流沙形成的成因是什么?

2020-07-08 00:00 發(fā)布

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什么是流沙?

  流沙,簡單地說就是沙像液體一樣可以流動,也就是可以流動的沙。是一種自然現(xiàn)象。常出現(xiàn)在地基不穩(wěn)的沙漠,當(dāng)有重物置于沙體之上,就像沉底一樣,沉到底部。

  流沙是怎樣形成的?

  流沙是因?yàn)樯蠞q的地下水減小了沙粒之間的摩擦力,使得沙子開始“流動”,從而形成了流沙。

  當(dāng)一片散沙帶的水分達(dá)到飽合時(shí),普通沙子就會翻滾起來,從而形成流沙。如果被沙子捕獲的水分無法從中脫離,就會形成液化土,液化土無法再承受重量。

  流動的地下水向上流動產(chǎn)生的力克服了重力,使得沙粒更易漂浮。

  地面振動產(chǎn)生的力可以增加淺層地下水的壓力,從而使沙子和淤泥沉積發(fā)生液化。液化的表面不再具有支撐能力,因此地面上的建筑物或其他物體會發(fā)生下沉或倒塌。

  振動會增加流動性,因此原來相當(dāng)堅(jiān)固的物質(zhì)會變得柔軟,并具有可流動性。振動和水形成的障礙減小了沙粒之間的摩擦力,使得沙子變得像液體一樣。沙子的翻滾程度增加,最終形成流沙。土壤液化時(shí),就變得和流沙一樣失去了支撐力,并且表現(xiàn)得像粘性液體而不是固體。在地震過程中,液化會造成建筑物大幅度沉入地下。

  陷入流沙如何自救?

  其實(shí)絕大多數(shù)流沙和一般沙的區(qū)別不大,它原理上只是被滲入了水的沙子,由于沙粒間的摩擦力減小,形成了半液態(tài)、難以承重的沙水混合物。

  如果陷入流沙后,大力掙扎或是猛蹬雙腿只會讓人下陷得更快。人們誤以為通過搖動能使身體周圍的沙子松動,從而有利于肢體從流沙中拔出。

  科學(xué)家指出,其實(shí)不然,這種運(yùn)動只能加速黏土的沉積,增強(qiáng)流沙的黏性,胡亂掙扎人只會越陷越深。

  但是逃脫流沙的方法還是有的,那就是受困者要輕柔地移動兩腳,讓水和沙盡量滲入擠出來的真空區(qū)域,這樣就能緩解受困者身體所受的壓力,同時(shí)讓沙子慢慢變得松散。

  受困者還要努力讓四肢盡量分開,因?yàn)橹挥猩眢w接觸沙子的表面積越大,得到的浮力就會越大。只要受困者有足夠耐心、動作足夠輕緩,就能慢慢地脫困。

  在流體力學(xué)中,流沙被歸為膨脹性流體,也就是說剪力越大,流沙抵抗剪切運(yùn)動的粘性也就越大。這是為什么要用吊車才能把人拉出來的原理,就是因?yàn)檎承栽龃螅魃匙璧K人向上運(yùn)動的力也就增大了。

  在遭遇到慢流沙時(shí)可能逃脫的方法:只要動作迅速,方向判斷準(zhǔn)確,就可以逃脫。在深入流沙陷阱,需要迅速躺下,盡快減輕身體負(fù)重,手腳平放沙上以增加浮力,若周圍無人則應(yīng)以慢滾方式或全身伏地緩慢爬行到堅(jiān)實(shí)位置。