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地理 · 模拟实验

悬河之危 · 黄河地上河地理实验

黄河中游流经黄土高原,携带大量泥沙进入下游华北平原——坡度变缓、流速减慢,泥沙逐年淤积,河床不断抬高,人们被迫不断加高堤坝,终于形成河床高于两岸地面的“地上河”(悬河)。 拖动年份看河床怎样被“抬”起来,用模拟洪水考验大堤,再试试治理措施能不能保住两岸的村庄与开封城。

台

黄河下游横剖面实验台

大堤 · 河道 · 村庄农田 · 开封城
图 · 黄河下游横剖面(示意)
第 30 年 · 拖动「时间」滑块观察淤积
⚠ 洪水漫堤!
先拖年份 → 再来一场洪水,看看大堤守不守得住
一

实验控制

时间 · 治理措施
时间下游淤积的年数
第 0 年第 50 年
治理措施改变泥沙淤积速度
二

观察结果

河床 · 水位 · 高差
拖动「时间」滑块,这里将实时显示河床高程、水位与两岸地面的高差;点击「模拟洪水」检验大堤。
三

成因速查

地上河是怎样炼成的
①来沙中游流经黄土高原,土质疏松、植被稀少、夏季暴雨——水土流失严重
②淤积下游进入华北平原,坡度变缓、流速减慢,泥沙大量淤积在河床
③抬高河床逐年抬高,人们被迫加高堤坝,河床高出两岸地面——“地上河”
🧪 泥沙从哪里来?→ 参见《认识土壤侵蚀》实验
四

洪水考验记录

已完成 0 次
次别 治理措施 年数 河床高程 与两岸地面高差 洪水结果
五

河床与地面高差对比

每次洪水考验 · 红色=已成地上河
每次「模拟洪水」后会记录一根柱子:河床高出两岸地面多少米。红色柱越长,悬河越危险。
河床低于地面河床高于地面(地上河)
想一想:为什么说「治黄的关键在于治沙,根本在于加强中游黄土高原的水土保持」?
把治理措施切换成中游水土保持,拖到第 50 年再来一场洪水——结果有什么不同?
六

实验结论

完成 ≥2 次洪水考验后揭示
🔒先完成至少 2 次洪水考验,
结论将在这里自动揭示。

成因

中游来沙 · 下游淤积

中游水土流失带来巨量泥沙,下游平原流速减慢、泥沙淤积,河床逐年抬高。

危害

洪水风险 · 决口改道

河床高出两岸地面,洪水一旦漫堤便决口泛滥,历史上黄河“三年两决口,百年一改道”。

治本

中游水土保持

植树种草、退耕还林、修梯田、打坝淤地——减少入黄泥沙,才是治黄之本。

治标

下游工程措施

加固大堤、调水调沙(小浪底水利枢纽集中泄流冲沙入海),应急与减淤并举。

总结:黄河下游“地上河”是中游水土流失、下游泥沙淤积共同作用的结果——河床高出两岸地面,洪水威胁极大。治理黄河必须标本兼治:中游水土保持是治黄之本,下游加固大堤、调水调沙是重要保障。
数

黄河 · 数据速览

含沙量曾居世界大河之首年输沙量曾达 16 亿吨开封河床高出地面 7~8 米“三年两决口,百年一改道”

黄河年平均含沙量曾经居世界大河之首,「一碗水,半碗沙」。下游开封段河床曾高出市区地面 7~8 米,像一条悬在头顶的河。

注:本模型演示约 50 年尺度的河床抬升趋势;开封“7~8 米”是历史上长期累积的结果,不是 50 年模型值。

治

小浪底 · 调水调沙

小浪底水利枢纽每年汛前集中放水,人工制造洪峰把下游淤积的泥沙冲入渤海,同时冲沙减淤、发电防洪——这是现代人给黄河“洗澡”的智慧,也是工程措施与生态措施配合的典型。

联

与《认识土壤侵蚀》联动

还记得土壤侵蚀实验里被冲走的泥沙吗?在真实世界里,它们顺着黄河一路下行:中游每流失一寸黄土,下游河床就抬高一分。所以治理地上河,第一步就是回到中游黄土高原——植树种草、修梯田、打坝淤地,把泥沙留在原地。

测

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