从生物学看淮河泥沙的形成及防治

黄霞

摘 要：为了了解淮河泥沙的形成特征，如何防治它，从生物学角度对其进行评价。泥沙灾害可以分为直接灾害和间接灾害，滑坡和泥石流为前者，由泥沙引发的洪水灾害为后者，研究内容论述了泥沙的形成与防治，植树造林、植草等生物学上的一些措施。

关键词：泥沙；植树造林；植草；合理利用资源；保护生态环境

淮河，发源于河南省桐柏山，流经河南、安徽至江苏省扬州的三江营汇入长江，干流长一千千米，其中淮滨境内七十千米。近年来，随着经济的发展，长年淤积于河底的泥沙成为沿岸人民关注的焦点。一方面，河沙作为一种重要的工业原料和建筑材料，因此身价倍增。这给当地人民带来了可观的收入，但另一方面，由于利益驱动加之缺乏科学知识和环境意识，普遍存在滥采乱挖现象。长此以往，不仅打破了淮河及其沿岸固有的生态平衡，也给淮滨人民的经济与发展带来了不利影响。

泥沙是哪里来的呢？是河水搬运来的，在河流上游地区，雨水把地面上的泥沙送进河里，河水带着这些泥沙以及从河岸、河底冲蚀下来沙石，一起向下游流去，进入河道，它有什么样的运动规律？

泥沙运动的模型：当水流进泥沙堆时，由于受水的黏滞性产生的摩擦力作用，沙料受到一个与水流平行的阻力，由于沙粒部分暴露在水中，因此一般不通过沙粒的重心。当水流速度较大时，水的黏滞性作用会使紧贴沙粒顶部的流体减速，并与表面脱离，在沙料背面产生压差阻力，这个力通过沙粒重心。

当水流动时，沙粒顶部和底部的流速不同，前者为水流的速度，后者为沙粒间渗速水的流速度，它比水流速度要小得多。沙粒顶部流速高，压强小；底部流速低，压强大，从面产生一个向上的推力，这个力经过沙粒重心。因而沙粒受到推力黏滞力和压差阻力，这几个使它产生运动的力；同时受到重力，沙粒间的摩擦力和物理、化学作用引起的黏结力等阻止它运动的力。但当前者大于后者时，泥沙便由静止状态转为运动状态。

泥沙一旦运动起来，它又会有什么规律呢？由于流体会黏滞性，在河床底面。流体流速为零，而在外流物，流速等于水平流速v。从v到0之间为一个速度变，假如在这个梯度层中为一个沙粒，其上表面的流速比下面大，则沙粒上表面受到的阻力比下表面受到的阻力要大，这样沙粒将发生旋转，旋转时它表面附近的一层流体随它一同旋转，在沙粒的上侧，这层流体的速度方向与流体方向相同，因此流速增大，在下侧这两个速度方向相反，流速减小，这样沙粒上侧的压强小于下侧的压强，沙粒于是就产生一个从下向上的推力。如果上推力大于重量，沙粒就会随流而下，不会沉积在河底。水流速越大，同样大水的沙粒受到向上的推力就越大，就越不家易沉积。相反，如果流速小，沙粒就容易沉积。

从上面分析看出，泥沙的淤积或运动与水流密不可分，淮河是季节性河流。4～9月份是多雨季节，为汛期，其雨量占全年降雨量的60%以上，易出现暴雨。常发生大洪水和特大洪水。淮河上游从发源地至洪河口，落差达178米，占全河总落差的89%，比降是万分之五，比降大，水流急。因此，上游的泥沙很容易随着洪水输送到这里，而在洪河口至洪泽湖的中下游，落差仅16米，比降仅为万分之零点三，而下游则为倒比降。随着比降的降低，水流速度大大减小，因面泥沙特别是体积较大的河沙就滞留在比降小的结合部，長此下去，堆积成座的沙滩。这就是淮河淮滨段黄沙资源丰富的主要原因。丰富的资源带给淮滨人民的不仅是巨大的财富，由于泥沙淤积过厚，泄洪不畅，形成了大雨大灾，小雨小灾，十年九灾的局面。因此，如何根据泥沙运动规律和淮滨特殊的地形特点，扬长避短，化弊为利是当前需要研究解决的紧迫课题。

根据以上分析，建议有关部门把合理利用资源与保护生态环境紧密结合起来

1.在淮河源头上及上游地区防坝植树造林、植草，防止土壤沙化，减少水土流失。

2.制定黄沙开采管理条例，首先做到科学合理地开采，应在河床较高，河心段开采，以保证河道畅通，增强泄洪能力，严禁在城市近郊，厂矿、港口附近，涵（单）口周及险工护岸，堤坝区域、桥梁附近开采；其次，应限量开采，做到有计划、有目的，尽可能使开采量与再生产量达到平衡，这样对保护河床，防止河道改道也有好处。

3.淮河是沿岸主要的工农业及生活用水源，每年的秋季枯水期时，水位低，流速小，由流体力学知识可知，沉积于泥沙中的有害物质不易排下，因此在此期间应严防工业及生活废水排进河道，同时沿岸各级政府及淮滨部门应协调起来，利用上游水库把水量流速保持在一个科学合理的水平，及时排出有害物质，保障人民的生命安全。

参考文献：

[1]卢荣景.代省长谈淮河中游治理问题[J].治淮，1988（1）.

[2]徐时进.淮河水系水文水力学模型的构建与应用[D].河海大学，2005.