器的推力或链条牵引爬上最高点,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为窀提供动力了,事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”是重力势能。重为势熊转化为动能,动能叉转化为重力势能,这样不断相互转化,直至最后制动停止下来。

3.在能量的转化过程申,由于过山车的车轮与轨道之間的摩擦,以及过山车与空气之间的摩擦,少量的机械能转化为内能,机械能不守恒,这就是为什么后面的回环比前面的回环矮一些的原因。

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