宋向陽，惠　闖，張丙開

（阜陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037）

科里奧利力對(duì)城市與河流關(guān)系的影響

宋向陽，惠闖，張丙開*

（阜陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037）

考察中國(guó)五條河流兩岸城市的分布情況，發(fā)現(xiàn)分布在河流右側(cè)的城市居多。探究了其中的原因，認(rèn)為科里奧利力是導(dǎo)致城市大多分布在河流右岸的主要原因。科里奧利力加重了北半球河流右岸的沖刷，使河流右岸比較陡峭。由于水深岸陡，易建設(shè)港口，便利交通，所以北半球城市多分布于江河右岸。

科里奧利力；河流；城市；港口

水是人類生命之源，也是城市形成和發(fā)展的核心資源，水興則城市興，沒有了水源，城市難以發(fā)展和興起［1］。早期人類沒有掌握鑿井技術(shù)，只能臨水而居，方便取水。隨著鑿井技術(shù)的發(fā)展，人類的活動(dòng)可以稍微遠(yuǎn)離河流，但井水的供水量畢竟有限，僅能滿足基本的生活用水。隨著生產(chǎn)的擴(kuò)大，人們供水的主要途徑依然是河流。另外農(nóng)業(yè)是衣食之本，河流沿岸相對(duì)來說灌溉便利，是發(fā)展農(nóng)業(yè)比較理想的地方［2］。河流還有一個(gè)重要的功能，就是能夠提供航運(yùn)，方便交通，尤其是在古代，大宗貨物陸路運(yùn)輸不便，河運(yùn)便成了最便利最主要的運(yùn)輸手段。如，隋朝時(shí)期開發(fā)的大運(yùn)河，帶動(dòng)了運(yùn)河兩岸城市的形成和快速發(fā)展。即使在現(xiàn)代，河運(yùn)仍然是十分重要的運(yùn)輸方式。所以人類的生活和生產(chǎn)逐漸向河流沿岸聚集，這樣城市在漫長(zhǎng)的形成、發(fā)展過程中，基本分布在河流沿岸。但大體上看，城市分布情況并不均勻，為了研究河流兩側(cè)城市的分布情況及其成因，我們進(jìn)行了調(diào)查與探究。

1　河流兩岸城市分布調(diào)查

長(zhǎng)江是中國(guó)最長(zhǎng)、水力資源最豐富、流域最廣的河流之一，本文調(diào)查了中國(guó)長(zhǎng)江及其重要支流兩岸的大、中城市（地級(jí)以上城市）分布情況。采用的方法是，通過查找歷史地圖手冊(cè)，判斷城市位于河流的哪一側(cè)，并結(jié)合百度地圖進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)調(diào)查了城市是否處于河流拐彎處。另外查找相關(guān)文獻(xiàn)，了解相關(guān)城市的發(fā)展演化狀況。調(diào)查的結(jié)果見表1-5。

表1　長(zhǎng)江沿岸城市分布情況（面向河流下游，右手邊是右岸，左手邊是左岸）

表2　嘉陵江沿岸城市分布情況

表3　岷江沿岸城市分布

從表1中可以得到，右岸13個(gè)地級(jí)以上城市，占65%，左岸7個(gè)地級(jí)以上城市，占35%。從表2看出，右岸2個(gè)地級(jí)以上城市，占66%；左岸1個(gè)地級(jí)市，占34%。從表3看出右岸3個(gè)地級(jí)以上城市，占100%。

表4　湘江沿岸城市分布情況

從表4看出，湘江沿岸地級(jí)以上城市5個(gè)，右岸3個(gè)占60%，左岸2個(gè)占40%。

表5　贛江沿岸城市分布情況

從表5看出地級(jí)以上城市2個(gè)，右岸1個(gè)占50%，左岸1個(gè)占50%。

從表1-5中，可以看出城市分布在河流右岸比分布在河流左岸的數(shù)目要多，右岸城市共22個(gè)，左岸11個(gè)，右側(cè)城市占總數(shù)的67%，并且河流右側(cè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展要比河流左側(cè)城市發(fā)展迅速。以長(zhǎng)江為例，右岸有以上海、南京為首的大、中城市居多，而左岸僅有黃岡、安慶等為數(shù)不多的幾個(gè)城市。長(zhǎng)江右岸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口眾多，與左岸形成鮮明的對(duì)比。

2　物理原因探究

從物理學(xué)知道，由于地球自轉(zhuǎn)，北半球運(yùn)動(dòng)物體會(huì)受到向右的科里奧利力作用，使得運(yùn)動(dòng)物體有向右偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。河水由于流動(dòng)，因此有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，河道的右邊往往比左邊沖刷的更厲害，從而導(dǎo)致河流的右岸相較于左岸更加陡峭。相對(duì)于右側(cè)，左側(cè)河水流速比較緩慢，左岸因?yàn)闆]有那么多河水沖刷，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沙石堆積現(xiàn)象，比較容易形成灘涂。盡管科里奧利力很微弱，短期內(nèi)作用于河流的效果不明顯，但只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，科里奧利力的這種效應(yīng)能夠明顯地觀察到［3］。

在北半球，科里奧利力加劇了河水對(duì)河流右岸的沖刷，因此右岸沖刷比較厲害，河岸較陡，河床較深，適合?？枯^大的船只，非常適合作為航道。因此，江河的港口或碼頭一般選擇在河流的右岸建設(shè)。港口作為連接水陸交通的樞紐，往往帶動(dòng)城市的形成和發(fā)展［4］。自然地，河流右岸形成的城市較多。

3　討論

河流在拐彎處由于水受到慣性離心力的作用使得凹岸側(cè)水面較高，凸岸水面較低［5］，彎道中水不斷沖刷河流凹岸一側(cè)。同時(shí)水流在流經(jīng)彎道的時(shí)候，由于重力和慣性力的共同作用，斷面內(nèi)形成橫向環(huán)流（通常表層水從凸岸流向凹岸而下層水從凹岸流向凸岸），也稱之副流［6］。彎道橫向環(huán)流運(yùn)動(dòng)，加劇了泥沙在橫斷面上的輸移，使得凹岸不斷被沖刷［5］，在某些河段即使在左側(cè)，由于處于彎道的凹岸，也可以形成建立港口的條件，從而易于形成城市。調(diào)查顯示，在11左側(cè)城市中，有8個(gè)（73%）處于河流彎道的凹岸。

由于南、北半球科里奧利力作用方向是相反的，在南半河流左側(cè)的沖刷比較厲害。所以南半球城市分布情況正好和北半球城市分布情況相反。例如亞馬遜河流流經(jīng)許多國(guó)家，在它的左側(cè)有瑪瑙斯、伊塔夸蒂亞拉、奧里希米納等大中城市，而右側(cè)有帕林延斯、茹魯?shù)俚瘸鞘小ｋm然它的右側(cè)也有大中城市，但是它的右側(cè)城市發(fā)達(dá)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后左側(cè)城市。

4　結(jié)論

通過調(diào)查河流兩岸城市的分布情況，發(fā)現(xiàn)在北半球分布在河流右側(cè)的城市居多。我們認(rèn)為這一現(xiàn)象主要是由于科里奧利力的作用，科里奧利力加重了水流對(duì)右岸的沖刷，從而在河流右岸容易形成港口，進(jìn)而促進(jìn)貿(mào)易的發(fā)展和人口的集聚并帶動(dòng)城市的形成與發(fā)展。所以科里奧利力是北半球城市大多分布在河流右側(cè)的重要原因。當(dāng)然城市形成的原因比較復(fù)雜，還受到周圍環(huán)境、土地等多種因素的影響。另外由于現(xiàn)代造橋技術(shù)的發(fā)展，有些原本只在河流一側(cè)發(fā)展的城市出于擴(kuò)展城市空間的需要，也向?qū)Π栋l(fā)展，所以出現(xiàn)了很多跨江發(fā)展的城市。

［1］ 馬正林.中國(guó)城市歷史地理［M］.濟(jì)南：山東教育出版社，1998：P302.

［2］ 王偉，譚彩霞.對(duì)清代城市分布的近河性特點(diǎn)的分析［J］.商業(yè)文化（學(xué)術(shù)版），2009（10）：238.

［3］ 丁紅.科里奧利力對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響［J］.寧夏農(nóng)林科技，2011，52（4）：21-22.

［4］ 田欣欣.國(guó)家戰(zhàn)略調(diào)整下北方港口城市產(chǎn)業(yè)與空間重構(gòu)研究——以唐山市為例［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2009.

［5］ 鄭濤.彎曲河段航道寬度確定機(jī)理研究［D］.重慶：重慶交通大學(xué)，2009.

［6］ 孫立新，周曉斌.小議在河道彎道內(nèi)開采砂石對(duì)上下游銜接及對(duì)對(duì)岸沖刷的論證［J］.黑龍江科技信息，2011（3）：296.

The effect of coriolis force on the relationship between cities and rivers

SONG Xiang-yang，HUI Chuang，ZHANG Bing-kai

（School of Physics and Electronic Engineering，F(xiàn)uyang Normal University，F(xiàn)uyang Anhui 236037，China）

The locations of cities along five rivers have been investigated in this paper，and most cites have been found to locate on the right side of the rivers，which is mainly caused by the coriolis force.Since the coriolis force makes the stream scour the right bank of the river seriously，the water near the right side is deep and the right shore is steep，and the right side is suitable for building ports，so most cities appeared and developed on the right side of the rivers.

coriolis force；river；city；port

O31

A

1004-4329（2016）02-033-03

10.14096/j.cnki.cn34-1069/n/1004-4329（2016）02-033-03

2016-02-20

國(guó)家自然科學(xué)基金（11273008）資助。

張丙開（1976－），男，博士，教授，研究方向：天體物理和高能宇宙線物理。

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