为什么河流泥沙厚可以促进下渗?

为什么河流泥沙厚可以促进下渗?

云舞空城,总有一天,我要把中国大好河山看遍,然后从地球科学视角讲给你听

在国内的沉积学界内,泥,是颗粒直径小于 0.005mm 的沉积物颗粒。

砂,是颗粒直径介于 0.1~2mm 之间的沉积物颗粒。

二者之间,颗粒直径介于 0.005~0.1mm 的是粉砂。

国际上也有一些其他的标准,主要差别在粉砂和泥的界定上,如下:

河流的泥沙”里,包含了泥、粉砂和砂三种级别的沉积物。

其中,“泥”由于颗粒太小,堆积以后会很紧实,颗粒之间的孔隙过于细小,所以渗水能力很差。

粉砂比泥好一点,最好的是砂,这是颗粒直径的影响。

同样体积的水,渗过砾石只要两分钟,渗过砂层 20 分钟,渗过粉砂 2 小时,至于粘土 / 泥质,2 天都渗不完

除了直径会影响,三者的比例也会有影响,专业称呼叫“分选”。

比如,纯砂的渗水能力是最好的,砂 + 粉砂要弱一些,砂 + 粉砂 + 泥,就会弱很多。

左边是颗粒大小差不多、分选好的情形,渗水性好;右边是颗粒大小混乱、分选差的情形,渗水性差。

“河流泥沙厚可以促进下渗”这句话太笼统了,需要分别来讨论。

一般平原河流两岸的河床沉积以砂为主,即使黄河这种颗粒物很细的河,也会有很多砂 + 粉砂沉积物。这种沉积物的渗水性是很好的

平原曲流河的分叉河湾里或者牛轭湖里,河水流速较慢,堆积了比较厚的淤泥 / 泥浆子,这种情况的渗水性就很差。

在河道两侧的泛滥平原里,会出现一种双层结构,下部是砂,上部是泥。可以想象一下,洪水泛滥的时候,大水冲出河堤,在两侧奔涌沉积大量的砂。后来洪水慢慢平静退去,浑黄的积水也变得清澈,悬浮的细颗粒(泥质)也逐渐沉淀,堆积在砂层上。

黄色砂黑色泥

这种泛滥平原的渗水性就比较复杂,有的地方砂多泥少渗得快,有的地方砂少泥多渗得慢。

那么没有泥沙是什么情况呢?这是坡度太大、流速太快的山区河流,只有大量砾石(颗粒直径大于 2mm),少数的砂,还有河床基岩。

河床基岩可以认为是不怎么渗水的,所以没有泥砂仅仅是表象,与“渗水慢”一样都是果。

真正的因则是河流坡降大、流速快,基岩广为暴露,只能沉积砾石,不能沉积泥沙。