长江每年多少泥沙入海?如上海的崇明岛,每年面积还在变大吗?

长江,古称江、大江、江水等,其发源于“世界屋脊”青藏高原的三江源地区,源头为沱沱河;长度6397公里,为我国第一长河,世界第三长河;年径流量9600亿立方米,为我国第一大河,世界第三大河;流域面积180万平方公里,约占我国领土面积的20%以上;其自西向东流经我国11个省、市、自治区,即西藏、青海、四川、重庆、云南、湖南、湖北、江西、安徽、江苏,最后在上海注入我国的东海。四川宜昌和江西湖口将长江分为三段,长江大部分地区属亚热带季风气候,降水丰富,水流平稳,蕴藏着丰富的水力资源。长江有八大支流:即雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、汉江、沅江、湘江、赣江,其沿岸分布着我国四大淡水湖:即鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖, 属太平洋七大水系之一。

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而实际上崇明岛并非完全属于上海市管辖,位于岛上东北北端的启隆镇和海永镇分别属于江苏省南通市启东市和海门市管辖。

在今天的长江入海口,形成了我国的第三大岛屿—崇明岛,面积1200多平方公里,被誉为“长江门户,东海瀛洲”。

长江每年多少泥沙入海?如上海的崇明岛,每年面积还在变大吗?

崇明岛的确每年都在增大

崇明岛,已有1300年的历史,其形成与长江江口的演变紧密相联 ,“沧海桑田”的变化,崇明岛已经“物似人非”,此岛并非当年的那个岛屿了。而上海陆地面积的62%来自长江泥沙的堆积形成,且上海陆地面积还在不断扩大,速度为每年5平方公里左右。拿崇明岛为例,从建国到现在岛屿面积扩大了一倍左右还要多。由于长江还在不断携带大量泥沙入海,到了入海处,河水速度变的平稳,携带泥沙能力大大减弱,大量泥沙仍沉积于长江口至杭州湾北岸一带沉积,也就是崇明岛北部和东部,其中东滩以每年100余米的速度向太平洋方向推进,而岛屿北部预计50年后会与北岸陆地上的南通市接壤,到时候崇明岛将变成半岛,而非一个冲击岛屿。

科学的说,长江中下游地区径流变化小了,泥沙沉积在下游河道上,每年要耗巨资挖2千万吨沙来疏浚航道,泥沙因人工清理河道沉积在崇明岛也在减少,这并不代表崇明岛没有被泥沙淤积。

不过值得一提的是,由于长江主要流经我国的季风气候区,气候较为湿润,并且流域内植被覆盖率较高、水土流失相比黄土高原明显要小得多,因此河流的年输沙量相对较小,但不管怎样受季风气候区雨热同期和三峡水库对于长江径流量的调节作用和中上游水库泥沙淤积的影响,不仅长江径流量的季节性变化相对减少,而且受各大水库(水利枢纽工程)特别是三峡水库的影响,以三峡水库和溪洛渡水库库区为例,分别淤积泥沙约为1.024亿吨和7668万吨,按泥沙的密度为2吨/立方米计算,体积分别为5120万立方米和3834万立方米。

长江的分段以及各段的特点

明正德《崇明县志》崇明岛示意图

西北角逐步向北扩涨,五十年后将与北岸的海门市联接,成为长江口的崇明半岛。苍海桑田,大自然的杰作,变是绝对的,不变是相对的。









根据统计,每年携带至入海口的悬沙总量平均值为4.32亿吨(1950—2000统计数据),同时长江入海泥沙量正在逐年减少,由每年的四亿吨减至每年两亿吨。

崇明岛每年都在向东延展,西部防塌大堤牢固,所以结束了西塌东涨的历史,东涨而西不塌,总面积逐年扩大。

长江是我国第一大河,世界第三大河流,发源于青海念青唐古拉山脉格拉丹东峰西南侧,在上海崇明岛以东流入东海,全长6300多千米,流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11省份。

由于三峡调控径流作用,长江丰水期和枯水期界限越来越不明显,泥沙沉积停留在了不该停留的地方。一些江段的水流速度降低,水静则沙沉,大量泥沙沉入水库之底,无法像过去一样冲淤入海,这才是长江口泥沙减少的主因。

至元朝(公元1271—1368年),先后有营前沙、马驼沙、张蒲沙等10余沙涨出水面。到元末明初,东沙在水流冲刷下坍没,西沙坍没所存无几,三沙北部继续增加,姚刘沙南部坍没北部增涨,逐渐与三沙接壤。

清乾隆《崇明县志》崇明岛示意图

从统计数字来看,长江入海泥沙减少了一半多,这么多泥沙去了哪里?

总之,由于水土流失并不能得到完全的遏制,并且受地表径流和植被涵养水源、保持水土等的作用强弱的影响,任何河流都有一定的输沙量,我国的长江也不例外,在水流的作用下一部分泥沙最终被带到河口三角洲沉积,长年累月就变为了陆地。

了解了上述长江输沙量的实际情况,我们再来具体分析一下长江的输沙量大小对崇明岛面积增长的影响。

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%。

因此,人类在发展的同时,还得考虑环境的保护,才能和自然和谐共处。

长江口有我国第三大岛屿,典型的冲击而形成的岛屿——崇明岛,被誉为“长江门户、东海瀛洲”,其大部分属于上海,只有北部小部分属于江苏省。面积1200平方公里,人口约82.15万,海拔高3.5~4.5米。其形状如一条“春蚕”,东西希长,南北狭窄,已有1300历史。全岛地势平坦,土地肥沃,雨水充足,温度适中,植被茂盛,物产丰富,经济发达,属亚热带季风气候,南方典型的“鱼米之乡”。

长江携带来的巨大泥沙量,大部分在入海口处沉积下来,形成沙洲,这些沙洲不断的扩大面积,最终连成一片,将长江的入海口不断的向前推进。在春秋时期,长江入海口还在今扬州一带,到现在,长江入海口向前推进了约200多公里。

据统计,最多50年崇明岛就要与北部的大陆连为一体,岛北部河道被淤平,从此与江苏连在一起,届时成为长江口的一个半岛,我国第三大岛屿也就消失了。

崇明岛地处长江口,是长江三角洲的冲积岛屿,是中国最大的河口冲积岛,我国第三大岛,被誉为“长江门户、东海瀛洲”,全岛地势平坦,土地肥沃,林木茂盛,物产富饶,是有名的鱼米之乡。从长江流域来看,经过长时间的治理,退耕还林,生态环境正在迅速改善,河流泥沙也在减少,目前来看,还有多少泥沙入海呢?

崇明岛西部自20世纪30年代以来,又有老鼠沙、开沙等形成并靠岸,解放后经围垦形成今红星、新海、跃进农场和新村绿华地区。由于长江携带来的泥沙还在不断堆积,崇明岛现在每年还在以新增5平方公里面积的速度在增长,预计未来50年内,崇明岛北部将会与今江苏启东、海门两市接壤。

这个问题比较简单,已经有非常专业的数据了,据2018中国河流泥沙公报资料显示,长江2018年的输沙量总量为8310万吨,较多年平均输沙量的3.68亿吨和近10年平均输沙量的1.22吨明显要少很多(如下图)。

崇明岛是我国面积第三大岛(第一和第二分别是台湾岛和海南岛),也是我国最大的河口冲积岛和最大的沙岛,它的形成与长江泥沙的泥沙堆积密可分。

明洪武《苏州府志》崇明县界图

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。

长江每年入海的泥沙有多少?

明朝建文元年到明末,水面相继涨出了马鞍沙、陈恩沙、高明沙等30余处沙洲。明朝嘉靖初年到清康熙末年(公元1522—1722年),姚刘沙与三沙坍没,西沙、陈恩沙等相继消失,平阳沙先是大涨然后又坍没,长沙与坍没的平阳沙及周围的吴家沙、响沙、南沙等连接成片。至明末清初(公元1644年),崇明岛在众沙洲的增涨坍没中连成了东起高头沙西至平洋沙,长200余里宽40余里的沙洲岛屿。

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。

崇明岛是一个相对年轻的岛屿,从初具雏形到形成如今的规模历经了约1300余年。崇明岛是如何形成的?下面我们来追溯一下,这得从它刚开始发育说起。

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。

岛屿按成因可分成:大陆岛、火山岛、珊瑚岛和冲积岛四大类。而崇明岛是我国典型的冲击形成的最大岛屿。冲击岛,顾名思义也称冲积岛,由于它的组成物质主要是泥沙,故也称沙岛。冲积岛是陆地的河流夹带泥沙搬运到海里,沉积下来形成的海上陆地,多出现在河口、大海中陆地附近地区。

但由于长江上游绿化固土,减少了水土流失,长江泥沙含量减少,崇明岛周围水域泥沙沉积量减少,面积增大速度逐年减少。

除了长江沿途各水库的拦截作用,流域内退耕还林等一系列关于生态环境的治理,植被涵养水源、保持水土的能力有所加强,水土流失率有所降低,这也有效较少了长江的年输沙总量,被地表径流冲刷到河道的泥沙少了,最终被带到长江三角洲的泥沙量自然就有所减少,就崇明岛而言其陆地面积的增长速度也相对变缓,就好比随着我国黄土高原一系列水土流失措施的实施,黄河的含沙量明显减少,这也是为什么山东东营市的面积增长变缓的重要原因之一。

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。

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。

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。

在唐朝武德年间(公元618—625年),在今吕四一带,出现了两个沙洲,两洲之间相隔70多里,分别名为东沙、西沙,这便是崇明岛的最早雏形。到宋代天圣三年(公元1025年),东沙西北向发育了姚刘沙(沙洲上有姚刘两姓,因而得名),并逐渐与东沙接壤。宋建中靖国元年(公元1101年),姚刘沙西北隔水约50里处,三沙涨出水面。

崇明岛面积的增加不仅是长江带来的泥沙的堆积,还与人为的围垦、上游水利设施兴建、水土环境的改善有关。最近几十年,崇明围沙造地成果显著,增加了很多土地。水利设施的建设使泥沙更多的沉积到了河道,可能导致河床的抬升。入海泥沙量减少,导致水下三角洲向内陆倒退,海水倒灌长江口的现象越发的频繁,海水倒灌对上海地区的饮用水质量构成了一定的威胁。

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。

大家都知道我国第一大岛是台湾岛,第二大岛是海南岛,那么第三大岛呢?也有很多朋友知道是长江口的崇明岛,与前两个岛屿不同的是,崇明岛的形成时间要短得多,因为它是个河流冲积岛。

崇明岛是由长江携带的泥沙冲积而成的,也是我国最年轻的大型岛屿,1500年前它还不存在,它最早出现的时间为唐朝武德年间,距今不过才1400年左右,当时只有东沙一个小岛,后来逐渐出现了许多个小岛,在长江泥沙的冲击下,这些小岛渐渐的连成一片,形成了如今的崇明岛。

目前崇明岛的总面积约为1269.1平方公里,相当于上海市面积(6340平方公里)的1/5,比香港全域的面积(1106平方公里)还大,接近于两个新加坡(724平方公里)的面积,或者38个澳门的面积(33平方公里)。

很难想象这么大的崇明岛,只用了千余年时间就生长成了,而且随着长江泥沙的不断沉积,崇明岛还在生长中,它的面积还将会不断增加,有资料显示目前这个冲积岛每年大约会增加5平方公里的土地,而我国三沙市的永兴岛也才只有3.16平方公里,所以崇明岛每年增加的面积比永兴岛还大不少,不过永兴岛这两年也在进行人工填海造陆,面积也在不断扩大,有消息称现在的面积已经接近4平方公里,但即便如此,仍然没有崇明岛每年增加的面积大。

↑永兴岛

不单是崇明岛,如果观察长江入海口的卫星图,就可以发现在崇明岛的南端,还有不少新的岛屿正在形成中,在崇明岛的东南角,有两个较大的岛屿,分别叫长兴岛和横沙岛,而在这两个岛屿的南边,又有两三个没有标注名字的岛屿正在形成中。

10多年前的长江口,在崇明岛的东端也有两个较小的岛屿正在形成中,下面这张图片大约是2019年,可以发现长江口的岛屿都在变大,而且还有新的岛屿形成,也可以说在崇明岛的东面和南面正有一片岛屿正在形成,将来它们也很可能会连成一体,形成新的崇明岛。

通过不同时期的卫星图对比,还可以发现这些岛屿的生长也十分迅速,1958年时,崇明岛看上去还很“瘦”,北部还有很宽的江面,沙洲还没有和崇明岛相连。崇明岛南部的长兴岛还没有形成,横沙岛也很小,下面两张图片显示了崇明岛、长兴岛、横沙岛及附近的岛屿生长和出现的情景。

这些岛屿的生长都得益于长江携带来的泥沙,若干年后,它们也都将会成为我国大陆的一部分,这也是因为长江水的年径流量高达9,600亿立方米,是世界水量第三大河,其含沙量也比较大,长江水来到长江入海口的地方的时候,水面陡然变宽,携带的泥沙开始沉积下来,逐渐就形成了岛屿。

实际上就连如今的上海市和江苏省南部的镇江、常州、泰州、无锡、苏州、南通等地区的大部分面积都是因为长江带来的泥沙淤积形成的,它们形成的时间基本都不超过1万年,南通很多地方甚至只有几百年,可见长江的填海造陆能力有多么强大。

参考资料:

《中国青年报》 2020年10月5日文章《成陆1300多年,崇明岛如何蜕变成长三角的大花园?》

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。该区域的所有河流是终汇入长江上游的通天河。

长江水日夜不停地携泥入海,崇明岛的扩张进程也一刻没有停止过。依照目前的速度来看,该岛每年增加约5平方公里的土地,而岛屿西北与江苏之间最窄处不足两公里。长江携带的大量泥沙加剧了河道变窄,反过来变窄的河道又迟滞了泥沙的流动,更增加了崇明岛与北岸的接壤速度,面积还在扩大。

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。

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。

长江泥沙减少只能是生态环境的改变,地表径流中因植被增多,植物根系拦蓄泥沙,河水中泥沙量才能减少,而长江流域因降水较多,生态环境变化不是很大,人类生产活动对植被的影响不象黄土高原那样深刻,所以说进入长江主干道的泥沙总量不会是减少很多,长江河口泥沙含量减少,主要还因为三峡水库原因给造成的。

明洪武《苏州府志》所绘崇明岛拓展图

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。

我们都知道,长江是世界大河之一,全长6300余公里,年径流量在8000亿~10000亿立方米,多年平均径流量在8931亿立方米,其长度和年径流量在我国和世界上分别排名第一和第三,被誉为“黄金水道”,同时由于长江发源于“世界屋脊”青藏高原并流经了我国地势的三级阶梯,是世界水能第一大河,水能资源十分丰富。

据统计,目前崇明岛总面积为1267平方公里,它大约成陆于公元719年(唐玄宗开元七年)左右,距今已有1300余年的时间。由于受长江泥沙的持续堆积,现每年新增陆地面积约7500亩(5平方公里),按此计算,并且在地转偏向力的影响下,再过50年的时间崇明岛将于北边的陆地(江苏)接壤,也就是说届时将大约新增约37.5万亩的陆地面积。

在清顺治、康熙年间,又相继出现了日隆沙、永安沙等30余处沙。一直到清朝末期,总共存有60余处沙。由于在流水和潮汐的冲刷下,崇明岛局部曾多次发生崩塌,导致历史上崇明县制所经历五次搬迁。清光绪年间,在县南筑石坝,自南门港向东经青龙港至寿安寺,向西至施翘河口,这才制止住两岸的坍势。

长江是我国第一大河,世界第三大河,径流量高达9600多亿,径流量这么丰富,泥沙含量不会太少,加之地处季风区,降水变率大,洪水期主要集中在夏季,大量泥沙会随着河水沉积在长江主干道上。

那么,长江作为我国第一大河,第一长河,长江每年有多少泥沙入海?而上海的崇明岛,每年面积还在变大吗?
长江年携带泥沙量跟黄河比简直是“小巫见大巫”。原来黄河每年携带泥沙量为16亿吨,是长江的四倍。建国以来有据统计,1949年至1984年,长江年携带泥沙量为4.86亿吨,而1985年至1999年年携带泥沙量降为3.35亿吨,主要原因是长江中上游地区水土保护措施得当,大面积植树种草,环境得到改善,加上三峡大坝的建成,“拦截”了大量泥沙下泻,而且长江年携带泥沙量还在继续减少,近十年则减少至年携带泥沙量为2亿吨左右,可见我国环境保护方面取得的巨大成绩,效果明显,人们都说长江水变“清”了。

长江流域图

据统计:新中国成立50年来,长江入海的泥沙量是平均每年4.86亿吨,而在90年代则每年不超过4亿吨,2000年后则每年不超过3亿吨,现在每年不超过2亿吨。

崇明岛地图

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。

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。

崇明岛六十多年时间增加了约700平方公里土地。解放初期崇明面积约500平方公里,现在超过1200平方公里。

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