王吉星
摘 要:汾川河百年一遇的洪水為阻塞性洪水,洪峰產(chǎn)生與水庫溢洪道和橋洞堵塞后被沖開有關(guān)。泥沙的主要來源有三種:植被覆蓋良好的疏松黃土發(fā)生塊狀滑塌、溝谷淤地壩被沖毀、河床和兩岸谷地被洪水強(qiáng)力侵蝕,導(dǎo)致大量泥沙入河。因此,本文認(rèn)為這道高考題的答案難以確定。另外,含沙量和輸沙量不同。
關(guān)鍵詞:洪水來源;泥沙來源;含沙量;輸沙量
原題再現(xiàn)
地處黃土高原的汾川河流域多年來植被覆蓋率大幅度提高。2013年7月,汾川河流域降水異常增多,表1為當(dāng)月6次降水過程的時(shí)長、降水量和汾川河洪峰情況。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極高。據(jù)此完成9~11題
11.第6次降水產(chǎn)生的洪水含沙量極高,其泥沙主要源于
A.河床B.溝谷C.裸露坡面D.植被覆蓋坡面(答案:D)
汾川河在黃土高原,2013年7月流域內(nèi)連續(xù)降水6次,出現(xiàn)了百年一遇的特大洪水。前4次降
水,均無明顯的洪峰,原因是流域內(nèi)植被覆蓋率高,平均達(dá)85%,大量雨水下滲,植被也吸附了一些,只有一部分地表徑流匯集到河流。另外流域內(nèi)有水庫,攔蓄了部分洪水。(圖1)(表1)
為什么到第5次降水才形成明顯的洪峰呢?第5次降水強(qiáng)度比前四次大,但主要還是經(jīng)過了前四次降水,土壤涵養(yǎng)水源達(dá)到了飽和,下滲量少了;植被吸附也達(dá)到飽和,導(dǎo)致地表徑流增大,河流出現(xiàn)了明顯的洪峰。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,反常必有緣故。
在第5次降水后,流域內(nèi)最大的勝利水庫溢洪道堵塞,在還未疏通的情況下,第6次降水來臨,水庫水位急劇上升,超汛期水位2.4m,時(shí)刻危及大壩安全。經(jīng)多方努力溢洪道得以疏通后,勝利水庫以最大流量泄洪,臨鎮(zhèn)水位急劇上升。臨鎮(zhèn)下游的橋洞,又被洪水中的漂浮物和滾動(dòng)物堵塞,經(jīng)過一定時(shí)間后橋洞被猛然沖開,造成下游洪峰流量的異常增高,洪水位急劇起落,來勢(shì)兇猛(圖2)??梢?,第6次降水形成的極高洪峰與水庫溢洪道堵塞后被疏通、橋洞堵塞后被沖開有關(guān),屬于阻塞性洪水。
了解了洪水的來源后,再來看泥沙的來源,主要有三種:
一是上游植被覆蓋坡面因滑坡多發(fā),導(dǎo)致大量泥沙入河。上游植被覆蓋良好,本可以有效的保持水土,但經(jīng)過前5次持續(xù)的降雨,土壤含水量達(dá)到飽和,土質(zhì)疏松的黃土在水分飽和后黏性較差,易發(fā)生滑坡。在植被覆蓋良好的坡地,樹根盤曲,枝節(jié)交錯(cuò),反而易發(fā)生大塊滑塌。
二是來自溝谷的泥沙量也很大。從二十世紀(jì)六十、七十年代以來,黃土高原的溝谷中興建了大量的淤地壩,攔水?dāng)r沙。這些淤地壩多為村民自發(fā)興建,就地取材,防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低。經(jīng)過幾十年的使用,很多淤地壩已經(jīng)淤滿,病壩、險(xiǎn)壩多,遇到大洪水易發(fā)生潰壩,甚至發(fā)生從高到低一連串的淤地壩一路被沖毀,將幾年、幾十年“零存”的黃土,“整取”入河。汾川河流域有淤地壩1598座,毀壩比超過22%,導(dǎo)致大量泥沙入河。
三是來自河床和兩岸谷地的泥沙。因第二次洪水位極高,洪水在河道中奔騰咆哮,沖過河堤,強(qiáng)力侵蝕中下游河床、河漫灘和兩岸谷地,導(dǎo)致兩岸谷地?fù)p毀大半,有的谷地上覆土全無。
綜上,本次洪水的泥沙來源于上游的“植被覆蓋坡面”、“溝谷”和中下游“河床”。這三個(gè)來源中究竟哪一個(gè)是主要來源,缺乏有效數(shù)據(jù),因此這道高考題的ABD三個(gè)選項(xiàng)無法判斷。因第6次降水主要分布在上游,下游幾乎無有效降水,而裸露坡面主要分布在中下游(臨鎮(zhèn)以下林草覆蓋率僅為9.5%),可以確定“裸露坡面”(選項(xiàng)C)不是泥沙的主要來源,但題目并未提供這些信息。因此,這道高考題的四個(gè)選項(xiàng)均不能確定。
另外,題目材料中說第5次和第6次降水形成的洪水含沙量,前者是“低”,后者是“極高”。實(shí)際上,兩次降水形成的洪水含沙量都很高,分別是315kg/m3和338kg/m3。與第5次的相比,第6次的只略有增加(7.30%),談不上“極高”。因第6次降水形成洪水量特大,題目材料中的“含沙量”應(yīng)改為“輸沙量”。
在植被覆蓋率大幅度提高后,黃土高原水土流失的綜合治理依然是長期的任務(wù)。這道高考題選材新穎,但所提供的信息不足,無法得出正確答案;含沙量和輸沙量是兩個(gè)不同的概念,有聯(lián)系也有區(qū)別。
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