本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
这是一个引人入胜的迷你地质故事
1980年5月18日的火山碎屑流坝塞了杰克逊溪。水开始回流,形成了一个新生湖泊——很像冷水溪和卡斯尔溪发生的情况。许多其他短暂的湖泊也以同样的方式形成,但其中许多在1980年夏季消失了。不幸的是,火山碎屑流并不是最好的水坝。水很容易“漫顶、下切和冲破”倾泻在北图特尔河谷的未固结岩石和土壤。洪水冲过河道时卷走了松散的火山碎屑,侵蚀了下游更多的蓄水区,并严重破坏了陆军工程兵团正在建造的控制洪水和防止考利茨河和哥伦比亚河淤积的围堵结构。
必须迅速采取行动,否则情况会更糟。
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杰克逊湖非常靠近北图特尔河。湖水漫顶并冲破天然堤坝的可能性很高,所有这些水突然倾泻到图特尔河将比其他较小的决堤对N1泥沙滞留结构造成更严重的破坏,更不用说对下游社区造成的损害了。因此,在1980年9月,工程师们开始工作。他们在坝塞杰克逊溪和斯波蒂德巴克溪的火山碎屑流沉积物中开挖了出水口通道,使水位以安全可控的速度排出。这项行动完全排干了幼年的斯波蒂德巴克湖,并将杰克逊湖的水位降至安全和可控的水平。
如果您仔细观察这张照片,您可以看到他们在杰克逊湖挖掘的沟渠。这条不起眼的小沟渠在拯救财产、商业水道,甚至可能是生命方面做得非常出色。
杰克逊湖已不复存在。在幼湖生命的第二个冬天,蜿蜒的北图特尔河因暴风雨而水位暴涨,侵蚀了碎屑坝:它于1982年2月20日完全决堤。河流携带的泥沙淹没了幼湖,并将其水通过出水口通道送出。近2000英亩英尺的水在火山碎屑流沉积物后积聚,喧闹地顺流而下,杰克逊湖在其两岁生日之前就结束了它的存在。
多亏了工程师们的辛勤工作,湖泊的消亡对下游几乎没有影响。N1泥沙滞留结构的一部分当天下午被洪水冲破,大量泥沙被冲下山谷,但其他地方的损失微乎其微。不到18个月前降低湖泊水位的工作发挥了作用。
这个微小而短暂的湖泊是火山创造力和河流破坏力的完美例证。同样的戏剧在全球范围内上演,火山坝塞水道,水侵蚀堤坝,释放出新的湖泊。这可能在几个月内发生,或者,像银湖一样,可能需要数千年。在地质时间尺度上,没有什么是一成不变的。当大自然在人类的时间跨度内向我们展示它是如何完成的时,这真是太棒了。
参考文献:
Dinehart, Randal L. (1998): 圣海伦斯火山附近量水站的泥沙输移,华盛顿州,1980-90年,数据收集与分析。美国地质调查局专业论文1573
Rosenfeld, C.L., 和 Beach, G.L. (1983): 排水网络的演变:北图特尔河遥感分析,圣海伦斯火山,华盛顿州。 科瓦利斯,俄勒冈州,水资源研究所,俄勒冈州立大学,最终技术完成报告,拨款号 14-34-0001-1452, WRR1-88, 89 页。
美国. 陆军. 工程兵团. (1984): 圣海伦斯火山附近的幽灵湖永久出口,替代策略:环境影响声明。