探究“玉帶水”之謎

湖南省懷化市會(huì)同縣團(tuán)河鎮(zhèn)官舟村是“中國傳統(tǒng)村落”，不久前，我們懷著崇敬的心情慕名前往那里考察。

在考察中，老村長于立先生對我們說了一句“奇怪”的話：“同學(xué)們，官舟（村）的這條河特別好，是‘玉帶水’。”

什么是“玉帶水”？它對人們的生活有什么影響？帶著這些疑問，我們進(jìn)行了探究。

原來，河流都是彎彎曲曲的，在住在彎曲河道內(nèi)側(cè)的人看來，河流就像盤在腰間的玉帶，因此叫它“玉帶水”。但在住在彎曲河道外側(cè)的人看來，河流就像一把拉滿的弓箭。出于對美好生活的樸素追求，人們往往都喜歡居住在彎曲河道的內(nèi)側(cè)。

“玉帶水”之說究竟有沒有科學(xué)依據(jù)呢？為了弄明白其中的道理，我們沿著河流一路考察，還真發(fā)現(xiàn)了不少秘密。

我們發(fā)現(xiàn)，在彎曲河道的內(nèi)側(cè)往往堆滿了沙子，形成了平坦的沙洲，而外側(cè)的水較深且急，河岸較陡峭，初步認(rèn)為居住在內(nèi)側(cè)更安全。

為什么會(huì)形成這樣的地理環(huán)境？為了進(jìn)一步觀察水流情況，我們選擇理想化的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在裝有水的臉盆中放入少量大米模擬河水中的沙子，通過攪動(dòng)臉盆中的水模擬彎曲河道河水的流動(dòng)狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)的水流速度比內(nèi)側(cè)要快很多。由于離心力的作用，水對臉盆側(cè)壁形成一定的壓力，導(dǎo)致外側(cè)水位比內(nèi)側(cè)高，大米向內(nèi)側(cè)聚集。

大米為什么會(huì)向內(nèi)側(cè)聚集？我們上網(wǎng)查找資料，找到了一篇《旋轉(zhuǎn)水桶中的固體小顆粒》的專業(yè)論文，該論文通過復(fù)雜的流體力學(xué)計(jì)算，證明了旋轉(zhuǎn)水桶中的固體小顆粒外側(cè)受到的壓力要比內(nèi)側(cè)大，所以它們會(huì)向內(nèi)側(cè)聚集。怪不得彎曲河道的內(nèi)側(cè)形成了大片的沙洲。

為了構(gòu)建彎曲河道的水底模型，我們進(jìn)行了實(shí)地測量。在彎曲小溪中選擇四條橫截線，每條橫截線上檢測四個(gè)點(diǎn)的河水深度，然后計(jì)算各橫截線上同一位置的平均深度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，彎曲河道的河水深度由內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸變深，靠近外側(cè)河岸處陡然加深。顯然，這是河水強(qiáng)大的離心力沖擊造成的。

通過考察我們發(fā)現(xiàn)，人們在選擇居住地址時(shí)會(huì)受河道所在方位的影響。河道內(nèi)側(cè)由于河沙長期聚集，形成了大片平坦的土地，比較適合建房子，而外側(cè)的水較深且急，河岸非常陡峭，不太適合居住。

由于沒有科學(xué)依據(jù)，以前的人們用“玉帶水”形容較好的居住地帶，有一定的積極意義。只不過我們在具體選擇建房地址時(shí)，應(yīng)該綜合考慮多方面的因素，不能只看某一面，否則就成了迷信了。（指導(dǎo)老師：于麗薇" 梁厚林" 楊海波）

專家點(diǎn)評

利用臉盆內(nèi)“旋轉(zhuǎn)水”的物理模型解讀河流彎道處的物理特征，探究河道所在方位對人們選址建房的影響，是本作品的一大亮點(diǎn)。作者勤于思考、勇于探索，善于從生活中發(fā)現(xiàn)問題，這一點(diǎn)難能可貴。不過，作為科學(xué)小論文，語言表述應(yīng)科學(xué)規(guī)范，盡可能使用物理學(xué)、地理學(xué)等專業(yè)術(shù)語，對一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)也應(yīng)交代清楚，如“旋轉(zhuǎn)水”外側(cè)為什么流速更快、水位為什么更高等。