黄河是怎么变成比开封铁塔还高的地上悬河的?
黄河自古是中华民族的母亲河,同时也是人与自然不断拉锯征战的见证。1952年,毛泽东曾专程到开封市北的柳园口42号大堤视察黄河,面对高出开封地表7米有余的河床,发出了"这就是悬河啊"的感叹。
开封铁塔始建于北宋皇佑元年(公园1049年),塔高55.88米。900余年来,铁塔目睹了黄河一步步抬升,两岸堤坝一层层加高的过程。尽管开封段的黄河是中国最高的悬河,高出地面最高可达10米以上,但是要说黄河比开封铁塔还要高,确实是一种夸张的说法。
这个问题描述的重点并不在于黄河和铁塔究竟哪个更高,而是黄河"地上悬河"的形成演化过程是怎样的。
黄河在开封段逐渐变为无法无天的"地上悬河",简而言之就是黄河泥沙逐渐沉积、于是人们随之加高河堤的循环过程。 而促使这一过程演化的因素,最重要的是三个方面。1.黄河中上游严重的水土流失导致河水携带了大量的泥沙。
在青藏高原汇聚成流后,黄河迅速进入了水土流失极为严重的黄土高原,从这里开始,每年黄河要往中下游输送16亿吨泥沙,而大约四分之一就淤积在河床中,为河床升高提供了源源不断的物质来源。2.开封段广阔的平原地势成为泥沙沉积的极佳场所。
黄河在流出郑州后,进入了平原地带,开阔低平的地势使得河流变宽、流速变缓,使得泥沙在这一河段大量沉积。开封段的黄河河床更是以每年10厘米的速度不断增高。3.人类筑堤约束洪水的行为加剧了河床与两岸地面的高差。
自古以来,黄河就是一条多灾多难的"恶龙"。洪水肆虐,河水猛涨,黄河大堤决口成为中下游平原区每年的必演节目。因此人们只能采取加高堤坝的被动方式来进行防洪。这种方法客观上对地上悬河的形成起到了推波助澜的作用。
不仅仅是黄河,治理任何地方的水患都不仅仅是堵和防那么简单。许多人都知道扎扎实实从水土防治 开始做起是标本兼治的最佳方法。
但是如果从地质学的角度去追本溯源,地上悬河形成的主因是黄河泥沙含量增大,黄河泥沙含量增大是由于黄土高原的形成,黄土高原的形成是由于整个中亚地区的气候环境的改变,整个中亚地区的气候环境的改变是由于 板块碰撞引起的青藏高原隆升……到底该怪谁呢?
开封的悬河可以说是人类与自然斗争的活化石。没有人为因素,这条悬河是不可能存在的。可以参考不断扩大的长江珠三角冲刷平原。
自古以来,中原地区就是人多地少,广沃的平原提供了充足的粮食,自古道"得中原者得天下"。得到了中原,补充了人口,壮大了兵力,保障了粮草,问鼎天下只是时间问题。
当黄河从地球的屋脊青藏高原倾泻而下,九曲环绕冲刷着黄土高坡,携带着华北屋脊太行山山区落差的威力,把一路挟持而来的各路支流卷涌的泥沙推入中原,在达到开封时候力量渐无,泥沙逐渐沉淀,河床抬高,洪水漫延,作为九朝首都的开封,不断筑坝再筑坝,反复循环就形成了今天的悬河,成为一奇观。背后实质就是人与河流争夺土地。
地上悬河,就是高出地面很多的河床。
不论哪的悬河,全由人工造坝筑堤造成的。
世界各地,凡筑堤坝的河江,渐渐都河床升高的,因江河都含大量泥沙的,从而遇缓流处就沉淤下来,有的形成河道沙舟岛屿,有的抬高河床床底,终成悬河的。
长江的沙市段,长江高于坝外村庄二十多米的。
黄河入郑州邙山岭消失,过郑州是豫东平原初发地,这是几亿年来由郑州西冲积成豫东平原的三角尖尖处。
郑州花园口,是尖点,由尖点向东及南北滚流,就冲积出扇形式豫东平原了。
汉唐后渐筑堤坝,限制黄河南北滚动,达开封后,水越来流速越缓,泥沙沉积越多,河床渐抬高,终成今天这个样子。
可冲积出平原泥沙,不向河道南北滚了,只能沉河底与流入海里。从而河床增高,海岸造地,海退地进了。这是山东省土地面积渐增添的原因。
题主有点错,铁塔顶还是高于黄河的,这一段相差十米高低左右,没高过铁塔的。
但,开封城及东向各地面,比黄河河底低十米左右,挺吓人的了。坝一溃巨浪拍下,逃生来不急的。
因此,国家现设立河长制,堤坝危险由河长负责了,这就是专人负责巡堤制,可大增保险系数的。
古人筑堤限水流乱滚,到处淹人淹地是对的,抬高了河床,虽危险,勤巡视,防坝溃,也不危险了。
悟空问答看后咱也在其上留上点啥。
黄河成悬河由来已久。古人有赞黄河的诗句曰:
君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。
黄河发源于青海的巴颜喀拉山。由积雪溶化的无数雪水支流汇成。奔泻而下,流经陕西的黄土高原,携带大量黄土,河水混浊而发黄。所以被称之为"黄河"黄河流经河南,由于河床平缓,淤泥沉积,河床越提越高,因而经常泛滥成災。千百年来,居住在黄河两岸的劳动人民为了防洪不得不年年加固河堤。淤泥在不断淤积,河堤不断加高。时光在流逝,河床在加高。黄河,中华民族的母亲河,在河南段便形成了悬河。
黄河一年携带的泥沙高达16亿吨,其中4亿吨淤积在中下游的河床上,这样的速度能不变成地上悬河吗!
黄河听名字就知道是黄颜色的河,不过在黄河的中上游,其河水还是清的,非常清,一点都不亚于长江。
(黄河上游水是很清的)
黄河总长度是5464公里,流域面积超过75万平方公里,自西向东分别流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省自治区。其中在青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古境内时,黄河还是比较清澈的。
但是在黄河水进入陕西、山西后,水质就发生了翻天巨变,因为在这里黄河要途经黄土高原。
由于黄土高原植被稀松,水土流失严重,导致大量泥沙不甘寂寞,也想走出去看看外面的世界,因此纷纷混入黄河水中。
(著名的黄河壶口瀑布,黄河到这里才是真正的"黄河")
从黄土高原出来之后,黄河携带的泥沙多达16亿吨,其中12亿吨被送入渤海,使得黄河入海口疯狂的填海造地,每年新增土地3万亩。
若不是由于渤海缓慢沉降,渤海湾恐怕早就被黄河填满一半了。即便如此,渤海湾的面积目前仍在不断缩小,很多人预测渤海的消失就是个时间问题。
(可以看到在黄河口附近的海水全部都被染成了黄色)
当然也并不是所有泥沙都能被冲入大海。
而黄河在进入中下游之后,地势渐渐平坦起来,水流速度减慢,于是就有大量泥沙沉积在河床上。除了被送入渤海的那12亿吨泥沙外,剩下的4亿吨就沉积在了河床上,致使下游河段平均每年以10厘米的速率淤积抬升。
河床抬升河水就会外溢,这对黄河两岸的民众造成极大的危害,为此人们只能不断地加高堤坝阻拦河水。但由于大坝的束缚,又导致泥沙只能继续沉积在河床上,让河床进一步升高。如此恶性循环致使黄形成地上悬河。
(黄河下游的河床明显高于两岸地面,而是河床,不是河面)
黄河淤积问题给中下游两岸的人民造成了巨大的威胁,若碰上洪灾决堤几乎是肯定的,因此黄河中下游两岸都是多层大坝。
为了从根本上解决黄河泥沙淤积问题,在2000年后中国政府开始着手在黄河进行调水调沙实验。调水调沙就是利用上游水坝在汛前集中大量放水,形成巨大的水流将河床上的淤沙冲入大海,从而降低河床高度。
在上游放水之前,下游会利用机械扰动河水,让河底的泥沙被扰动起来,增加河水中的含沙量,从而获得更好的排淤效果。
2002年7月4日在小浪底水库的配合下,黄河举行了第一次调水调沙实验并取得了可喜的成功。
(小浪底大坝开闸放水的场景)
随后自2002年始黄河小浪底水库连续实施了13次汛前调水调沙。经过多年的"疏通",黄河河道清沙量累积达7.62亿吨,河道下游主槽河平均降低了2.03米左右,效果十分显著。
目前在人们的治理下,黄河中下游的河床正在不断降低,而且由于近年来黄河水量的持续减少,也使得黄河对下游的威胁比以前小多了。
黄河自古以来就多次决口改道,都是因为黄河带来的泥沙不断的沉积河道,造成了河床不断的抬高 ,人民为了防止河道决口就不断的加高河岸,就这样日复一日,年复一年,河道不断的抬高。
铁塔本身所处的地理位置就低,在很久以前就被黄河决堤所带来的泥沙严埋了一层。加上人民为了防止河道决口不断的抬高河岸就行成了今天我们所看到的地上河。
简单的说就是黄河经过黄土高原时候将黄土高原上的黄土冲走,被冲走的黄土在黄河水东流的过程中不断的沉淀,日积月累就形成了地上悬河。
一直以来,黄河下游的"悬河"都牵动着国人的心,尤其是这次河南洪灾因为悬河不能排洪而加大灾情,更掀起了一轮悬河成因与治理的探讨浪潮。
那么,黄河是怎么变成比开封铁塔还高的"地上悬河"的?
其实,无论是黄河下游还是长江荆江段,悬河的成因是大致相同的,都是自然因素和人为因素双重作用的结果。
其一,黄河中上游落差大,黄土高原水土流失严重,河水泥沙含量高,到了下游,由于地势平缓,落差变小,流速降缓,泥沙容易沉淀,河床不断抬升。
其二,华北平原(黄淮海平原)其实就是一个超大的冲积扇,黄河年径流量只有长江的十七分之一,还集中在两三个月内,导致了两个后果:一是黄河下游不能像长江中下游一样冲出一道天堑(直接将水位降低,消亡了好几个古代的巨型湖泊);二是黄河在古代不停地改道。
其三,由于泥沙沉淀河床不断抬升,黄河下游出现三种状况:一是史前,多个出海口,还不停地改道;二是古代,人类在黄河流域开发后,开始筑堤,有限地改道;三是近现代,由于人类的生产力提高,改道的社会成本过高,人类开始与黄河作斗争,堤坝与河床交替抬高,悬河正式形成!
其四,在古代,人类疏浚河流的能力有限,防洪只能筑坝,导致河床抬高;工业文明出现后,由于悬河已经形成,河床与大坝都是流沙(沉积物),挖深与疏浚的风险很大,只能继续筑坝或冲涮维持。
其五,进入现代社会,工业与城市的发展(布局),高度绑架了河流的走向,改道的成本无限提高(土地、移民、下游城市取水),再加上人们的筑堤技术提高,决口风险降低,悬河得以长期存在。
今天,悬河的治理是迫在眉急的话题,但在操作上,必须全面衡量,要慎重!
方案一,全新改道,利用黄河故道借道。
小本认为,这一方案是疯狂之举,不可行。其一,华北平原富裕,哪有4000多平方公里土地来调剂,移民难度大,经济赔偿太多;其二,黄河故道,无论北走海河,还是南走淮河,故道早已侵占得差不多了;其三,下游城市与工业布局,不会同意黄河改道;其四,花园口事件的悲剧告诉我们,离开大坝的黄河水不可控,黄河大坝不好建(黄河水势与大坝安全需要时间的沉淀),黄泛区的危害太大;其五,改道,原有城市、工厂布局要变动,公路、铁路、桥梁也得重建,代价无限大;其六,北方缺水,黄河向南改道,也不现实。
方案二,局部改道,就是在黄河一侧挖一条沟让黄河水自流,利用原有一侧堤坝,只在一侧建新的堤坝。
小本认为,这一方案也是太想当然了,也不可行。其一,黄河下游两侧,城市较多,工农业发达,规划不出宽几公里,长达700多公里的河道;其二,悬河现有大坝是历史的积淀,其形成有自然因素也有人力因素,大坝的地质构造,没法"反向"利用。
方案三,挖掘(淘砂)或疏浚河道。
小本认为,无论是利用那个吹岛神器"天鲸号"疏浚,还是允许社会力量挖沙,都是不现实的。其一,疏浚河道会引发潜在的健康风险与疏浚土二次污染,将黄河底部千万年积累的危险元素(如重金属)捅上陆地,危害太大,得不偿失;其二,悬河的河床与堤坝的地质是流沙,挖沙与疏浚的动作过大,都会威胁大坝安全;其三,悬河面积达4000多平方公里,如果要实现接纳两侧洪水的目的,起码要挖深10 20米,工程量太大,基本无法实现;其四,江砂是宝,黄河细砂价值也不低,如果允许社会力量挖沙,挖沙越来越"黑",更加逐利,有失控失序的危险,无序采砂形成的无数深坑,会改变"水势",威胁河堤的安全;其五,"天鲸号"吹沙,除了巨额费用,也需要大量河水,更需要行船…
方案四,河床上筑小堤坝,束水冲涮河床,缓慢降低悬河。就是利用黄河河道宽阔的特点,在河床上建一个长达700公里的小堤坝(略低于两侧大坝),形成宽约500米左右的常用河道,利用束水冲沙原理,逐渐降低河床高度,其他河道封闭,汛期才开放;若干年后,如果束水冲沙见效,再开放另外的河道。
小本认为,该方案有一定的可行性。其一,可以有效束水冲沙;其二,不占用新的土地,不存在移民问题、赔偿问题和改建桥梁问题;其三,河道内的小坝,一次性工程量不大;其四,束水冲沙,河床下切速度缓慢,河床与大堤仍能动态平衡,失控的可能性不大,可防可控;其五,坚持束水冲沙,逐渐降低悬河的河床高度,最终用"自然"的手段消灭悬河,成本更低,也更安全…
方案五,旱季调三峡水北上支援,加大束水冲沙的力度。小本认为,原理上,仍然是束水冲涮河床,河床下切速度缓慢,河床与大堤仍能动态平衡,是用"自然"的手段消灭悬河,是可行的;三峡水专线专项,是南北调中线工程的复线之一,近期可用于悬河束水冲沙,长远可用于解决华北的工农业用水。
方案六,坚持在黄土高原搞绿化,在小山沟(沟壑)建拦沙坝(淤地坝),尽量降低黄河的含沙量。小本认为,可行,但这只能解决增量,还存在更大的存量。
方案七,在黄河下游河床上系统地挖掘宽约500 1000米,深约20米的泄洪道(硬化,确保大堤安全,方便两侧排洪),直通大海,同时以郑州黄河(降低后的)河床为基点,建南北大水库,利用南北汛期的时间差,双向排洪,并在郑州(有闸门)汇入黄河的泄洪道。
这次河南洪灾,洪水十分顽强,原因除了暴雨N年一遇,水利设施侵占严重,主要还是洪水排入大海的速度太慢了。小本认为 ,可以在华北平原挖出一纵N横的较宽、较深、等海拔的超级沟渠(南北大水库),既可以作为水库蓄水,也可在汛期作为超级水渠排洪,还可以与降低高度的黄河泄洪道配合!
这是小本的解读,欢迎关注与交流!
我不知道,求高人指教。
可不可以在黄河左岸或右岸开辟一条新河道?让黄河水并列改道。这样不就把天河的高度降下来了吗?不就五千多公里吗?新建河道河床深挖的砂石用于筑单边新堤坝。再把天河道改造成良田。新建的河道通过梯级筑坝来实现通航,全流域搞好绿化和水土保持。每年上游的泥砂滞留在梯级库内,清掏起来用于天河的回填的新建河堤的加固。其灾害损失、航运效益和筑坝蓄水灌保障的社会效益是可以回报投资的。我在想修河堤总没有修建一条5000多公里的高速公路投资大,对不?产能过剩时期这也是投资方向呢?
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