流沙

·流沙表面一旦受到干擾就會“液化”

荷蘭阿姆斯特丹大學的柏恩在一次前往伊朗的度假旅行之中，遇見過一位當?shù)啬裂蛉?。他指著流沙告訴柏恩，村里曾有駱駝陷下去后就立即消失。柏恩對此將信將疑，回國后就立即對此展開研究。他仔細觀看和分析了數(shù)十部描述到流沙噬人場景的電影，發(fā)現(xiàn)這些電影對流沙的描述根本就是錯誤百出。后來，柏恩在實驗室里將細沙、黏土和鹽水混合在一起，重建一個微型室內(nèi)流沙模型來進行研究。

經(jīng)過反復實驗，柏恩領導的科研人員發(fā)現(xiàn)，要把沙子變得像太妃糖一樣黏需要好幾天時間，但要讓它失去黏性則很容易，只要在其表面施加適當?shù)膲毫纯伞Ｒ坏┝魃潮砻媸艿竭\動干擾，就會迅速“液化”，表層的沙子會變得很松軟，淺層的沙子也會很快往下跑。這種遷徙運動使得在流沙上面運動的物體下沉，然而，隨著下沉深度的增加，從上層經(jīng)遷徙運動掉到下方底層的沙子和黏土逐漸聚合，便會創(chuàng)造出厚實的沉積層，使沙子的黏性快速增加，阻止了物體進一步下陷。

·密度小于流沙的物體會浮在流沙之上

研究還發(fā)現(xiàn)，當物體陷入流沙后，下陷速度要視物體本身的密度而定。流沙的密度一般是2克/毫升，而人的密度是1克/毫升。在這樣的密度下，人類身體沉沒于流沙之中不會有滅頂之災，往往會沉到腰部就停止了。研究者還發(fā)現(xiàn)，即便是一些密度比流沙大很多的物體，也能浮于流沙之上。在實驗中，研究人員將一個密度為2.7克/毫升的鋁盆置于流沙的頂部，盡管其密度大于流沙，但由于受流沙浮力和沙面張力的影響，鋁盆仍能平靜地呆在流沙的表面。當科學家開始輕輕晃動這個鋁制容器時，情況發(fā)生了變化，容器稍稍下陷了一點，當他們加大力度搖晃時，這個容器慢慢沉入沙底。

·將腳從流沙中拔出來需要抬起一輛汽車的力量。

研究認為，陷入流沙的人一般都動不了，密度增加以后的沙子粘在掉進流沙里的人體下半部，對人體形成很大的壓力，讓人很難使出力來。即使大力士也很難一下子把受困者從流沙中拖出來。經(jīng)研究人員計算，如果以每秒鐘一厘米的速度拖出受困者的一只腳就需要約10萬牛頓的力，大約和舉起一部中型汽車的力量相等。所以除非有吊車幫忙，否則很難一下子把掉進流沙的人拉出來。研究還指出，照這種力量的計算，如果生拉硬扯，那么在流沙“放手”前，人的身體就已經(jīng)被強大的力量扯斷。此舉所造成的危險遠高于讓他暫時停在流沙當中。

取自撒哈拉大沙漠的流沙樣品是由沙子和鹽水混合構成的半固體狀態(tài)，這些顆粒松散地堆積在一起。沙粒堆積起來，使其有了看似穩(wěn)定的表面，但即便是承受很小的壓力，流沙的整體框架便會立即塌陷。濃厚的“沙漿”堆積在底層，它能粘住所有的物體，使其動彈不得；而流沙中的超細顆粒更是危險——它使流沙具有使人致死的巨大夾緊力。

如果陷入流沙中，最明智的做法是不要在流沙中掙扎，而是耐心而輕微地來回倒腳，使“沙漿”松散開來，不要緊緊地粘住你。如果撒哈拉大沙漠確實有駱駝被流沙吞沒，波恩相信，肯定是駱駝拼命掙扎著要逃出來，結(jié)果是被流沙完全淹沒。

其實絕大多數(shù)流沙和一般沙的區(qū)別不大， 并沒有電影中描述的那么可怕，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。流沙通常發(fā)現(xiàn)于海岸附近，一般挺淺，很少有超過幾英尺深的。柏恩表示，流沙只有一種狀況會淹死人，那就是當頭部先掉入沙中的時候，然而以這種方式掉入流沙的概率非常小。陷在流沙中的人僅感到胸部有些壓力，呼吸較困難，并不會有什么生命危險。只有流沙附近上漲的潮水才是受困者最可怕的敵人。

不過，影片中對流沙的描述至少有一點是對的，那就是如果陷入流沙后，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?？茖W家指出，其實不然，這種運動只能加速黏土的沉積，增強流沙的黏性，胡亂掙扎人只會越陷越深。

柏恩指出，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，同時讓沙子慢慢變得松散。受困者還要努力讓四肢盡量分開，因為只有身體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，就是因為粘性增大，流沙阻礙人向上運動的力也就增大了。也有質(zhì)疑者認為，如果按照上述的定義，可以得出的推論是，當人越動的厲害的時候，粘滯阻力也就越大，那么下降的作用就減緩了，至多是覺得身上承受的壓力變大，不至于越沉越快， 并對此提出質(zhì)疑。

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

名詞流沙

Quicksand

流沙是大自然所設計出的最巧妙機關，它可能藏在河濱海岸甚至鄰家后院，靜靜地等待人們靠近，讓人進退兩難。在公元1692年時，牙買加的羅伊爾港口就曾發(fā)生過因地震導致土壤液化而形成流沙，最后造成三分之一的城市消失、兩千人喪生的慘劇?？此破届o的英國北部海、美麗而危險的阿拉斯加峽灣等地也曾發(fā)生過流沙陷人的故事。但是，大多數(shù)人往往都沒見過流沙，更沒有親眼目睹別人掉進流沙或者親身經(jīng)歷過。人們對于流沙的印象主要基于各種影片，在電影塑造的場景中，流沙是一個能把人吸入無底洞的大怪物。一旦人們身陷其中，往往不能自拔，同伴只能眼睜睜地看著受困者頃刻間被沙子吞噬。

據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的地質(zhì)學家丹尼斯·杜穆謝爾(Denise Dumouchelle)介紹，只要條件適宜，流沙可以出現(xiàn)在任何地方。

上漲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。

當一片散沙帶的水分達到飽合時，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。有兩種方式可使沙子的翻滾程度增加，最終形成流沙。

流動的地下水——水流向上流動產(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。

據(jù)新南威爾士地質(zhì)調(diào)查局的拉里·巴倫(Larry Barron)博士介紹，振動會增加流動性，因此原來相當堅固的物質(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。為了弄明白流沙，您先要了解液化過程。據(jù)猶他州地質(zhì)調(diào)查局介紹，土壤液化時，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。

1、慢流沙

2、快流沙

3、干流沙

4、濕流沙2100433B

流沙過濾器與傳統(tǒng)過濾最大的不同，在于濾材的操作狀態(tài)是固定還是不固定。傳統(tǒng)過濾中，固體濾材基本上是以互相堆積，密度緊密堆積作為滲透層。

但流沙過濾器不同，它的濾材是以顆粒狀濾材作為填充層，循環(huán)水從下方連續(xù)沖激填充層，讓顆粒狀濾材呈浮動狀態(tài)，從而起到生物過濾及硝化作用?；旧?，流沙過濾器可以稱得上是一個[完完整整]的生物過濾器，因為它沒有物理過濾功能，所有的有機雜質(zhì)必須靠微生物固體表面形成的異養(yǎng)性生物膜來分解，因此它的濾材同時具有消除有機雜質(zhì)，及硝化作用雙重功能。

流沙過濾器的結(jié)構非常簡單，由一個密封圓筒，內(nèi)置1/3的細沙所構成，采用外掛或懸掛式。操作時，循環(huán)水從圓筒下端輸入，從上端輸出。水流強度只允許細沙在圓筒內(nèi)產(chǎn)生攪動。但不會隨水流進入水族箱。流沙其實很簡單，一個圓筒內(nèi)（有點像一個大可樂瓶）頂部和底部各有一個濾棉（過濾用），中間就是沙子（大概是石英沙）；水從上面下來、然后從底部濾棉中出來，然后水流將沙子攪動、翻滾（這些沙子就是硝化菌的培養(yǎng)床了）最后水再從頂部濾棉出去回到魚缸；流沙只是一個沙子經(jīng)過水流沖擊翻滾的過程，它必須用一個泵來帶動。這也就是最關鍵的所在，因為如果你是潛水泵帶動，那么吸進流沙中的贓物時間稍微一長就會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。所以、最理想的帶動泵是首先經(jīng)過物理過濾的（即：外置或內(nèi)置過濾器先經(jīng)過一道過濾后）然后再進入流沙；也就是說：流沙理想的運轉(zhuǎn)，是需要用外置或內(nèi)置的出水與其進水相連接；一般品質(zhì)的流沙如果你用潛水泵來帶動就很容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，所以、如果你需要用潛水泵來帶動的話，你就需要買比較高檔次的流沙了 。