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北美第一長河——密西西比河

密西西比河全長6020千米,其長度僅次于非洲的尼羅河、南美洲的亞馬遜河和中國的長江,是整個北美大陸的第一長河。

若以發源于落基山脈東坡的最大支流密蘇里河的源頭起算,長6262千米,名列世界第四。流域北起五大湖附近,南達墨西哥灣,東接阿巴拉契亞山脈,西至落基山脈,面積322 萬平方千米,約占北美洲面積的1/8。匯集了共約250 多條支流,西岸支流比東岸多而長,形成巨大的不對稱樹枝狀水系。水量豐富,近河口處年平均流量達1.88萬立方米/秒。

密西西比河為北美洲河流之冠,與其主要支流加在一起按流域面積計為世界第三大水系(約310萬平方千米)。作為高度工業化國家的中央河流大動脈,已成為世界上最繁忙的商業水道之一。這條難以駕馭的河流流經北美大陸一些最肥沃的農田,現已完全由人類控制得當。密西西比河有兩個旁支——東面的俄亥俄河和西面的密蘇里河。密西西比河的源頭在明尼蘇達州的艾塔斯卡湖(lake itasca),最初只是一條細流蜿蜒向南。

流域各州包括明尼蘇達州、威斯康星州、艾奧瓦州、伊利諾伊州、密蘇里州、肯塔基州、田納西州、阿肯色州、密西西比州、路易斯安那州等10個。加上分支占了美國29個州,其中包括印第安納州、俄亥俄州、蒙大拿州等。而其中的威斯康星河最后流經的湖一半在威斯康辛,一半在密歇根。

密西西比河按自然特征可分不同河段。源頭艾塔斯卡湖至明尼阿波利斯和圣保羅為密西西比河的上游,長1010千米,地勢低平,水流緩慢,河流兩側多冰川湖與沼澤,湖水多形成急流瀑布后注入干流。在明尼阿波利斯附近,河流流經1.2 千米長的峽谷急流帶,落差19.5米,形成著名的圣安東尼瀑布。沿途有明尼蘇達河等支流匯入。

密西西比河的中游從明尼阿波利斯和圣保羅至俄亥俄河口的開羅,長1373千米,兩岸先后匯入奇珀瓦河、威斯康星河、得梅因河、伊利諾伊河、密蘇里河和俄亥俄河。圣路易斯以北河段,河床坡度大,多急流險灘;圣路易斯附近及其以南地段,河床比降減小,河谷漸寬。自開普吉拉多角以下,河流彎曲度明顯增大,河谷開闊,俄亥俄河口處河面寬達24千米。

開羅以下為密西西比河的下游,長約1567千米。主要支流有懷特河、阿肯色河、雷德河等。河口處共有6條汊道,長約30千米,形如鳥足。河流入海水量的80經由西南水道、南水道和阿洛脫水道3條主汊道 。河流年平均輸沙量4.95億噸,在河口處堆積成面積達2.6萬平方千米的巨大鳥足狀三角洲,以平均每年96米的速度繼續向墨西哥灣延伸。

密西西比河在其漫長的流動中,密西西比河滋潤著美國大陸41的土地,水量也比任何其它的美國河流都要多。密西西比河也是千萬的美國人飲用水的來源。流域包括美國31個州和加拿大的兩個省的全部或一部分。密西西比河還被作為許多州的州界。密西西比河,從開始墾殖的時候起,就是南北航運大動脈。但歷史上的密西西比河災害比較頻繁。20世紀初期,中下游地段河水不斷發生泛濫,城鎮鄉村的建筑大部分被摧毀,農田和果園遭到破壞,工業和交通幾乎全部癱瘓。許多人背井離鄉,流離失所,經濟損失非常嚴重。

1928年美國政府制定了全面整治密西西比河的防洪法案和干支流工程計劃,干流中下游河段均以堤壩防洪。經過60多年的努力,流域已收到了防洪、航運、水電、灌溉、養魚等綜合經濟效益。今天,經過美國人民開發建設,半個世紀以來密西西比河流域發生了深刻變化,洪水已被控制,水源得到充分利用。如今處處是綠色的河岸,生氣勃勃的工業城鎮星羅棋布,繁忙的船隊與輕快的游艇使美國這條源遠流長的大河蘇醒過來了,美麗富饒的密西西比河使美國的大地生輝增色,更加嬌媚。

一瀉千里、奔騰不息的密西西比河是美國第一大河。它同南美洲的亞馬遜河、非洲的尼羅河和中國的長江同稱為世界四大長河。美麗富饒的密西西比河發源于美國西部偏北的落基山北段的群山峻嶺之中,迤迤千里,曲折蜿蜒,由北向南縱貫美國大平原,注入墨西哥灣,全長3950千米。但是,它比最大的支流密蘇里河還短418千米。根據河源唯遠的原則,把密蘇里河的長度,加上從密蘇里河匯入密西西比河河口以下的長度,則密西西比河長6262千米,是北美大陸上流程最遠,流域面積最廣、水量最大的水系。

這條大河滔滔不絕的河水像乳汁一樣撫育了密西西比河整個流域的人們。美國人民長期以來稱源遠流長的密西西比河為老人河。它的名稱起源于居住在美國北部威斯康星州的阿爾公金人(印第安人的一支),他們把這條河流的上部叫做密西西比。密西意為大,西比意為河,密西西比即大河或河流之父的意思。

流域廣闊,各地氣候條件不一,因而河流各段的水文特征具有一定差異。上游河段緯度稍高,以春季融雪和雨水補給為主,4月出現全年最高水位,6月因降水增多,出現次高水位,洪水期3~7月,12月為枯水期。年平均流量2900立方米/秒。冬季封凍,含沙量少。中游年平均流量5800立方米/秒,3~8月為洪水期,6月出現最高水位,12月為枯水期。由于西岸流經半干旱地區支流的匯入,河流含沙量增大。

下游自俄亥俄河匯入后 ,水量大增,年平均徑流量達1.34萬立方米/秒,1~6月為洪水期,4月出現最高水位,10月為枯水期,含沙量大。干流右岸以密蘇里河為首,長度大、水量小、季節變化明顯;左岸以俄亥俄河為首,長度小、水量大、季節變化緩和。流域內大部分為平原,為美國中南部提供了豐富的灌溉水源和工業、生活用水。但中下游河段因比降小、河漫灘廣闊,過去每當春夏,河水暴漲,中游以下沿河低地極易泛濫成災,有美洲尼羅河之稱。

密西西比這樣一條大河的水文一向是大力研究的對象,事實上,至1920年代人們普遍相信,對這條河的水文情況已有足夠了解,而且已建成的控制設施已足可制服該河。然而1927年密西西比河下游發生了有史以來最大的洪災,59,570平方千米以上的土地被淹,公路、鐵路和電話線路等交通運輸多處中斷,農田、工廠甚至整座城鎮一度泡入水中。大量財產被毀,至少250人喪命。河流工程師們開始重新審察密西西比河的水文問題。

自從1927年發生反常情況以來,主要支流注入密西西比河下游的平均流量受到悉心監測。主河道流經密西西比州維克斯堡(vicksburg)的平均流量測定為16,131立方米/秒。一般而言,西面的支流是最不穩定的。春季和初夏達到高峰時,相當於冬季輸入主河道水量的3~4倍。密西西比河上游及其支流約在同一時間(3~6月)達到最高水位,此時間內融雪之後便是初夏降雨。不過,這一地區冬季流量也十分可觀。俄亥俄河流量高峰出現稍早,它在匯入密西西比河前不遠處的伊利諾州梅特羅波利斯最大月平均流量通常出現在3月,此時俄亥俄河提供的流量能占密西西比河下游維克斯堡測到的流量的3/5以上。

所以說,俄亥俄河是密西西比河下游發生洪水的主因。洪水可因下列情況而加劇:大平原上降雨早,初春突然出現熱天使北部積雪融化,下游普降暴雨等等。出現上述情況時,下游河水溢出河岸,威脅大堤。支流被擋回,在大堤遠側形成湖泊。平時不超過2~3.5節(2.5~4哩/小時)的流量在主河道狹窄處可增加1倍。例如,維克斯堡監測站在1936年記錄的冬季低流量僅2,655立方米/秒,次年高水位期所測到的流量為58,298立方米/秒。

密西西比河水及沉積物中來自城市、工業和農業的各種污染物已經測定。有機化合物和微量金屬濃度較低,除水中自然存在者外,還來自工業和城市垃圾及農業和城市地區的排水。但在一些城市的下游已發現與人類垃圾有關的高濃度的微生物,并已確認為流入河水中的垃圾處理不當所致。如紐奧良下游中的濃度比該市上游的濃度高好幾倍。在紐奧良所取的水樣顯示,溶解氧含量較高於生物氧需求量。據此可說明密西西比河污染程度不高。

如果將密蘇里-杰佛遜(雷德羅克)水系的長度加在密蘇里-密西西比匯流后的密西西比河上,則長度為5,971千米,居世界第4位。密西西比河主干長3,780千米,僅居世界第20位。密西西比河流量約為17,000立方米/秒(600,000立方尺/秒),居世界第8位。密西西比河流域范圍很廣,眾多的支流,聯系著大半個美國的經濟區域。整個水系流經美國本土48州中的31個州,加拿大的兩個州。北起北美五大湖附近,南達墨西哥灣,南北長達2400千米,從西邊的落基山到東南的阿巴拉契亞山地,東西寬約2700千米,全流域面積達322萬平方千米,絕大部分在美國境內,占美國全部領土的2/5左右。在世界各大河流域面積中,僅次于南美洲的亞馬遜河和非洲的剛果河,居世界第三位,比中國的長江的流域大一倍。

河源段從河源至明尼蘇達州的圣保羅通航起點。河水清涼,靜悄悄蜿蜒於有眾多湖泊和沼澤的鄉間低地。上游從圣保羅至密蘇里州圣路易附近密蘇里河河口。此段流經石灰巖峭壁之間,沿途經過明尼蘇達、威斯康辛、伊利諾和愛荷華州吸收兩岸河溪流水。正是這一河段取得了使操阿爾岡昆語的印第安人稱之為「河流之父」的特性。自密蘇里河匯入處至俄亥俄河口為中段,長322千米。密蘇里河水流湍急,泥沙混濁,尤其在氾濫期,給清澈的密西西比河不但增加了流量,而且輸入了大量泥沙。俄亥俄河在伊利諾州開羅匯入後,為密西西比河下游,該段河水豐滿,河道寬廣,兩岸之間往往有2.4千米之距,成一棕色洪流,緩緩奔向墨西哥灣。

密西西比河的支流很多,比較重要的有54條,由于氣候地貌等條件的異同,使東西兩側支流的水文特征截然不同。其中最主要的支流有俄亥俄河、密蘇里河、阿肯色河、雷德河和田納西河等

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