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洪水真的是天灾吗?其实是我们“自找”的

时间: 2020年08月10日 | 作者: 沈梦溪 | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
今年夏天,最吸引大家眼球的,除了零星发生的聚集性传播的新冠疫情之外,可能就是洪水了。


撰文 | 沈梦溪

来源 | 把科学带回家(ID:steamforkids)


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洪水中的小镇  图/AFPBBB News


从入梅以来,中国南方的雨水几乎没停过,这带来的结果就是南方各省市几乎都不得不面对洪灾的威胁。那么,威胁巨大的洪灾是怎么形成的呢?


其实用一句话解释就是:这是我们人类“自找”的


我们在地理课上,可能都会学到这么一句话“每一座伟大的城市,都在大河之畔”。这个故事我们其实可以从人类最初开始定居说起。在人类结束了穴居时代之后,当他们从洞穴中走出来,他们都会面临一个抉择:住到哪里?他们当初是否为了住在哪里这个问题而争吵,我们已无从得知,但是从我们现在看到的结果来看,他们无一例外都选择了住在河边。为什么他们会做出这个选择呢?


我们都知道,河流一般发源于山中。那些高高的山峰顶部,覆盖山顶的冰层每到夏天就会融化,融化的雪水沿着山坡向下流动,这就形成溪流。溪流在向下流动的过程中,会汇集到山谷间,形成山间河流。


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山顶的融雪是河水的源头之一  图/unsplash


山间河流继续沿着地势低洼的地方流动,在流动过程中,沿途的山区也会因为下雨,雨水汇集到山谷,于是这些山间河流水量也就越来越充沛。


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 雨水就沿着图中虚线方向补给到河流中,与此同时还携带大量泥沙进入河道,这些都将变成下游农田的肥料  图/网络


此外,沿着山坡向下流动的雨水会不断冲刷山坡,携带着山坡上的岩石、沙粒和土壤汇入河水中,当这些河水终于冲出山口,来到山前地带的时候,地势一下子就开阔了。原本束缚着河流的山谷消失,河流可以自由地在山前地带流淌,这时候它们的流速自然就会下降,而它们的携带能力也就自然下降,所以这时候,它们携带着的泥沙大多一下子沉淀在山前地带,形成冲积扇和山前平原。


在这里,有丰富的地下水资源,而河流带来的泥沙的沉淀,也让山前平原的土壤极度肥沃,这些肥沃的土壤对于农业来讲是一种非常优质的资源,在没有任何农业知识的远古,能够极大增加作物的产量。于是,一方面是临河取水便利,一方面是土壤肥沃适宜农耕,古人类自然就找到这片山前平原上地势稍高的地方定居下来了。


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在冲积扇上的大片农田  图/NASA


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建立在山前平原上的北京


对于沿湖的平原、沿海的平原,其实也是类似。大江大河携带着巨量的泥沙从陆地冲到湖/海中的时候,面对湖/海水的阻力,流速也就突然降低下来了,这些降低了流速的河水携带能力也快速降低,于是泥沙沉淀在河口的地带,堆积形成巨大的河口三角洲,我国的珠三角、长三角、以及黄河入海口都是这个情况。


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河网密布的珠江三角洲平原 图/USGS


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正在生长中的黄河入海口,农田也在随之扩大 原图/USGS


在这些平原上,河水丰富,取水方便,土地肥沃适宜耕种,自然也就开始吸引古人类的定居。于是在沿河地势较高的地方,一座座聚居地开始成型,聚居地周边的田地越来越多,养活的人口也越来越多,聚居地逐渐升级,从村落到集镇再到大城市。所以到了现在,我们去看,基本上所有的大城市都是沿河而建。


而在非山地、非三角洲处的平原上,如果我们看卫星地图,我们将会看到类似于下图这种弯曲的湖泊。


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 长江中下游平原上的牛轭湖


这其实在很久以前并不是湖泊,而是古老的河道,我们把这种湖泊称为牛轭湖。当河流从山口冲出来后,在宽广的平原上流淌时,会不断变得弯曲,弯曲到极致的时候,两个极度弯曲的端点处可能就会因为一次洪水而连接起来,一旦连接,河流就会截弯取直,放弃原有的老的弯曲河道,采用新的直河道。


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卫星图上可以看到河流随时间的摆动以及牛轭湖的形成  图/youtube


河流就是不断地通过这种截弯取直的过程在平原上摆荡,所以整个平原上的土层其实都是长久以来河流沉积而形成的,因此在平原上土壤肥沃,非常适合农耕,于是人们自觉不自觉地在这种大平原上也开始定居下来,一旦定居也是沿着河、沿着湖建立城市和村庄。


而且更重要的是,在选择沿河居住的时候,古人类们也并不会选择特别远离河流,更加安全的地方生活,在很多时候他们都会选择紧邻河流居住。


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距今5300年的良渚古城,人们就紧邻河流居住


在没有人类聚居的时候,来自河流的河水可以在平地上自由流淌,水量小的时候河流会天然堆积一道稍高的天然堤坝,河水就在天然堤中流动。一旦水量变大,河水就开始漫过天然堤,漫过了天然堤的河流,因为河道突然变宽所以流速突然下降,河水中携带的大量泥土就沉淀在天然堤外侧,这就形成河漫滩。


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河漫滩与天然堤  图/见水印


河漫滩处沉淀的都是河水中粒度最小的泥质物质,沉淀后就形成大片大片的淤泥,这种淤泥富含有丰富的养分,十分适合农耕。古人类不明白作物长势为什么在这里最好,但是既然发现了这一点,肯定就大规模开垦河漫滩区域,也会在靠近河漫滩的地方定居生活。但不幸的是,一旦遇到大雨,河中水量必然变大,于是就会淹没河漫滩上的作物和村庄,古人类为了防止被淹,就会建设堤坝,这样造成的结果就是,堤坝越来越高,坝中的河水流动的越来越急。这些急流流动过程中冲破了某些不牢靠的堤坝,于是在破口处奔流而下,淹没紧邻的农田和村庄,这就形成了杀伤力巨大的洪灾。


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被淹没的河漫滩  图/见水印


所以其实总结起来就是,洪灾的形成,其实是源自于人与自然抢地盘。人类在长期的生活中,不断开发沿河的河漫滩地带或者是干脆围湖造田、围河造田,但是一旦遇到连日大雨,河流流量增大,这些河水又会反过来跟人类抢地盘,这就是洪灾的本质。


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洪水中的城市  图/Yahoo News


当然,从我个人角度来看,我们人类在从远古走向如今的文明的过程中,所遭受的洪灾,是一个无意识地与自然规律做对抗的过程,前人并没有发现这种种的自然规律,所以遭受到的损失尤其巨大,但是我们现在已经掌握了部分自然规律,我们应该做的是好好利用这些自然规律,在尽量与自然和谐共处的情况下继续向前发展。