16世纪末以来北运河水系演变及驱动因素

在对河流水系演变与人类社会发展关系进行归纳总结的基础上,基于历史文献和数字高程模型数据,提取16世纪末至今北运河流域水系4个年份断面(1582年、1820年、1933年和2011年).同时确定河网分级、进行水文分析,计算水系结构参数.结果 表明,16世纪末至今,北运河流域范围逐步缩小,水系格局由亚树枝状向混合状形态演变.1582-1820年是河流长度发育、河流数量、支流发育系数与河网复杂度增加最为显著的阶段,反映了河流主干化的趋势,人类对河流连续性干扰较深.而洪涝引起的水系变动以及人类增加水源、开挖引河、筑堤坝等活动,是水系结构改变的主要原因.     

水系沉积物找金的冷冻采样法

众所周知,在金矿勘查中。采集和分析具有代表性的水系沉积物样品是个难题。本文介绍了一种从活动的水系沉积物中采集原状、封闭样品的冷冻采样法,并对苏格兰科诺尼什境内的一条流经金矿区的河流进行采样试验,以此对该法进行评价。 常规采样法的缺点在于粉金因淘洗有不同程度的损失。冷冻采样法则可获得具有代表性和定量性的数据。若能与砾石层河流沉积学方面的资料相结合,还可建立探测矿源的矿质分散模式。这表明,冷冻采样法特别适用于大型金矿勘测中的定位阶段。     

指数评价法在苏干湖水系水质评价中的运用研究

苏干湖水系是一个独立的内陆河水系,其生态系统较为脆弱。参照《地表水质量标准》(GB3838-2002),运用指数评价法的单因子污染指数法和内梅罗指数法对苏干湖水系内主要河流和湖泊的水环境质量进行评价分析,研究了该水系内的地表水环境现状,以期为区域内的水环境保护与治理工作提供理论依据。结果表明,结合两种方法,得到的评价结果能够更真实有效地反映出苏干湖水系的水质状况,是比较科学的评价方法。综合分析得出,苏干湖水系内的主要河流大、小哈尔腾河的水质状况良好,未受到污染;湖泊大、小苏干湖的水质状况整体较差,受到不同程度的污染。     

浅析坝式护岸在沈阳浑河堤防除险工程中的应用

沈阳浑河是沈阳市一条非常重要的河流由于其原有护岸被洪水破坏,失去防护能力。基于此,从设计原则、设计水面线计算以及丁坝形式三方面对坝式护岸进行设计分析。提出建立上部为格宾石笼,下部为沉排抛石丁坝的方案。经多年运行证明:该设计对护岸具有良好的保护作用,可为同类工程提供借鉴。     

循化-贵德地区黄河水系河流纵剖面形态特征及其构造意义

青藏高原东北缘循化-贵德地区晚新生代构造活动强烈,同时晚新生代黄河的发育和演化也提供了研究高原构造隆升扩展以及黄河侵蚀下切过程的理想场所。黄河水系通过调整河流纵剖面的形态在垂向上响应不同的构造隆升以及河床岩性的变化。利用数字高程模型数据,提取黄河水系河流纵剖面形态,利用基岩河道河流水力侵蚀模型（stream-power incision model）为依托,尝试揭示晚新生代以来强烈构造活动在黄河水系河流纵剖面形态特征上的表现。分析发现,在循化-贵德地区岩性分布均匀的新生代盆地内部,黄河水系纵剖面在河流水力侵蚀模型坡度-面积双对数图解中大部分表现为上凸特征,即基岩河道的河床随时间的变化为正值,指示了基岩的隆升速率大于河流的下切侵蚀速率。在河流流经盆地内部不同岩性地区,特别是前新生界地层区,河流纵剖面也表现为一定的上凸特征,表明了新生界与前新生界地层岩性差异对河流纵剖面的控制作用。综合来看,青藏高原东北缘循化-贵德地区黄河水系河流纵剖面形态特征是晚新生代强烈构造活动和岩性差异共同控制的结果,揭示了循化-贵德地区造山系统地形发育仍然处于前均衡或接近均衡状态,同时也从侧面表明青藏高原东北缘地区是整个高原隆升扩展的最新和最前缘部位的时空格局特征。     

早更新世晚期松花江水系袭夺：地球化学和沉积学记录

水系演化重建是恢复区域构造历史及古环境变化的重要方法。松花江作为中国七大水系之一,其水系演化的相关研究目前还比较薄弱,尤其是第四纪松花江中- 上游是否存在流向反转尚无准确结论。沉积物是河流地质过程的直接产物,是水系演化研究的关键。为此,本研究对哈尔滨荒山钻孔岩芯(HS)进行了磁化率、古地磁和元素地球化学组成分析。结果表明,岩芯62. 3 m(0. 94 Ma B. P. )处,沉积物的岩性、磁化率及元素地球化学组成均发生显著变化。岩芯沉积物岩性在62. 3 m上下发生明显变化,是河流沉积两个沉积旋回的转折点。62. 3 m以下地层的磁化率极低,基本为0,且变化幅度极低,元素地球化学组成则急剧波动,并表现出与现在松花江哈尔滨段下游水系(岔林河、蚂蜒河和牡丹江)相近的地球化学组成;然而,62. 3 m以上地层的磁化率突然升高(99. 673×10-8 m3 kg-1),并具有周期性的高低变化。元素组成呈现稳定的小幅变化,并表现出与拉林河、嫩江和松花江吉林段相近的地球化学组成。0. 94 Ma B. P. 沉积物物源的变化表明河流流向发生了显著变化,松花江中上游河段流向曾在此时发生反转。地球化学记录的水系反转也得到了河流阶地地貌和沉积学证据(砾石的粒径和排列方向)的支持。早更新世早- 中期,以佳- 依分水岭为界,松花江中上游(肇源- 依兰河段)河流自东向西流入松嫩湖盆,松花江下游向东流经三江平原;早更新世晚期,受构造- 地貌- 气候耦合作用的影响,佳- 依分水岭持续抬升,而三江平原一侧不断下沉,佳- 依分水岭两侧河流发生溯源侵蚀,最终导致佳- 依分水岭在0. 94 Ma B. P. 被切穿,松花江中上游水系被下游水系所袭夺,河流流向发生反向,自西向东流经依佳峡谷进入三江平原,现代松花江水系逐渐建立。本研究有助于我们加深对松嫩平原水系演化的理解,为探索东亚水系演化的一致性和区域差异性提供研究证实,同时对松花江流域自然资源禀赋的调查乃至国土空间开发利用具有重要实践意义。     

景观空间结构分析在城市水系规划中的应用

作为城市重要的生态基础设施,河流与水系的功能正常发挥与否取决于其结构特征以及格局的完善程度,而水系规划对城市河流结构与水系格局的改善具有关键作用。运用景观生态学关于廊道与网络的分析方法,将河流与水系看作水景观元素中的廊道和网络,通过计算和比较水系规划前后河流廊道与水系网络的一些指标,反映河流结构和水系网络特征的变化情况,以此评价水系规划的科学性和合理性,揭示水系规划在改善城市河流廊道的空间结构和提高水系网络的连接度方面的景观生态学本质;并以太仓市水系规划为例进行了研究。结果表明,规划后全市水系网络的连结数与最大可能连结数之比(γ)和网络中实际环路数与最大可能出现环路的比值(α)指数值分别比现状提高了30%和119%,河流廊道的空间结构得到了明显改善。对四个水利片区的研究发现各区的γ和α值具有较为明显的空间差异,γ和α值表现为现状指标值越低、城市化影响越强烈的地区,规划后其值提高的幅度越大。     

喀斯特河流溶解态稀土元素组成变化及其控制因素

以化学萃取- 反萃取分离法为手段,结合等离子质谱分析仪测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的枯水期河流的溶解态稀土元素含量。该两河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。与世界其它地区低pH的河水不同,喀斯特地区河水溶解态稀土元素含量较低,页岩标准化配分模式并不平坦,轻、重稀土元素分异因河流的不同而不同,乌江水系上游轻稀土元素( LREE)相对重稀土元素( HREE)富集,中下游HREE相对于LREE富集,沅江水系河水HREE相对于LREE富集,页岩标准化配分模式具明显的Ce、Eu负异常。乌江、沅江及其支流有高的溶解盐,含有较高的溶质浓度,河水水化学(高碱度、高离子含量、高pH值)和水/粒相互作用控制了喀斯特河水中溶解态稀土元素的含量和轻、重稀土元素的分异。      

数字流域水系构建方法浅析

基于辽河水系老哈河流域栅格DEM数据,分别采用数字高程流域水系模型(DEDNM)、河流工具RiverTools、地理信息系统Arcview软件,根据地形提取水系信息,构建数字流域,并分析比较了三者在凹陷区域识别、水系、子流域及其拓扑关系生成方面的差异。总的来说,数字高程流域水系模型的可修改性较好;而RiverTools软件可视化程度高,使用方便,并具备强大的图示和地形分析功能;Arcview基于地理信息系统(GIS)更易于进行二次开发。     

早更新世松花江水系反转

水系重建对于理解全球变化和区域响应至关重要。松花江水系演化研究极为薄弱,尤其对第四纪早期松花江水系是否发生倒转一直存在争议,且无明确证据。河流沉积物是水系演化最直观的证据。为此,选择哈尔滨荒山（HS）钻孔岩芯沉积物作为研究对象,对其进行了磁化率、古地磁和Sr?Nd同位素组成分析。结果表明,岩芯62.3 m（0.94 Ma B.P.）深度上、下地层的磁化率和Sr?Nd同位素特征存在较大差异。62.3 m以下地层磁化率极低,多次出现0值,且变幅较小。Sr?Nd同位素组成与依兰方向现代水系的Nd同位素特征相近;然而62.3 m以上地层磁化率急剧增大,并呈现周期性的高低变化。Sr?Nd同位素组成小幅度变化,表现出与松原方向现代水系相近的Nd同位素特征。表明了早更新世晚期松花江中上游（肇源—依兰河段）水系流向曾发生反转。早更新世早—中期,松花江中上游与下游尚未贯通。以佳依（佳木斯—依兰）分水岭为界,松花江下游向东流经三江平原,而松花江中上游向西流入松嫩湖盆;早更新世晚期,由于构造—气候变化的共同作用,佳依分水岭不断抬升,而三江平原和松嫩平原持续下降,导致分水岭两侧河流向源侵蚀,在0.94 Ma B.P.,佳依分水岭被切穿,松花江中上游水系被下游水系所袭夺,流向开始倒转,中上游与下游贯通,现代松花江水系逐渐建立。     

河流形态的分维及与洪水关系的探讨——以长江中下游为例

河流水系形态特征可以通过河流的分形特征来反映,分形维数则是河流分形特征的量化表示,其与河流洪水之间存在着一定的关系。以长江中下游为例,利用网格覆盖法计算出长江中下游河流分维,分析了长江中下游河流的分形特性,并在此基础上结合长江中下游洪水分析不同水系特征下洪水的特点。研究结果表明,一般来说河道分维越大、河网分维越小,洪水发生可能性则越高。     

贵州喀斯特地区河流的研究--碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征

测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的河流枯水期的主元素、Sr2+离子浓度和Sr同位素比值。这些河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。这些河流及其支流有高的溶解盐,TZ+变化范围为：2.1～6.3 meq/L,高于全球河流的平均值(TZ+=0.725 meq/L)。河水含有较高的溶质浓度,河水水化学组成以Ca2+和HCO-3为主,其次为Mg2+和SO2-4,Na++K+和Cl-+Si分别只占阳离子和阴离子组成的5%～10%。 这些河流的化学和同位素组成主要受其自流盆地的地质特征控制。流经碳酸盐岩地层的乌江水系河流具有较高的Sr浓度（1.1～9.70 mol/L）和较低的87Sr/86Sr比值（0.7077～0.7110）,与流经碎屑岩地层的沅江水系的清水江河流中较高的87Sr/86Sr比值（0.7090～0.7145）及较低的Sr浓度（0.28～1.32 mol/L）形成鲜明的对比。 流域盆地的地理岩性控制了河水的化学组成和同位素组成。对河水的化学计量分析表明河水化学组成受碳酸盐岩溶解控制,而碳酸盐岩主要受碳酸和硫酸作用而溶解。乌江流域受硫酸作用特别明显,表明硫酸主要来源于燃煤或流域盆地硫化物矿物氧化而形成的大气输入。化学元素和同位素比值之间的相互关系表明3个主要来源为：石灰岩、白云岩和硅酸盐岩的风化。同时估计了碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化速率,结果表明流域盆地的碳酸盐岩风化速率远远高于许多世界大河。岩石风化过程中硫酸的出现或土地的过度使用或土壤植被的退化等都可能是导致流域的碳酸盐岩风化速率如此高的原因。      

沈阳南部污水处理厂排放对下游水功能区的影响分析

通过对沈阳南部污水处理厂排放污水对下游浑河大闸—黄蜡坨子河段的功能区影响进行综合分析,以实现对河段水功能区保护和水污染进行综合控制。本文利用QUAL2K建立河流水质模型对浑河大闸上游两种不同来水水质进行模拟预测,模拟因子选用化学需氧量（COD）、氨氮,从而为浑河的综合规划和治理及水功能区的保护提供科学依据。     

中国晚白垩世古水系展布及其对鸭嘴龙类分布的影响*

晚白垩世河道和冲积平原等河流相沉积广泛分布于中国大部分地区,保存了大量以鸭嘴龙超科为主的恐龙骨骼化石和遗迹化石。这些河流是否存在水系上的联系以及其对陆地生态系统分布的影响程度,目前研究较少。笔者收集了中国9个晚白垩世陆相盆地共2357个碎屑锆石的U-Pb年龄资料,通过对已收集的碎屑锆石的物源分析,探讨了中国晚白垩世的水系展布模式和物源方向。研究结果表明:晚白垩世中国南方地区可能存在北东—南西向的大型水系,其与现代水系展布模式相反,整体流向可能起源于晚中生代东部高原,向西和西南方向流经中国南方大部分地区,并形成了彼此相互交错、宽阔的河岸和冲积平原带;而北方地区的盆地则显示出被古隆起分隔的山间盆地特征,除共享来自晚中生代东部高原的少量物源外,各个盆地的物源主要来自于周围的古隆起,并形成了较为独立的复杂水系。以鸭嘴龙超科为代表的恐龙主要繁盛于北方地区相对独立的水系所形成的流域,演化出独特的东亚鸭嘴龙超科动物群。南方大型水系所形成的流域虽然保存了大量恐龙蛋和足迹化石,但仅发现少量骨骼化石,推测这可能是因为以鸭嘴龙为主的恐龙不适宜在南方炎热干旱的气候条件下常年生活,而只是在适宜的季节沿南方大型水系迁徙或繁殖。     

中国晚白垩世古水系展布及其对鸭嘴龙类分布的影响

晚白垩世河道和冲积平原等河流相沉积广泛分布于中国大部分地区,保存了大量以鸭嘴龙超科为主的恐龙骨骼化石和遗迹化石。这些河流是否存在水系上的联系以及其对陆地生态系统分布的影响程度,目前研究较少。笔者收集了中国9个晚白垩世陆相盆地共2357个碎屑锆石的U-Pb年龄资料,通过对已收集的碎屑锆石的物源分析,探讨了中国晚白垩世的水系展布模式和物源方向。研究结果表明:晚白垩世中国南方地区可能存在北东—南西向的大型水系,其与现代水系展布模式相反,整体流向可能起源于晚中生代东部高原,向西和西南方向流经中国南方大部分地区,并形成了彼此相互交错、宽阔的河岸和冲积平原带;而北方地区的盆地则显示出被古隆起分隔的山间盆地特征,除共享来自晚中生代东部高原的少量物源外,各个盆地的物源主要来自于周围的古隆起,并形成了较为独立的复杂水系。以鸭嘴龙超科为代表的恐龙主要繁盛于北方地区相对独立的水系所形成的流域,演化出独特的东亚鸭嘴龙超科动物群。南方大型水系所形成的流域虽然保存了大量恐龙蛋和足迹化石,但仅发现少量骨骼化石,推测这可能是因为以鸭嘴龙为主的恐龙不适宜在南方炎热干旱的气候条件下常年生活,而只是在适宜的季节沿南方大型水系迁徙或繁殖。     

成都市主要河流污染调查

通过成都市主要河流水系沉积物的调查，查明流经成都的府南河和青白江是主要污染区，主要的污染元素是S、Hg、N、P、Pb、Cd、Zn、Cu、Mo、B和有机质，同时府南河流域污泥的N、P、K、B等可能综合利用，且多未超标，可以变废为宝。     

沈阳市境内浑河流域水质评价

以沈阳市境内浑河流域为例,结合2020年9个月典型监测断面的TP、NH₃-N、COD、BOD₅实测数据,应用改进的内梅罗污染指数法评价流域的水质状况,并与传统方法相比较验证改进方法的科学合理性。结果表明：TP对流域水质影响最为显著,改进的内梅罗指数法能够准确反映流域水质实际情况,8个监测断面中处于Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级水质的断面占比为25.0%、12.5%和62.5%。     

哈尔滨荒山岩芯重矿物特征对松花江第四纪水系演化的指示

松花江水系演化研究对于理解该区域的构造-气候-地貌演化具有重要意义,但其研究相对较为薄弱,特别是对于第四纪松花江中上游流向是否存在反转,一直存在争论,也没有确切的证据。河流沉积物是河流地质过程的产物,是研究水系演化的重要地质档案。对哈尔滨荒山岩芯(深度101.11 m,底界年龄1.68~1.70 Ma)沉积物进行了古地磁、磁化率和重矿物分析,结果表明:岩芯62.3 m(0.94 Ma)深度的上、下地层的磁化率和重矿物特征存在明显不同。62.3 m以下地层的磁化率极低(甚至为0),且重矿物特征和依兰方向的河流相近;而62.3 m以上地层的磁化率突然增大,并呈现出周期性的高低变化,重矿物特征与松原方向的现代河流相似。磁化率和重矿物组合特征反映的沉积物物源变化指示了松花江中上游水系的反转。早更新世早期,松花江肇源-依兰段的水流从依兰方向向西注入松嫩湖盆;早更新世中晚期,佳依分水岭不断抬升,三江平原和松嫩平原不断下降,导致分水岭两侧河流溯源侵蚀加剧;在0.94 Ma B.P.,佳依分水岭被切穿,松花江水流发生反转,自西向东流经佳依峡谷进入三江平原。     

四川省阿坝地区地表水地球化学特征

阿坝州位于四川西北部,与青海、甘肃交界,处于高海拔地区;该地区地表水资源丰富,长江与黄河上游水系均流经该区域。通过系统性采集区内河水(76件)、井水(7件)、溪水(8件)等样品,测试水体中D与¹⁸O的丰度与微量元素含量。结果表明:①受大气降水与流经地层的影响,阿坝地区河水中D与¹⁸O的丰度均显著高于溪水、井水与自来水等介质,线性相关性表明,河水中¹⁸O的富集与硫酸盐矿物的溶解密切相关;②阿坝地区井水、自来水、溪水之间存在明显的水力联系;③对于阿坝地区而言,黄河上游河流中δD与δ¹⁸O值均高于长江上游水系河流,但两者之间差别较小,这由于同一地区水系具有相同的大气降水来源;④河水、井水、溪水等表水中微量元素呈高Ba、Zn、Cr,低As、Pb、Cd的特点,与该地区岩石样品中微量元素特征基本一致,表明该地区表水中微量元素含量主要受地质背景因素控制。     

基于水系流域的地球化学异常分析方法——以1：50000丫他幅水系沉积物分析为例

地球化学异常靶区优选一直是勘查地球化学所面临的核心问题。目前地球化学异常靶区优选所采取的方法,主要是基于不同地质构造单元的地球化学异常评价方法和基于多元统计而发展的多元素定量化评价指标方法,然而这些异常评价方法缺少对水系中沉积物的物质来源区域进行限定。由于在一级水系中沉积的水系沉积物主要由一级水系流域内的岩石经过风化、剥蚀、搬运,最后在水系内沉积而成,因此一级水系中的水系沉积物的物源区域可近似与水系流域等同。本文通过水系流域的提取,以水系流域作为分析单元,对1∶50000丫他幅水系沉积物进行地球化学分析评价,通过与地质矿产资料对比,证明了本方法的有效性,并且缩小了地球化学异常区域,更精确地进行靶区定位。根据本文提出的方法,通过分析区内已知矿点所处流域的地球化学元素特征,将丫他幅内已有金矿划分为两种类型,对后期找矿工作有一定的指导意义。