黄河口不同粒度泥沙沉积与扩散分析

本文采集和收集大量黄河三角洲沉积物剖面和钻孔泥沙粒度资料以及黄河口来沙粒度组成数据,定量研究了黄河口泥沙的沉积与扩散特征.结果 显示黄河口来沙以粉砂为主,黏土次之,砂最少,年均中值粒径无长期变化趋势.黄河三角洲平原相泥沙与来沙的黏土、粉砂和砂含量无显著差异;前缘相泥沙比来沙的黏土含量较低,砂含量较高;前三角洲相泥沙比来...     

长江河口悬浮泥沙的混合过程

根据准同步观测的悬浮泥沙及表层沉积物粒度、流速、含沙量资料, 分析了长江口及临近海域悬浮泥沙在河口的混合过程。长江河口-陆架系统悬浮泥沙中值粒径呈现“细-粗-细”的变化规律, 河口上段悬浮泥沙中值粒径为8.9 μm, 拦门沙海域为10.5 μm, 陆架区为4.5 μm, 北支为9.9 μm, 杭州湾口为5.6 μm, 泥沙类型为粘土质粉砂。河口上段和陆架区悬浮泥沙与表层沉积物的垂向混合作用较弱, 拦门沙区域二者发生强烈的混合和交换, 悬浮泥沙在由长江河口向陆架系统输移过程中仅有表层泥沙保留了流域输入的泥沙粒度特征。长江口悬浮泥沙中值粒径与含沙量呈良好的正相关关系, 水流的剪切作用是引起拦门沙海域泥沙再悬浮、近底高含沙量和悬浮泥沙粒径增加的主要原因, 悬浮泥沙粒径和含沙量的增加主要由粉砂组分的增加引起。2007 年长江河口区范围内悬浮泥沙中值粒径比2003 年普遍减小11％, 含沙量比2003 年减小22%, 河口上段含沙量对流域来沙减少的响应最为敏感, 而拦门沙区的泥沙粒径对流域来沙减少的响应最敏感。在长江流域来沙量减少的背景下, 河口拦门沙区域仍能维持较高的含沙量, 主要缘于河口系统内部的供沙     

水沙条件对黄河下游河道输沙功能的影响

提出河道输沙功能指标F_s为进入某一河道的泥沙总量(干流与支流输入沙量之和)与输出这一河道的泥沙量之比。河道输沙功能与来水量和来沙量有密切关系,若来水减少,来沙增多,则河道输沙功能减弱。来沙中大于0.05 mm粗泥沙含量百分比与河道输沙功能指标成负相关。来沙系数、特别是粗泥沙的来沙系数,是决定黄河下游输沙功能的重要因子;来沙系数越大,则河道输沙功能指标越低。场次洪水的输沙功能指标随场次洪水最大含沙量的增大而降低,历年河道输沙功能指标随各年中高含沙水流频率的增高而降低。小浪底水库修建后,为我们通过调水调沙提高河道输沙功能提供可能。研究表明,场次洪水平均含沙量35 kg/m³,或场次洪水平均来沙系数为(0.015 kg·s)/m⁶,是在调水调沙中实现河道输沙功能优化的最优含沙量和最优来沙系数,平滩流量则是实现河道输沙功能最大化的最优流量级。     

黄河口海岸线演变时空特征及其与黄河来水来沙关系

黄河是世界上含沙量最高的河流 ,每年向河口三角洲及附近海域输送数亿吨泥沙 ,使得黄河口地区成为世界上海岸线变迁最快的地区。本文以 1976年黄河改道清水沟流路以来 2 0景多时相遥感影像为主要数据源 ,经过几何精校正与配准 ,形成相对完整时间序列的遥感影像集。在此基础上 ,对影像进行监督分类处理后自动提取海岸线 ,通过GIS叠加分析 ,剖析了现行黄河河口地区海岸线演变的时空动态特征。最后 ,结合利津水文站水文统计资料 ,探讨了黄河口海岸线演变与黄河来水来沙条件之间的关系 ,并就黄河口未来水沙条件初步预测了其演变趋势     

黄河干流龙门至三门峡间泥沙沉积汇的研究

龙门-三门峡河段是黄河干流3大沉积汇之一.运用泥沙收支平衡方法,基于1920-2006年间长系列实测水沙资料,研究了这一沉积汇的存贮、释放和泥沙输移过程及其变化.研究表明.87年尺度上,龙门-三门峡沉积汇泥沙存贮量的变化可以划分为4个阶段:(1)1920-1959年,处于"准自然"状况下,泥沙存贮量缓慢增加:(2)1960-1967年,由于三门峡水库拦沙,导致泥沙存贮快速增加;(3)1968-1985年,三门峡水库先后经历"滞洪排沙"和"蓄清排浑"运用阶段,泥沙的存贮与释放接近于平衡;(4)1986-2006年,人类大量引水,在来沙量减小的情况下,泥沙存贮量增加.在年内,龙门-三门峡间泥沙沉积汇表现出泥沙的存贮-释放过程的交替,7月至8月主汛期,表现为泥沙存贮;9月至次年5月,泥沙存贮量为负值,表现为泥沙释放.公元155年至2006年的1800余年间,龙门-潼关沉积汇的沉积速率经历了一个由加速到减慢的旋回,其形成原因可以用人类活动方式与强度的变化来解释.在三门峡水库修建前的"准自然"时期,泥沙的存贮量和排沙比均与来水、来沙及其组合有密切的关系.总来沙量越大,含沙量越大,来沙系数越大,则泥沙存贮量越大而排沙比越小.     

废黄河三角洲的演变*

本文主要根据历史文献,论述1194～1855年的古黄河口泥沙堆积形式、速率及其沉积特点,并探讨了废黄河三角洲形成机理和类型,以及尾闾变迁对下游河道的影响。认为在黄河南流夺准入黄海过程中,河口和三角洲发育具有明显的阶段性;前、后两期形成不同类型的三角洲,前期为径流一潮汐型,后期转化为径流一波浪型;后期河口迅速延伸,河口基准面相对抬升所引起的溯源淤积可达河南境内。     

长江入海泥沙的交换和输移过程——兼论泥质区的“泥库”效应

采用粒度谱的计算方法分析高浊度河口混合环境下悬浮泥沙和表层沉积物的交换过程,研究悬浮泥沙在河口—陆架系统的输移和归宿问题。分析表明:(1)大约有47%的悬浮泥沙沉积在长江口拦门沙海域及水下三角洲前缘,超过50%的悬浮泥沙摆脱河口的"束缚"进入杭州湾以及向南沿浙闽海岸输运,122.5°～123°E是长江悬浮泥沙向东扩散的重要界限。本文提供的粒度谱计算方法可适用于多种潮汐环境的泥沙输运和沉积的定量计算。(2)长江口悬浮泥沙与表层沉积物高交换区(交换率>0.6)主要分布在南槽口外的泥质区和杭州湾附近海域,其中长江口外泥质区的交换率高达0.9以上,说明该区域悬浮泥沙大量参与供沙和造床过程。在10～100年尺度上,长江口南槽口外的泥质区和杭州湾存在着一个显著的沉积中心,其泥沙交换速率可高达2～3cm/a以上。(3)由于受沿岸流和台湾暖流的影响,从长江口输出的大部分悬浮泥沙首先沉积在长江口南槽口外的泥质区,随后在潮流的作用下向长江口、杭州湾和沿海岸向南输运,泥质区充当了长江口系统泥沙输运和入海泥沙向南输送的"泥库"。长江口泥质区既是长江入海泥沙向口外输送的泥沙"汇",也是涨潮输入长江河口和杭州湾、浙闽沿岸泥质带的泥沙"源"。(4)由于长江口外余流向南槽口外汇聚,南槽口外含沙量较高,而且长江口水下三角洲前缘潮滩仍处于缓慢淤涨状态,上述水动力和地貌的综合分析证实了长江口外泥质区的"泥库"效应。在长江入海泥沙减少的背景下,"泥库"对河口地貌发育的贡献明显;随着流域减沙的不可逆转,口门附近的"泥库"将发挥愈来愈重要的向河口系统供沙的功能。     

长江河口悬沙的运动方式与沉积形态特征分析

长江河口为三级分汊四口入海的中等潮汐强度的三角洲河口。长江河口的悬沙输运有净上移、净下泄、上层下泄而下层上溯、潮滩与主槽之间的泥沙交换及涨潮槽泥沙倒灌落潮槽等五种形式。根据悬沙沉积的不同地点不同沉积形态可分为暗沙、拦门沙、口外水下三角洲以及河口潮滩四种类型。     

近60 年黄河入海水沙多尺度变化及其对河口的影响

基于1950-2008 年利津站月均径流量和输沙量的时间序列资料,采用小波分析的方法研究了黄河入海水沙多尺度变化,并结合不同年份的黄河口岸线和口门地形资料分析了水沙变化对河口演变的影响。结果表明：黄河入海水沙具有3 个不同时间尺度的显著周期变化,其与厄尔尼诺事件有关,不同尺度下的入海水沙丰枯变化不同;受流域降水和人类活动的影响,入海水沙长期呈减少趋势,并具有阶段变化的特征;入海水沙变化深刻影响着河口演变,不同时期行水河口的岸线延伸速率与河口来沙量有关,亿t 泥沙岸线延伸量与来沙系数显著相关,自1976 年清水沟流路入海以来,河口水下三角洲表现为淤积,淤积程度与入海水沙量密切相关。     

黄河内蒙古段洪峰特征及水沙关系变化

本文通过黄河头道拐站1950-2009 年水沙年系列进行突变点分析, 识别出1969 年、1986 年、1996 年3 个突变点, 将黄河内蒙古段水文过程划分为4 个时期。在此基础上, 利用内蒙古段6 个水文站长系列日流量、日含沙量及泥沙组成数据, 划分了各站的夏汛洪峰, 并统计分析了分期洪峰的水沙分布特征和洪峰水沙关系, 揭示出夏汛洪峰流量和输沙率逐渐减少的规律:1996-2006 年与1954-1968 年相比, 夏汛洪峰水沙量占全年水沙的比例都减少了约一半, 流量级频率与输沙率乘积的峰值对应的流量也降低了约一半。分析认为, 黄河内蒙古段夏汛洪峰特征阶段性变化既有大型水库的影响, 又有气候变化及人类活动的影响, 而且后者的作用越来越大。分析发现, 20 世纪90 年代以前, 黄河上游水沙变化只是改变了内蒙古段来沙中粗颗粒泥沙的水沙关系, 显示出大流量输送粗颗粒泥沙能力相对增强的趋向;进入内蒙段后, 通过泥沙冲淤调整, 分粒径组泥沙水沙关系变化比较复杂。近期在水沙条件巨大变化下, 河流的输沙特性并没有发生根本变化, 但是无论全沙还是分组沙, 水沙关系曲线变陡, 大流量输送泥沙能力相对增强。     

长江河口最大浑浊带的泥沙特性和输移规律*

本文通过对不同河段的泥沙特性和输移规律的对比分析,确认长江河口来沙丰富,在河口潮流不对称和重力环流的作用下,大量泥沙向滞流点辐聚,形成最大浑浊带。最大浑浊带含沙量高,泥沙絮凝沉速快。潮流强劲,引起床沙再悬浮,输沙能力强。长江河口最大浑浊带活动区与河口拦门沙位置基本一致。本研究成果对于加深认识河口拦门沙的成因和变化,以及航槽治理具有重大的现实间义。     

近20年辽河三角洲地貌演化

运用钻探和浅地层探测等最新调查成果,对近20年的辽河三角洲潮流沉积进行了研究.根据不同时期水深地形和卫星影像资料对比分析了现代辽河三角洲潮流地貌变化.现代辽河三角洲的沉积主体位于双台子河口.研究区10 m深度内的地层主要包括:潮滩相、潮道相和浅海相沉积,其下为古三角洲相.潮滩相沉积物以砂和粉砂为主,分选中等,跳跃和悬浮组分各占50%左右:浅海相和潮道相沉积物主要为软弱的粘土质粉砂和粉砂质粘土,以悬浮组分为主.全新世以来至1896年,研究区为古辽河、古大凌河和绕阳河之间的小海湾.1896年,双台子河被人工开挖为分洪河道以来,口门外形成盖州滩等潮滩,并快速发育.1958年,双台子河建闸后,人海径流量和输沙量减小.目前.双台子河口整体处于淤积状态,潮滩面积不断增加,整体向南、西、北3个方向扩展.潮滩最大淤进速率为87～683 m/a,平均淤积速率为0.189 m/a.潮滩东侧局部发生侵蚀,平均侵蚀速率为0.122 m/a.潮道面积缩小,具有向西、向北迁移的趋势,最大迁移速率为48～200m/a.双台子河口地貌发育受径流、海洋动力和人类活动的影响,沉积物的主要来源由双台子河河流输沙演变为潮流和沿岸流输沙.     

长江三角洲前缘近十余年的冲淤演变及工程影响研究

根据1994-2008年国家专业部门测量的长江口口门区水下地形图及相关数据资料,分析了长江河口三角洲近十余年的冲淤过程:1)在长江来沙显著减少的背景下,三角洲出现了由淤到冲的转换,1994-2000年、2000-2008年,长江口门研究区(1 500 km2)净淤积量分别为7.25亿m3(1.21亿m3/a)和-1.23亿m3(-0.15亿m3/a),冲淤转换的临界输沙率约为2.97亿t(大通站).冲淤转换的时间大约发生在2000-2002年;2)三峡水库蓄水加速了长江来沙的减少,近几年入海泥沙减少和河口口门区出现的冲刷有一半左右归因于三峡工程的运行;3)2000年以来,河口口门外水深超过7 m的大部分区域处于蚀退,尤以10～20m区域侵蚀最为强烈,但0m以上潮间带滩地较前一时段淤积加强,1994-2008年,四大滩地的面积平均增长了约34.2％.研究结果表明:入海泥沙减少是长江三角洲由淤积转为侵蚀的主要原因,三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少及三角洲的侵蚀,河口滩地的逆势淤积是近年一系列的河口重大工程影响的结果.     

近10 年来长江口水下三角洲的冲淤变化 ——-兼论三峡工程蓄水的影响

根据对近10 年来长江入海泥沙量和河口冲淤的对比分析, 探讨水下三角洲冲淤对长江入海泥沙锐减以及三峡工程运行的响应。结果表明: (1) 三峡水库蓄水导致长江入海泥沙减少1×10⁸ t/a 量级; (2) 1995-2000 年、2000-2004 年和2004-2005 年研究区淤积(冲刷) 面积分别占75.5% (24.5%)、30.5% (69.5%) 和14% (86%), 垂向冲淤速率(负为冲刷) 分别为6.4 cm/a、-3.8 cm/a 和-21 cm/a。(3) 由于地形和水动力的变化以及工程的影响, 研究区内冲淤对河流来沙减少的响应存在显著空间差异。结论包括: 三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少; 入海泥沙的锐减是水下三角洲从淤积为主向侵蚀为主转变的主要原因。随着水库拦沙能力的增强等流域人类活动的影响, 长江入海泥沙将进一步下降, 河口口门区的冲刷可能加剧, 值得有关部门重视。     

陆地水文与海洋水文

TV882.12007031939黄河口海岸演变规律=Evolution pattern of the Yellow RiverEstuary coast/王万战,张华兴∥人民黄河.—2007,29(2).—27~28,32总结了在黄河水沙、波浪、海岸工程等因素作用下黄河口海岸的演变规律.研究发现:1.黄河三角洲海岸演变不仅受黄河水沙、潮汐、潮流的影响;2.黄河三角洲海岸演变的趋势是朝着垂直于东北强浪的方向发展;3.刁口河停止行河后河口海岸蚀退的原因不仅是河流泥沙减少,而且还有海堤在波浪作用下引起的侵蚀.根据以上情况提出了规划意见.图4表2参2(宋金叶)HNP3332007031940黄河水文特征对河口海岸变化的…     

黄河下游河道萎缩对冲淤临界的影响

通过实测年系列水沙资料分析,运用统计分析方法,按照非萎缩期(1950~1985年)和萎缩期(1986~1999年)两个时期,分别得到黄河下游河道的冲淤临界值。对于年沙量、>0.05mm年粗沙量、年均含沙量、年均粗泥沙含沙量、年均来沙系数而言,冲淤临界值均有不同程度减小。这意味着河道萎缩后,由于输沙功能减弱,在年沙量、>0.05mm年粗沙量、年均含沙量、年均粗沙含量、年均来沙系数处于比非萎缩期更低的水平时,下游河道就有可能出现淤积,从而使得控制河道淤积抬高变得更为困难,使河道防洪面临新的问题。     

林草和梯田措施对小流域降雨—径流—输沙过程的影响分析

定量评估林草、梯田的减水减沙作用对黄河流域水土流失防治和生态保护具有重要意义.该文以偏关河偏关水文站以上流域和清涧河子长水文站以上流域为研究区,分别应用改进的分布式LCM-M USLE坡面水沙联动模型和原模型进行天然时期(1980s)和现状年(2010s)的"降雨—径流—输沙"过程模拟,计算坡面汇流过程中林草、梯田及其耦合措施的减水减沙作用并分析主要影响因素.结果表明:1)改进后模型适用于现状年的径流(输沙)量模拟,可反映下垫面显著变化(坡改梯和植被恢复)对径流、泥沙坡面汇流的影响;2)梯田措施的单位面积径流(输沙)削减量大于林草措施,径流(输沙)削减率显著小于林草措施,且林草和梯田措施的径流(输沙)削减率之和略大于二者耦合的径流(输沙)削减率;3)流域尺度梯田措施下径流(输沙)削减率的影响因素排序为梯田比>梯田集水区与流域面积比>田埂完整度,林草措施下影响因素排序为林草面积比>植被覆盖度>林草减水面积比.     

长江口最大浑浊带悬沙浓度变化趋势及成因

基于长江河口1959-2011 年实测悬沙浓度数据,通过对河口最大浑浊带外围海域泥沙要素分析的基础上,研究了近期流域人类活动和河口整治工程对最大浑浊带悬沙浓度的影响。研究表明:① 流域人类活动对入海水量影响较小,无明显趋势变化,而沙量和含沙量呈现锐减趋势,也使得进入河口区域的泥沙量呈现一致锐减;② 长江口外海域和南部杭州湾海域悬沙浓度变化不大,北部苏北沿岸略有减小,因数值较长江口海滨区小约1 个数量级,对浑浊带影响较小;③ 最大浑浊带位置受径流和潮流控制,面积变化与入海沙量多寡关系密切;④ 整个浑浊带区域悬沙浓度受入海沙量锐减决定,2000-2009 年较1959-1999 年悬沙浓度减小约为24.73%,向海延伸减幅降低,且峰值区域向口内移动,泥沙再悬浮作用对维持最大浑浊带悬沙浓度起调节作用,但不能决定其锐减趋势;⑤ 北槽航槽最大浑浊带的悬沙浓度向海为低—高—低变化特点,受入海沙量锐减、北槽分流分沙比减少及床沙粗化等影响,使其上段和下段悬沙浓度减小趋势,而中段受南导堤越堤沙量的影响悬沙浓度呈增加趋势。     

瓯江河口输沙模式与应用研究

本文从河口塑造与输沙关系、流域泄沙与输移模式,以及口外来沙与潮流输移特征等三方面,探讨河口区的泥沙运移规律和补给来源。并在此基础上,提出粗细不同粒级的造床泥沙按不同方式治理的设想。     

瓯江河口输沙模式与应用研究*

本文从河口塑造与输沙关系、流域泄沙与输移模式,以及口外来沙与潮流输移特征等三方面,探讨河口区的泥沙运移规律和补给来源。并在此基础上,提出粗细不同粒级的造床泥沙按不同方式治理的设想。