古河道的形成
从以上古河道的分布情况可以看出,大多数河流具有向东移动的规律,通常在河流的西边留下古河道,如和田河、克里雅河。此外,河流向南退缩,在河流的尾端也会残留古河道,如尼雅河、牙通古孜河。造成上述现象的一种重要原因是不同地区构造升降运动的差异性所致。塔里木盆地南缘新构造运动的总体特征是昆仑山强烈上升,盆地相对下降。但昆仑山西端的帕米尔高原上升幅度又大于昆仑山东端,这就造成了研究区自南西向北东倾斜的总地势,导致发源于昆仑山脉的南北向河流进入盆地后逐渐向东偏移的总趋向。
显然,对于北半球而言,由于地球自转产生的偏转力影响,河流总有向右边偏转的趋势,对于研究区内的情况,河流有向东偏转的总趋势。但是,在盆地中仍有局部隆起区(如麻扎塔格山和民丰北凸起)也影响着河流的变迁。如和田河由于受西部麻扎塔格山隆起的影响,迫使其开始向北东方向流动,而后转向正北。而克里雅河受民丰北凸起的控制由西北方向流动转向北东,尼雅河则由正北转向北西。在牙通古孜河与安迪尔河之间的隐伏隆起也引起了同样的现象。
造成河流变迁的另一重要因素是气候的变化。据前人研究,全球气候由冷变暖的过程中往往冰雪融化,河水流量增加,河流北延。而随着气候长时间进一步变暖,雪线升高,冰层厚度变薄,冰雪融量减少,河流流量减少,河流南退,沙漠也随之南侵。目前,盆地气候正处于这一时期,故在许多河流的下游形成了废弃古河道。
总之,古河道形成的首要原因是气候干旱,河流水量减少,河流主河道尾闾南退,支流遭废弃;其次是地壳的差异性垂直运动和地球自转影响,造成河流在水平方向上的大幅度摆动;第三是盆地中局部的构造隆起,导致河流的转向。在这些因素的共同作用下使塔里木盆地南缘大小数十条河流留下了大量古河道。
河道是怎么变迁的?
河道变迁是指由于河流的天然改道或改向使河道发生平面迁移的现象。河道变迁,一般有3种原因。①由于升降运动的方向和速度的差异而引起的河道变迁,使河道向相对下降的方向偏移。如永定河自西山进入北京平原后,河流由东北向西南方迁移,就是以构造因素为主的渐进式河流改道。②以水文因素为主的突发式河流改道。当河流下游段流经平原时,如含沙量过高,流速变缓时往往形成大量淤积,久而久之,河床高于两岸地面。当发生特大洪水时,河流决口,沿平原上的低地形成新的河道,而把原下游的故道完全废弃。中国黄河下游,历史上曾多次发生河流改道。③因河曲的发育,河流袭夺,河道裁弯取直也是河道变迁的一个原因。河道变迁后如引起水系,流域范围等方面的变化则称为水系变迁。河道变迁对工矿、交通、水利、农田等方面都有影响。现以黄河河道的变迁为例说明。
黄河
黄河像一条金色的巨龙,横卧在祖国的北部大地上。它全长5464千米,流域面积752443平方千米。黄河流域是我国文明最早的发祥地,其中下游地区在相当长的历史时期内,一直是我国政治、经济和文化的中心。
黄河原名为河水。直到西汉初年,才开始有人提到黄河的字样(《史记》“使黄河如带”),虽然可以说具有一定的偶然性,但至西汉末年,已经有了“河水重浊,号为一石水而六斗泥”的记载(《汉书·沟洫志》)。到了唐代黄河的含泥沙问题更为严重。
我们知道,黄河流经的黄土高原,黄土疏松,不耐侵蚀,被侵蚀的黄土,便辗转流入黄河。因为黄土高原紧邻沙漠,所以黄土中多含沙粒,因侵蚀随水流下,增加了黄河水中的含泥沙量。
其实,在远古之时,黄河中上游植被丰富,遇到侵蚀,泥沙不多,有时最多也只是浑浊。但是,后来随着沿岸人口的增加,土地的开发,植被遭到破坏,水土流失开始变得愈发严重,因而遇到雨水,泥沙俱下,形成黄河泛滥,甚至导致河流改道。
自有文献记载以来,黄河决口泛滥,相当频繁,其中改道也有多次,据有关方面统计,自有记载以来黄河决口泛滥约有1500余次,较大的改道达26次,其范围包括今河南、河北、山东、安徽、江苏等省。在26次改道中,大徙改道有6次。其中金以前多在今黄河以北,金朝以后多在今黄河以南。宋代以后的变化最为频繁,大约不到四五百年就已经有改道的事情发生。这自然是由于河流泥沙过多,河水容纳不下的缘故。
黄河之所以决徙改道,除自然原因外,也有社会原因,而洪水量和泥沙量则是造成黄河决徙改道的主要自然因素。
山洪爆发
黄河自上而下连贯4个高度不同的区域,即海拔2000~5000米的青藏高原;海拔400~3000米的黄土高原;海拔1000~1500米的内蒙古高原;海拔200米以下的华北平原。由于落差悬殊,往往在两个区域相接的部分,河道陡降,形成许多峡谷,河水奔腾而下,一泻千里。而到了平原地区以后,便水流缓慢,泥沙沉积,河床不断抬高,容易决溢泛滥。黄河流域大部分地区的气候比较干燥,上游地区的年降水量仅为200~400毫米,中下游地区也不过600毫米左右,而且全年降雨量的70%集中在夏、秋两季,且多以暴雨形式降落,因而往往造成山洪爆发,河流水量猛涨。
我们知道,黄土高原是黄河泥沙的大本营,它西起青海省的日月山,东至山西太行山,北到长城,南连秦岭,面积约58万平方千米,其水土流失地区达43平方千米。而陕、晋两省黄河峡谷两岸约10万平方千米的土地,则是黄河粗沙的主要产地,对黄河下游危害极大。黄土本来就质地疏松,易于被流水冲刷和溶解,而其高原地区的年降水量变率又很大,地表经流冲刷剥蚀的泥沙,顺着千沟万壑和重要支流,统统倾泻于黄河之中。
今天的黄土高原已非昔日,昔日的黄土高原并不像今天这样支离破碎,千沟万壑,而是比较完整的。如周人长期经营的周原地区,当时的情况是“周原芜芜,董荼如饴”,以肥美富饶而著称于世,要不然周王朝也不至于把都城放在此地。而现在的周原已被流水切割成许多南北向的长条块。早期的国都遗址也被分割在一条大沟的两边,我们完全可以肯定此沟的形成是在国都建成之后,距今约2000多年。周原上的沟壑,窄的10米左右,宽的竟达数百米,浅者数丈,深者数十丈。这些黄土都被搬进黄河中去了。
现在的华北大平原实际上也就是地质时期黄河与其他河流共同营造的结果。近年对河南陕县黄河附近河水泥沙量进行测量,多年的平均记录是年输沙量为16亿吨。1833年黄河大水,输沙量达36亿吨;1843年的特大洪水,估计输沙量达到55亿吨。如果把16亿吨泥沙筑成高宽各1米的长堤,可绕地球27周。黄河所挟带的泥沙,约有12亿吨冲到海口,4亿吨沉积在河床内,使下游河床每年平均抬升10厘米。现在黄河下游河床高出两岸平地2~10米,水行地上,成为悬河,全靠两岸大堤约束。开封市北的黄河河床,已高出开封市11米。
黄河的6次改道为:
第一次在春秋中叶,周定王五年(前602年),黄河从河南进入河北由天津入海。这条河道稳定,将近500年,到西汉文帝后开始决口,至西汉末达到不可收拾的地步,灾情较为严重,终于在王莽始建国三年(公元11年)在河北磁县南决口。主流东决,在今山东境内入海。而分流则漫流在今山东西部、河南东部一带,前后经过70余年的漫流期,到东汉初才结束了这种局面。
第二次改道在东汉明帝永平十三年(公元70年)。由著名的水利工程师王景和王吴主持,对王莽时的河决大势加以疏导,王景领导几十万民工花1年时间,沿黄河修筑堤坝达500余千米。这次改道后黄河稳定长达700余年,直到唐中叶才决口。这次安流时间长的原因除了王景治水之功外,关键在于中游地区植被发生变化。在此期间是魏晋南北朝时期,游牧民族占领黄河中游地区,建立政权,用畜牧业代替农耕,从而使水土流失程度大大减轻。到唐代末年黄河又开始泛滥。
第三次改道在北宋仁宗庆历八年(1048年)。宋初70余年中,黄河多次溃决,但屡决屡塞,总能堵住,至景祐元年,澶州(濮阳)决口已无法用人工堵塞。庆历八年(1048年)黄河在今河南濮阳东北决口,造成第三次改道。经山东北部入今卫河由天津入海。此后嘉祐五年(1060年)黄河又在大名东决出一段,东北循马颊河入海,导致黄河有东北二流。此后60年中,宋金对峙,中原战乱不定,因而黄河灾情更为严重。
第四次改道是在金章宗明昌五年(1194年)。黄河在阳武决口(今河南原阳县),经延津,入山东至寿张入梁山泊,然后分为2支,北支由北清河(今黄河)入海,南支由南清河(泗水)取道淮河入海。就水量而言,进入淮河者占大多数,夺淮入海者达十之七八。
第五次改道是在明朝弘治七年(1494年)。在此之前,元代贾鲁曾治理黄河,使水回归故道。所谓故道也就是自金代以来黄河多次经流的汴泗道,由河南进入安徽北部至徐州入泗水,再循泗入淮。历史上称为贾鲁河。
第六次改道在清咸丰五年(1855年),黄河在铜瓦厢决口(今河南兰考北),结束了黄河趋向东南、夺淮入海的历史。这也是黄河长期夺淮入海导致淮河流域泥沙堆积、地势上升造成的。
1938年6月国民党政府为了阻止侵华日军沿着陇海铁路西行,命令其部队炸开在郑州花园的黄河大堤,使黄河再次趋向东南,历时9年,造成河南、安徽、江苏三省受灾。这是历史上黄河由于人为决口所造成的最大灾害。
黄河历次改道,造成入海口经常发生变化,其入海口最北在今天津市附近,最南是和淮水一同入海。如果以现在河南孟津县和现在的天津市以及淮水入海的地方为三顶点,作一三角形,这个三角形内的绝大部分土地都是在黄河改道或者泛滥区域内,甚至还有若干地区还不是这个三角形所能包括得到的。
黄河流域的土壤、气候及黄河河道的坡度,是造成其下游经常决徙和改道的自然因素。黄河上、中游地区流经一片面积达58万平方千米的黄土高原,黄土结构疏松,一经雨水冲刷,即土随水去,水中泥沙含量特多。同时,黄河流域的降水量多集中在夏季和夏秋之交,上、中游经过暴雨之后,河床中便出现了洪峰,洪水与泥沙俱下,对下游构成严重的威胁。再加上黄河上流发源地海拔在3000米以上,从青海龙羊峡奔腾急下,一泻千里,到达河南孟县以东,骤抵海拔50米以下的平原,流缓沙沉,逐渐淤淀。
从整个历史时期黄河决徙改道的情况来看,可以公元10世纪为分界线。在此以前的2000年间,大改道共有2次,其他决徙的记载也很少,黄河基本上是安稳的,平静的。这是因为古代黄河上、中游高原地带的森林、草原还比较完整。如山陕峡谷和泾渭北洛上游基本上是畜牧区,原始森林、草原未被破坏。唐代以前的3000多年,大部分时间的平均气温都比现在高2℃,也有利于植被的生长,这种良好的植被状况,足以保持水土;中、下游河谷平原地带,古代人民在黄河两侧挖了无数的灌溉渠道和沟洫,其中著名的如战国时魏引漳水溉邺、秦开郑国渠引泾入洛,汉武帝开白渠引泾入渭等。《史记·河渠书》说,当时的灌溉渠要“以万亿计”,这些渠道沟洫把河水夹带的泥沙引入农田,作为肥料。此外,古代黄河下游有名的济、汴、濮、漯等大川和密如蛛网的支津,以及散布在大河两侧众多的湖泊,也直接或间接相通,为黄河流沙的淤积和洪水的宣泄起了分担作用。因此,千年以前,黄河流域作为我们祖先定居生息的地方,它灌溉了亿万亩农田,它和它的支津有几千里通航路线,那时候的黄河是利多害少。
黄河为患严重只是近千年来的事。公元10世纪以后,也就是从唐末五代开始,黄河的情况发生重大的变化,它已不再是一条安稳平静的大河,而以决徙为常态,安流为变态了。而且决徙的频率和破坏程度随着时间的推移而日益增加。东汉至唐末的800多年中,黄河仅有40个年份有决溢的记载,唐末至近代的1000多年中,大小决溢达1500余次,清代269年中即达600次,辛亥革命后1912~1933年的22年中,决口达92次。这主要由于人为的原因。首先,从唐代后期开始,黄河上中游的大片原始森林,遭到盲目滥伐,广大牧场被垦为耕地,自然植被遭到破坏,引起严重的水土流失。唐以后的气温也有了明显而持续的下降,一般平均气温比现在约低1℃,也影响了植物的生长,再加上五代以后,封建统治中心东移,上中游的渠道逐渐湮废,泥沙毕集于黄河。统治阶级不知治本,只知治标,硬想用堤防来解决一切,于是两岸支津全被堵塞。与这些支津相沟通的天然湖泊也日渐淤废。既无支津湖泊来分泄洪水,堤防尽管逐渐加高,河床填高得更快,洪水一到,终不免溃决。而每次决徙、改道,河水所挟带的泥沙大量淤积。尤其是到了元、明以后,黄、淮两大流域合成一处出口,更易发生壅塞溃决,这也是促使后期黄河决徙愈益严重的原因。
中国古河道及黄河改道历史情况简介
次数 时间 入海地点 改道原因 第一次 公元前602年 沧州入渤海 自然 第二次 公元11年 滨县,利津入渤海 自然,人为 第三次 公元1048年 北流由天津入渤海,南流由无棣笃马河入渤海 自然 第四次 公元1194年 清江口,云梯关入海 自然,人为 第五次 公元1494年 淮河入海 自然,人为 第六次 公元1855年 利津入渤海 自然,人为 第七次 公元1938年 淮河入海 人为北京 古河道资料 最好能提供平面图以及剖面 按朝代区分
通过地表地貌形态、地质构造、全新地层分析(包括冲积物岩性对比、沉积相分析),以及卫星相片、等等方法,北京平原永定河古河道,大体可分为四条: 1、 古清河古河道:永定河出山后,由石景山向东西东北经海淀洼地——西苑——圆明园——清河——温榆桥,宽一般达3-4km,最宽5km,最窄也可达1.7km,在古河道中一株古树的碳14测年达7200年左右,但其延续时间可能相当长,直到《水经注》时代还有“漯余水”之名,即“漯水”(永定河古名)的余水。其中的圆明园,成为京郊最负盛名的圆明园所在地。 2、 大金沟河:永定河出山后东流经过市区的一条大河。在市区以西不同时代形成了三支,北支:从石景山起,东流经杨庄、八宝古河道的解译
古河道即原有河流干枯后的河床,通常在卫星图片上呈弯曲的线状构造。但由于沙漠覆盖、植被生长、或盐碱化,使其在图片上没有固定的色彩,因此主要根据形态进行解译。
本次研究利用TM数据中对岩石土壤、植被、水体反映较明显的4、5、7三个波段数据进行合成,所得到的卫星图像(图版Ⅵ),在屏幕上放大到1:10万或1:5万就可非常清楚地看到古河道的存在,并通过两次野外实地考察对部分解译出的古河道进行了证实。
利用MapGIS软件,在1:50万综合水文地质图的基础上,叠加卫片,将古河道及有关地质信息绘制到同一幅图上,制成了“塔里木南缘古河道分布图”。古河道在卫片上的形式多种多样。且以相应的颜色显示出来,而现代河流或水体则呈现明亮色,现就几种典型古河道的特征作一说明。
1.牛轭湖
河流截弯取直后废弃的河道,现在仍有水存在,如喀拉喀什河西边(图版Ⅰ),明显的分段蛇曲状条带。
2.废弃时间较短的古河道
迹象明显,河道深凹,线条光滑,河床平坦(图版Ⅱ)。
3.废弃时间较长的古河道
长有植被,边缘不清,粗糙不平,呈较宽的条带状(图版Ⅲ)。
4.尾闾退缩河道
河水减少,沿河道延伸方向遗留干枯河床(图版Ⅳ)。
5.支流废弃河道
河流改道后的废弃河道(图版V)。