我们知道黄河是世界上泥沙含量最高的河流,多年平均输沙量高达16亿吨。进入新世纪以后,通过持续加强流域生态保护,黄河源头区以及黄土高原地区植被覆盖度明显提升,年均输沙量已经降低到3亿吨,但从整体看黄河水的含沙量与我国其它大江大河相比,仍然居于首位,黄河流域的水土保持和生态治理仍然任重道远。而作为我国第一大河的长江,其每年的输沙量虽然比不上黄河,但是总体数量也很高,在长江输出泥沙的直接影响之下,在长江出海口处,仅用了1000多年的时间就形成了我国第三大岛-崇明岛,而且其面积每年还在不断增大。
长江的分段以及各段的特点
长江发源于青藏高原唐古拉山脉的各拉丹冬峰西南侧,全长6400公里,从西向东共流经八省二市一区,一共有数百条支流汇入长江干流,其流域面积达到180万平方公里,占据我国总幅员面积的18.8%。
根据长江所流经地质的地形地貌以及江面水流特点,可以将长江整体划分为四大段。第一段为源头区,即昆仑山到唐古拉山之间的广阔地带,其中北部源头为楚玛尔河,南部源头为沱沱河,这块区域东西长约400公里,南北宽约300公里,区内海拔很高,平均达到4500米左右,但是地形起伏较为平缓,植被比较稀疏,有较大面积的常年冻土带分布。该区域的所有河流始终汇入长江上游的通天河。
第二段是长江的上游,即从通天河至湖北宜昌,全长4500公里,这段是长江干流河道长度最长、地形变化最大、高差变化最明显、水力蕴藏量最高的区域。仅拿落差这一项来看,宜昌以上的长江干流(金沙江),从上到下落差值达到5000多米,占到整个长江总落差的95%左右。落差大、滩多流急、走向改变频繁是长江上游最显著的特征。
第三段是长江的中游,即从湖北宜昌至江西湖口,全长近950公里,在这段中,长江干流由于地势变化越来越平缓,水流速度明显放缓,再加上该区域降雨量从西到东逐渐升高,因此干流周边水系越来越发达,汇入支流众多,水道及其交叉等变化是整个长江干流最为复杂的区域。
第四段是长江的下游,即从江西湖口至出海口,全长930公里左右,是整个长江干流地势变化最为平缓、流速最为缓慢、河道平均宽度最大的一段。由于这段所在区域最靠近海洋,因此来自海洋的水汽在这里形成降雨的几率最大,所以水系也非常发达,河湖密布。
长江每年入海的泥沙有多少?
长江不像黄河流经黄土高原这样的区域,所以干流两岸水土流失问题远没有黄河剧烈。但是,由于长江上游海拔很高,而且水体落差很大,水流对河岸两侧和河底岩石的冲击力非常巨大,产生的水流切割、剥蚀作用非常明显,被剥落的岩石受到水流的冲击、相互之间的碰撞、摩擦,在长距离的输送下,岩石颗粒逐渐由大到小、由粗糙到浑圆,逐渐演变化细小的沙粒。
另外,在上世纪30-90年代间,由于人类活动区域的扩大,对自然环境的影响程度日益加深,长江上游区域的植被也遭到了较大破坏,保水固土能力下降,水土流失问题日益凸显,也直接加剧了长江水流中泥沙的含量。
根据有关统计数据显示,在建国后至上世纪80年代中期,长江每年所携带的泥沙量高达4.9亿吨。从上世纪80年代中期以后,我国明显加大了生态环境保护的力度,对长江、黄河等大江大河源头区的生态保护也逐步强化,源头区、上游区植被覆盖度有了质的飞跃,所带来的直接效益就是水土保持能力明显提高。另外,再加上三峡大坝等重大水利工程的实施,阻拦和沉积、排出泥沙的功能得到显现,于是长江干流和主要支流所含的泥沙量呈现整体逐年下降的趋势,到2000年前后已经下降到3.3亿吨每年,而到了2010年以后,长江每年入海的泥沙量又下降到了2亿吨左右。
崇明岛的确每年都在增大
河流的冲积作用是形成岛屿的四大成因之一,常发生在大江大河平缓的入海口附近,比如我国长江入海口的崇明岛、亚马逊河入海口的马拉若岛(世界最大的冲积岛)。当来自河流上游区段所携带的泥沙,在进入下游之后,由于地势变得非常平缓,水流的流速变慢,在重力的作用下,泥沙就会发生明显的沉降,逐渐在下游的河床以及入海口处沉积下来。
特别是进入到入海口区域之后,江河水流的过水断面的面积一下子突然加大,同时径流会受到相对静止海水的巨大阻力,流速突然变低,运用艾里定律(水体推移物体的重量与水流速度的六次方成正比),水体所携带泥沙的能力呈现指数级的下降,大量泥沙会在入海口附近沉积和聚集,最终向大海方向延伸陆地区域,或者形成冲积岛。
在1400年以前,长江的入海口还没有崇明岛的出现,在此之后,由于长江入海口位置、周围地貌的演变以及长江水流的共同作用,入海口处开始了“自然造岛”进程。只不过在岛屿开始形成的1000多年时间内,由于长江泥沙含量较低、入海口泥沙沉积受到海水扰动作用比较强烈,所以入海口的泥沙沉积作用不是太明显。
而在300-400年前,这种缓慢的沉积作用开始发生了质变,而推动这种质变的一个重要因素就是海岸线的东移,也就是说一部分泥沙在到达入海口处就开始沉积,推动了陆地面积的扩张,从而使得长江入海口处变得越来越狭长,给予了泥沙沉积较为有利的时间、空间条件,同时也减弱了海水的干扰。于是入海口的中心处开始淤积了大量泥沙,慢慢形成了一个岛屿,面积还在不断增长,据统计,新中国成立以后,崇明岛的面积增大了一倍以上,目前已经达到1270平方公里。
从目前的情况来看,由于长江中泥沙的含量呈下降状态,所以崇明岛的面积增加趋势会有所缓和,但是总面积仍然会增加,目前每年扩大的面积在5平方公里左右。现在崇明岛的北部水道宽度平均还不到1.5公里,这里水深更浅,水流速度更慢,泥沙在这里的沉积作用更为明显,所以在不久的将来,崇明岛将极有可能与北部的启东陆地相连,那时它作为岛屿的身份也将不复存在了,将会成为长江三角洲的一部分,它的位置也会被长兴和横沙这两个“小老弟”所取代。