长江源曲麻莱段河床沉积物分布特征

基于长江源通天河曲麻莱河段河床沉积物测量和分析,通过各参数的统计及对比,探讨沉积物粒度的基本特性及时空分布规律。结果表明:取样河段沉积物以沙砾石为主,由跃移质和悬移质成分组成,无滚动沉积,粒度参数和频率分布曲线特征显示长江源曲麻莱段河床沉积物分选较差,自然分布频率曲线多为双峰,是较典型的河流动力沉积物。而阶地沉积物则为多峰,分选差,应为河流与冰川共同作用的结果;同一断面河槽附近沉积物粒径较粗,与水流动力分布一致;洲滩沉积物粒径的垂向分布呈现粗细交替的基本规律,可反映不同历史时期河道水文节律以及青藏高原气候的定性变化。沉积物粒度的垂向分布可以为河流历史形态复原和水力反演提供基本数据。     

澜沧江源河床沉积物分布特征——以扎曲囊谦河段为例

基于对澜沧江源各冲积河段的考察分析,选定扎曲囊谦河段开展沿横断面钻孔采集河床沉积物,分析各沉积层沉积物的几何特性和沉积学特征,探讨沉积物粒度的空间变化规律。结果表明:囊谦河段沉积物以砂砾石为主,由跃移质和悬移质成分组成,无滚动沉积,其分选较差,自然分布频率曲线有2～4个峰度,主峰峰态高而窄,为典型的河床沉积曲线;沉积物粒径由上游至下游沿程减小,反映了峡谷壅水河段的泥沙沿程淤积分选规律;同一断面河槽附近沉积物粒径较粗,与水流动力分布一致,同时其沉积厚度亦较浅;洲滩沉积物粒径的垂向上分布呈现粗细交替、粗厚细薄的基本规律,可反映不同历史时期河道水文节律以及青藏高原气候的定性变化。     

黄河上游十大孔兑冲积扇泥沙运动和沉积环境研究

泥沙的颗粒大小影响着泥沙的输移和淤积过程,而沉积物粒径组成反映了沉积环境的水动力条件。通过从十大孔兑下游冲积扇9个钻孔和1个沉积物剖面采集沉积物样品并进行粒级组成分析,采用矩法公式计算粒径参数,结合粒度参数散点图及C-M图解,分析搬运动力和沉积环境。研究结果表明:钻孔中所采集的样品主要沉积于河流环境。平均粒径主要分布在4. 32Φ以下;分选主要在较差和差之间;偏度值均大于0;大部分样点的峰度值均大于4. 5,样品粒度分布集中。除了哈什拉孔兑以外,十大孔兑下游淤积的泥沙搬运方式主要以滚动为主,滚动组分和悬浮组分相混合,孔兑之间的泥沙搬运方式不存在明显的空间差异。     

图解法和矩算法求解沉积物粒度参数的对比研究

沉积物粒度参数是描述粒度分布特征的数值，包括平均粒径、分选系数你准偏差、偏度（偏态）和尖度（峰态）等。简要介绍了粒度参数的两种计算方法（图解法和矩算法）及基于Mastersizer2000激光粒度仪的简便易行的实现方法，并对两者的计算结果进行了比较。结果表明，两种方法计算的沉积物粒径参数存在一定的差异，平均粒径和分选系数能够通过一定的方式进行转换；偏态值和峰态值离散程度较大，规律性不明显。     

沉积物粒度参数求解方法的对比

 沉积物粒度参数是描述粒度分布特征的数值,包括平均粒径、分选系数/标准偏差、偏度（偏态）和尖度（峰态）等。简要介绍了粒度参数的两种计算方法（图解法和矩算法）,并对两者进行了对比研究。结果显示,两种方法计算的平均粒径几乎相同;分选系数能够相互替换;偏态值具有一定的可比性,可以互相换算;峰态值离散程度很大,没有明显的相关趋势,不具有可转换性。最后提出了一种基于Mastersizer2000激光粒度仪的实现粒度参数求解的简便易行方法。     

海河流域水环境的历史演变及其主要影响因素研究

１海河流域水环境演变的简要回顾海河流域是近２０００年变化最大的流域．从空间看，水系的变化愈向下游变动愈大；从时间上看，海河南系卫河、漳河、滹沱河下游河道自汉代（约公元１世纪）以来迁徙频繁；北系河道永定河、蓟运河等在明代中期即１３世纪以后，由清水河流变为浑水河流．下游河道和湖泊洼淀愈到近代变化愈大．１．１河道的演变海河南北水系迁徙极限大致北系以誆水（又称易水，宋代至今称拒马河）为界．黄河北流时期，在黄河的压迫下南系诸水河道没有逾越过誆水．汉代誆水下游合易水经今天津入海，黄河此时经行誆水下游入海河道…     

海河流域面貌一新

海河流域包括海河和滦河两大水系。在历史上由于流域上游支流繁多,呈扇形分布,山区与平原之间基本上没有丘陵过渡带,源短流急,行洪能力上大下小,每逢汛期暴雨集中,上游各河流洪水都集中汇入天津的海河。因排泄不畅,往往造成河堤决口或漫溢,加上流域内年际年内降雨量变化大、历代封建统治阶级对海河不加治理等因素,自然灾害十分严重,洪、涝、旱、碱交替发生,造成海河流域地瘠民贫。新中国建立以来,党和国家非常重视海河流域的水利建设。建国初期,整修了旧社会遗留下来的残破     

大规模围垦后磨刀门河口沉积环境演变分析

珠江磨刀门河口围垦始于20世纪60年代,至90年代末期整治基本完成后,磨刀门河口向海快速延伸,河口类型发生转换,沉积环境发生显著改变。基于2003年、2006年和2015年磨刀门河口表层沉积物数据,通过表层沉积物粒度参数的时空分布反演不同时期沉积动力环境与沉积物输运路径,揭示大规模围垦后磨刀门河口沉积环境演变过程。结果表明:粗颗粒沉积物主要分布于口门外浅滩,沉积物中值粒径逐渐变粗,分选系数增大,偏态发生反转;受人类活动影响,河口区沉积环境的水动力明显增强,动力条件更加复杂多变。输运趋势分析表明磨刀门河口沉积物输移发生变化,沉积中心向拦门沙前缘转移。     

策勒绿洲-沙漠过渡带不同类型沉积物粒度及可蚀性分析

以策勒绿洲-沙漠过渡带为例，采用相关性分析和数理统计方法对不同类型沉积物粒度及可蚀性进行分析，并探讨其影响因素。结果表明：7种类型沉积物均以极细沙、极粗粉沙为优势粒级，绿洲土壤的平均粒径最细，为55.65μm,新月形沙丘表面沙物质平均粒径最粗，为106.21μm。分选系数介于1.54至2.11,为中等-较好的水平。绿洲土壤和大气降尘的偏度值表现为负偏、窄峰态，其他沉积物的偏度值表现为近对称、中等峰态。7种沉积物粒径具有明显分形特征，平均分形维数介于1.26至1.81。区域内7种沉积物粒度可蚀性程度由强到弱依次为新月形沙丘、裸平沙地、输沙物质、风影沙丘、灌丛沙堆、大气降尘、绿洲土壤。     

河西走廊不同类型地表沉积物粒度研究

对河西走廊地区的戈壁滩、沙漠沙、河流和祁连山表层沉积物样品进行了系统的粒度分析,获得以下认识:1细粒沉积物粒度一般由多个组分叠加构成,表现为多组分粒度分布特征,表明其受控于搬运介质的性质、动力强度和搬运方式等因素;2沙漠沙、戈壁滩、河漫滩表层沉积物样品以及祁连山表土样品在中值粒径、偏度、分选性等粒度参数上差异明显,可明显区分,沿祁连山—河流(石羊河、黑河)—稳定戈壁滩—沙漠化戈壁滩—沙漠方向,中值粒径和分选系数逐步增大,偏度逐渐向负偏发展;3石羊河和黑河将物质从祁连山搬运至河漫滩,在洪水条件下形成广袤的洪积平原,这些平原在干旱化的条件下形成了戈壁滩和腾格里沙漠与巴丹吉林沙漠,河漫滩、洪积平原、沙漠的带状分布是近地面风对山前冲、洪积物质的风力分异的结果;在搬运过程中,河漫滩、洪积平原、沙漠虽然都可以作为粉尘源区,但这些亚区之间在空间上是有联系的,且在物质上具有继承性;在祁连山—河漫滩—戈壁滩沙漠搬运途径方向上,细粒物质逐渐被搬运迁移至黄土高原等地区,从而中值粒径和平均粒径逐渐增大;4西北地区包括巴丹吉林、腾格里等沙漠在内的戈壁、沙漠地区是重要的粉尘源区,包括冰川研磨作用、山体剥蚀作用、山前冲洪积作用等在内的"高山过程",是产生大量粉土级物质的原因。     

海河流域平原河流生态修复模式研究Ⅱ——应用

应用"海河流域平原河流生态修复模式",研究海河流域平原河流的生态修复.北运河、永定河和卫河是海河流域具有代表意义的生态受损河流.以这3条河流为例,通过分析它们的水量、水质、生境现状,结合建立的修复模式体系,提出相应的生态修复模式.在此基础上,讨论并提出海河流域其它18条平原河流的的生态修复技术.     

河流输沙量变化的主要驱动因素

鉴于河流输沙量的大小和变化对河流系统的功能发挥具有重要意义,且河流输沙量的变化受多种因素驱动,在总结近些年我国河流输沙量变化研究的基础上,分析河流输沙量变化的主要驱动因素。认为我国主要河流除松花江多年水沙量无明显趋势性变化外,其他河流的年输沙量均呈明显下降趋势,主要河流总入海输沙量从1955—1968年的20.3亿t/a降至1997—2010年的5.0亿t/a。研究表明:大坝建设、水土保持措施、流域扰动、河道采砂和气候变化等是输沙量变化的主要驱动因素;长江流域修建大量水库是长江入海沙量降低的主要驱动因素;水土保持措施是黄河入海沙量大幅降低的主要驱动因素之一;流域扰动为澜沧江清盛站输沙量的降低幅度远低于嘎旧站的原因;农业增产减沙可能是淮河入海沙量降低的主要驱动因素;珠江输沙量的降低受到河道采砂的影响;海河流域气候变化是海河诸河输沙量大幅降低的主要驱动因素之一。     

近40年来长江口沉积物粒度变化及其对底床冲淤的响应

在全球变化和人类活动的双重驱动下,长江口的沉积物来源、输运和河床冲淤正在经历持续性调整。为了探索近40年长江口沉积物输运和海底冲淤时空变化趋势,基于1980—2020年长江口海底沉积物粒度和水下地形数据,采用沉积物粒径趋势模型和多种空间分辨率网格统计分析方法开展研究。结果表明,长江口北支沉积物总体向河道中下部汇聚,南支则在南、北港分流处靠近崇明岛区域形成沉积中心,该结果与基于2012—2020年地形计算的冲淤变化基本相符,沉积中心具有较大的淤积幅度。多年统计结果表明:1980—2003年为高强度输沙时期,整个河口区处于淤积状态,沉积物粒径变细但整体变幅较小;2003—2012年河流输沙量快速降低背景下,2009年前河口区整体依然处于淤积状态,粒径变化不显著;2009—2012年是由淤积转为冲刷的过渡期,口外区域首先出现了小范围侵蚀和沉积物粗化现象;2012—2020年,河口区整体出现大面积侵蚀和粒径粗化现象,粒径与侵蚀变化间呈显著相关。研究发现,高分辨统计网格可以更有效地捕捉到小范围地貌由淤转冲的信号。总体而言,近40年来,长江口已经由显著淤积转为局部侵蚀,未来可能面临持续性的海岸侵蚀灾害。     

海河流域降水时空演变特征及其驱动力分析

选取海河流域35个气象站点1961-2018年逐日降水数据,采用创新趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和Pettitt突变检验法综合分析了海河流域不同量级降水量的时空演变特征,并采用交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子对年降水量的影响.结果表明:1961-2018年海河流域降水整体上呈现出减少趋势,其...     

海河流域河道最小生态流量研究

应用基于河流形态的河道最小生态流量计算方法,选取潘家口、滦县、石匣里、官厅、观台、楚旺及称钩湾7个控制断面对海河流域河道最小生态流量进行计算.该方法立足河流形态,将水位水面宽曲线突变点与维持一定生境(主要包括平均水深、流速等)综合考虑来确定临界流量.计算结果表明:7个控制断面的最小生态流量均值为5.84 m3/s,占多年平均流量的5.8%~10%;在最小生态流量下的水面宽率为43%~70%(平均为61%),平均水深为0.24~0.59 m,流速为0.24~0.34 m/s.这些计算结果与国际上已有的计算结果相符.根据流域相似性原理进行外推,计算了海河流域其他河道的最小生态流量.     

Sedimentation dynamics within a large shallow lake and its role in sediment transport in a continental-scale watershed

A comprehensive understanding of the sedimentation dynamics within Lake Winnipeg (surface area: 23,750 km²) and its role in sediment transport in the downstream river system was achieved by determining the properties of lake bottom sediment and patterns of sediment accumulation rates and by constructing a conceptual total (i.e., organic and inorganic) sediment budget. Net deposition was the governing process in the South and North Basins, whereas transportation dominated in the Narrows. The largest fluvial source of sediments to the lake, the Red River, supplies 35% of the total sediment load. Although accumulation rates in profundal zones progressively decreased northward from this source at the south end of the lake, high accumulation rates with low inventories of fallout radionuclides in the northern margin of the North Basin indicate a second sediment source, which was determined to be erosion of north shore banks, which accounts for up to 50% of the total sediment load to the lake. The nearshore-offshore gradient in bottom sediment properties in the North Basin confirmed that the signature of this source can reach at least 20 km southward into the lake. However, the properties of bottom sediments, sedimentation dynamics, and sediment budget suggested that some of the materials eroded from the north shore are exported without interaction with the lake bottom and this local sediment source is the dominant source for the downstream river system. It was concluded that Lake Winnipeg effectively disconnects the downstream Nelson River from sediment transport processes in its upstream watershed (953,250 km²).     

长江口北支沉积物粒径趋势及泥沙来源研究

本文以长江口北支沉积物的粒度分析资料为根据, 运用Gao-Collins粒径趋势分析模型对该区域进行分析处理, 获得采样区沉积物粒径趋势矢量分布. 结果表明: 长江口北支青龙港以上河段的沉积物有向下游搬运的趋势; 而青龙港以下的河段, 沉积物的搬运方向是从下游指向上游; 长江口北支口外海域的沉积物有向长江口北支运移的趋势. 在此基础上, 本文还探讨了导致长江口北支不断淤积的物质来源: 北支以口外海域来沙为主, 上游也有少量泥沙直接进入北支; 北支口外海域来沙以长江口南支入海泥沙扩散倒灌为主, 苏北沿岸泥沙供给很少.     

人类活动对典型三角洲演变的影响--Ⅰ长江和珠江三角洲

中国大多数河流三角洲发育,许多城市在靠近河口处发展起来并成为商业中心。日趋增大的人类活动的影响导致了新的问题,需要新的流域管理策略加以应对。长江、珠江、黄河和海河三角洲为我国河口三角洲的典型代表。本文以长江和珠江三角洲为例,讨论了三角洲的演变及相应的管理策略。长江携带大量的水、沙入东海,在河口处不断形成三角洲岛屿和浅滩,导致河道分汊。长江口实施的航道疏浚和填海造陆工程促进经济发展的同时,在一定程度上束窄和稳定了河口。珠江三角洲是由西江、北江、东江以及潭江、绥江、流溪河、增江等在珠江河口湾内堆积形成的复合三角洲。三角洲内河网密布,出海口门较多。促淤造陆、疏浚开挖排洪航运水道、人工采砂等改变了三角洲的演变。合理的调配水沙,控制无序采砂,有计划的围垦是珠江三角洲综合治理方略。     

基于主成分回归分析的河道淤积成因研究

针对长江流域下游平原感潮河网地区河道淤积受自然条件和人类活动诸多因素交叉影响的特点,综合分析区域内中小河道淤积的影响因素并按重要程度排序,以便制定相应的控制对策。选取上海市青浦区作为研究区域,监测区域内33条河道2006~2010年的淤积情况,结合监测期间的水文、气象以及土地利用等资料,运用主成分回归分析方法和MATLAB软件进行计算对比。结果表明,监测河道附近的人类活动所引起的水土流失、垃圾排放和水体污染等是导致区域内中小河道产生淤积的主要因素。