向後流動的河流:怪異的美國水道解釋了
當大多數人想像一條河時,他們會想像在下游流動的水流動,從而追踪了從源到海的溫和的重力斜率。但並非所有河流都按照規則發揮作用。實際上,美國最著名的河流之一實際上是錯誤的方式,而且它完全通過設計。這是芝加哥河的故事,芝加哥河,向後流動的河流,也探討了美國水道的奇怪世界,這些世界違反了期望,地理甚至自然本身。
芝加哥河:工程逆轉
乍一看,芝加哥河似乎就像其他任何城市水道:繞過摩天大樓的蜿蜒通道,其表面由橋樑和水出租車縱橫交錯。但是在該表面下是美國歷史上最雄心勃勃的土木工程壯舉之一。
最初,芝加哥河流入。這是一個問題。在1800年代,蓬勃發展的人口正在將各種廢物傾倒到河中,包括工業徑流,屠宰場的動物副產品和原污水。所有這些最終都空入密歇根湖,這也恰好是該市的主要飲用水來源。結果?諸如霍亂和傷寒等水傳播疾病的頻繁和致命爆發。
解決方案?使河流相反。
1900年,芝加哥衛生區(現為大都會水回區)完成了芝加哥衛生和船舶運河。這個人造頻道將芝加哥河與德斯普蘭斯河相連,後者流入伊利諾伊河,最終流入。工程團隊從字面上扭轉了河流的流動,將廢物從密歇根湖和美國海灣送走。
他們是怎麼做到的?
逆轉河流並不像翻轉開關那樣簡單。它需要大量的挖掘 - 螺旋螺釘長28英里,穿過粘土,岩石和地球深20英尺。這種人造的溝渠使水從密歇根湖下坡流過河流,然後向密西西比盆地流出。建造了鎖和大壩來調節水位,最終,河的新方向被鎖定在適當的位置。
即使在當時,該項目也是有爭議的。鄰國抱怨伊利諾伊州正在從系統和污染下游生態系統。隨之而來的一系列法律鬥爭,最終導致了最高法院的裁決,並對大湖區的轉移進行了法規。
如今,芝加哥河仍然從密歇根湖流出,由精心平衡的鎖,運河和泵站的平衡系統維護。它仍然是世界上唯一通過人類干預永久逆轉的主要河流之一。
為什麼河流向後流?
芝加哥河的逆轉是人造的,但由於其他原因,河流也可以改變方向。河流由地形,降雨和基礎地質管轄。但是,氣候變化,構造轉移,沉積物積聚和冰川活動都會影響河流的行為。
這是河流可能向後流動或轉移方向的一些原因:
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構造隆起:地震或陸地上升可能會傾斜河床,迫使水重新路由。
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冰川靜修:當冰川退縮時,他們經常留下新的山谷或莫萊因,將河流重定向。
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沉積物阻塞:山體滑坡或沉積物的堆積可能會使一條河水大放異彩,迫使它尋求新的道路。
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海平面變化:海平面上升或下降會改變河流的基本水平,逆轉或修改三角洲地區的流量。
更奇怪的河流案例改變了方向
讓我們探索一些改變方向的河流的實際例子 - 有些是永久的。
密西西比河
儘管密西西比河尚未永久逆轉,但在卡特里娜颶風和艾薩克颶風期間,最著名的是落後的幾個值得注意的事件。風暴潮將水推到上游,暫時逆轉了強大的河流。
更加戲劇性的是,在1812年,密蘇里州新馬德里附近的巨大地震導緻密西西比州向後流了幾個小時。當時的目擊者描述了向北行駛的巨大海浪,淹沒森林並永久改變景觀。地震在田納西州形成了Reelfoot Lake,並在幾個地方改變了河道。
北部的紅河
在進入加拿大之前,在明尼蘇達州和北達科他州之間向北流動,北部的紅河是自然而然地向北流動的罕見的美國主要河流之一。雖然沒有被人逆轉,但其獨特的流程會在春季融化期間產生問題。
因為河流向更冷的緯度流動,所以在下游部分準備就緒之前,雪和冰融化了上游。結果?冰果醬和頻繁的洪水。由於這種現象,北達科他州法戈市與毀滅性的洪水作鬥爭了數十年。
科羅拉多河
這大多數年份不再到達大海,而不是因為它向後流動,而是因為它的流量不足。像胡佛和已經改變了流動,創建了像湖湖等水庫。雖然河流仍然下游流動,但該數量的管理和轉移到農業和城市用途中,以至於在到達加利福尼亞灣之前經常會變乾。
2014年,美國和墨西哥之間的一項歷史性協議允許從莫雷洛斯大壩(Morelos Dam)受控釋放水,暫時恢復了科羅拉多河三角洲的流量。幾個星期以來,這條河再次遇到了大海。
舊河流控制結構
另一個引人入勝的案例不是逆轉的河流,而是我們積極防止逆轉的河流。密西西比河在路易斯安那州的西姆斯波特附近,自然希望改變路線並流入Atchafalaya河,這是通往海灣的較短,更陡峭的道路。
如果沒有選中,則Atchafalaya將捕獲密西西比州的流程,繞過巴吞魯日和新奧爾良。為了防止這種情況,美軍工程兵團在1960年代建立了舊的河流控制結構。它調節了多少水可以流入Atchafalaya,使密西西比州鎖定在其當前路徑中。
這是一條河流的罕見例子,該河的自然傾向是人為地限制的。如果控制結構失敗,它將導緻美國歷史上最引人注目,最經濟上毀滅性的河流逆轉。
亞馬遜
雖然不在美國,但值得注意的是,亞馬遜河曾經朝著相反的方向流動。在安第斯山脈上升之前,亞馬遜向西流入了數万年前。隨著安第斯山脈的抬高,他們封鎖了河的路徑,並使其逆轉路線。如今,亞馬遜向東流入大西洋,這是地質重新導向大陸水道的驚人例子。
為什麼河流很重要
為什麼河流流出哪種方式?流動的方向影響了從生態系統到農業再到地緣政治的一切。河流確定沉積物分佈,魚類遷移,養分循環,甚至文明紮根的地方。
在城市地區,變化的流動可以幫助(或阻礙)衛生,飲用水通道和預防洪水。在沿海地區,來自風暴潮的上游流量會導致鹽水入侵,破壞農作物和生態系統。由於這些原因,水文學家,工程師和生態學家密切監測河流流動的變化。
扭轉河流不僅是工程學的壯舉;這是自然界的重新排列,帶有深遠的連鎖反應。
提醒大自然的力量
從芝加哥河的工程翻轉到密西西比州地震引起的逆轉,美國的水道有一個故事要講述 - 一種運動,操縱和不斷變化。隨著氣候模式的變化和人類對水的需求加劇,河流將繼續發展,在某些情況下,沒有人可以預測的方向流動。
芝加哥河仍然是人類創造力和野心的紀念碑,不是自然意圖的地方,而是必要的地方。提醒您,在美國,即使河流也不總是下游跑。
無論是用冰川雕刻,被地震塑造的,還是由機器改良,河流都是我們動態星球的生命象徵。有時,最迷人的河流是違背流動的河流。