长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

三江自然保护区河流湿地水质研究

2005年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月),分别在黑龙江流域三江自然保护区Ⅰ区和Ⅱ区的河流湿地中选取14个点采集水样,测试分析各个水样的总磷(TP)、化学需氧量(COD)、硝酸氮(NO3—N)、亚硝酸氮(NO2—N)和氨氮(NH4—N)浓度及其变化情况,得到三江自然保护区河流湿地水质分布特征。研究结果显示,三江自然保护区Ⅰ区和Ⅱ区河流湿地水质分布特征具有相似性。研究区Ⅰ区河流湿地水中的TP质量浓度总体上大于Ⅱ区,最大的TP质量浓度出现在Ⅰ区浓江河1号采样点的秋季水样中,为2.483 mg/L;河流湿地水中最大的COD质量浓度出现在Ⅰ区的黑龙江入水口采样点的夏季水样中,为82.70 mg/L,表明夏季该处湿地水体有机污染严重;在春季和秋季,Ⅰ区和Ⅱ区河流湿地水中NO3—N质量浓度都呈显著上升趋势;在夏季和秋季,Ⅰ区河流湿地水中的NH4—N和NO2—N的质量浓度都大于Ⅱ区。研究区河流湿地对污染物的净化作用存在较大的季节波动性,Ⅱ区河流湿地的净化能力强于Ⅰ区。     

四种河流水系阻力下的黄河三角洲湿地生态网络构建及对比研究

构建生态网络是增加景观连通性的有效途径,对提高生态系统整体性和保护关键生境具有重要意义。阻力面设定是生态网络构建的前提。以黄河三角洲天然湿地为研究对象,采用最小成本路径方法,设置4种河流水系阻力方案,即基础河流水系阻力、河流水系阻力减半、河流水系不设阻力和缩小阻力赋值区间,构建生态网络。并耦合网络分析方法和景观连通性指数,评价生态网络的连通性,探讨4种河流水系阻力设定对黄河三角洲湿地生态网络构建的影响。研究结果表明,不同的河流水系阻力赋值方案产生的湿地生态网络存在显著差异,阻力赋值大小与赋值区间对构建的生态网络结构产生重要影响;基础河流水系阻力产生的生态网络1和水系阻力减半构建的生态网络2的空间分布相对一致,节点、潜在廊道和长度总体变化不大;河流水系不设阻力时,生态网络3的空间分布发生较大改变,节点和潜在廊道长度增加,潜在廊道路径多与河流水系重叠,尤其是在黄河现行河道和黄河故道;缩小河流水系阻力的赋值区间,生态网络4的结构更为复杂,节点数、廊道数量和长度都显著增加。网络结构评估结果进一步表明,4种方案都能生成闭合的网络,当河流水系作为不适宜生境时,随着河流水系阻力的减小,网络闭合度(α指数)、线点率(β指数)、连接度(γ指数)、成本比(cost ratio)依次增大;缩小了阻力赋值区间,生态网络4的网络连接度、连接数和闭合度都相对最高。随着距离阈值的增大,生态网络的景观连通性提高;当距离阈值小于12 km时,4个生态网络的连通性小幅增加,当距离阈值大于12 km时,生态网络3的景观连通性明显高于其它3个网络。     

环嵩山地区史前时期聚落选址与水系关系研究

采用GIS空间分析方法,按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期对环嵩山地区史前时期聚落选址与水系关系进行分析。结果表明:聚落选址与水系存在密切的关系:(1)聚落选址偏好最强的地区位于距河流水平距离为200~300 m的地区,聚落分布数量随着距离水系水平距离的增大而减少,而且聚落选址距离水系的水平距离基本不超过3 km。(2)距离水系垂直距离为20 m的范围内是聚落选址偏好程度最强的地区,聚落分布数量随着距离河流垂直距离的增加而减少,距离水系垂直距离太大,不利于古人取水,垂直距离超过40 m无聚落分布,说明聚落选址对距离水系垂直距离的偏好度在40 m以内。(3)聚落选址偏好随着水系级别的增大而降低,裴李岗时期、龙山时期、夏商时期3级水系附近聚落密度最大,而仰韶时期1级水系附近聚落密度最大。有可能因为在仰韶时期,气候属于暖湿期,相对于其他3个时期来说,降水较多,3级水系水流量可能较大,没有1级水系附近的居住环境稳定。     

多阶段构造地貌的水系统计特征——以山东半岛东北部为例

通过对胶东半岛水系分枝状况的空间展布、主要河流中的河长分形计算 ,以及水库高程统计分析 ,反映了山东半岛东北部地区的水系统计特征与多阶段新构造抬升活动的相关关系。     

“河流水文、水系特征及成因”的教学

【学情分析】 河流水文、水系特征及成因,已在高二《区域地理》的相关章节中讲解过。考虑到学生文理分科不久,且高一必修1对这部分教学仅仅停留在会考要求层面,当时的教学目标是“掌握河流水文特征主要包括哪些要素;掌握河流水系特征主要包括哪些要素;了解河流水文、水系特征的影响因素;学会分析长江和黄河的水文、水系特征”。之后的阶段性测试反馈显示：学生要求容易混淆河流水文特征和水系特征,这在主观题答题中表现得尤为突出。     

湘江流域城市群的水系形态格局演变规律分析

针对城镇扩张引起的水系衰减、结构单一化等问题,以湘江流域城市群为例,基于2001年、2015年两期同时期遥感数据,采用ENVI和ArcGIS等技术手段,运用拓扑学原理,选取河网密度、水面率、支流发育系数和面积长度比等水系数量、形态格局指标,研究湘江流域城市群水系形态格局演变规律。基于此,再结合三维城镇化,分析其水系形态格局时空演变规律。结果表明:(1)近15年来,湘江流域城市群河流长度、河流数量、水面率和河网密度都呈现衰减趋势,河流长度衰减最为明显;(2)研究区一二级支流的支流发育系数下降,二级支流的衰减受人类活动影响最大,主干河流面积长度比变化相对较小;(3)河流衰减有明显的区域分异规律,城市化程度越高,河流水系衰减越明显。研究区中,长沙市水系衰减最为严重,湘潭市水系变化不大。     

河流水系特征与河流水文特征

河流是自然地理环境重要的组成部分,对人类的生活和生产有着非常重要的意义。我们对河流综合开发利用的前提就是要认识河流水系特征和河流水文特征。河流水系、水文特征是高中地理必修教材中的重要内容,因为它与地形、气候、人类活动联系密切,所以高考中经常以此为载体考察学生运用已学知识分析问题和解决问题的能力。那么河流水系特征和水文特征有那些呢？与地形、气候、人类活动又有怎样的关系呢？     

城市化背景下嘉兴市河流水系的时空变化

基于1960s,1980s和2010s的三期水系数据,通过构建定量描述河流水系变化特征的指标体系,对嘉兴市河流水系的时空变化特征及其与城市化的关系进行研究.结果表明:① 近50年来,嘉兴市的河流水系呈现出剧烈衰减的趋势,其中河流发育系数,河网密度和水面率分别减少了58.91%,28.49%和14.09%,但在城市化不同阶段,河流水系衰减的程度并不完全一致.② 在整个城市化进程中,河流发育系数和干流面积长度比变化的空间差异非常大,河网密度和水面率变化的空间差异相对较大,而盒维数和河流曲度变化的空间差异相对较小.③ 河流发育系数,盒维数和河网密度的衰减趋势为城区>近郊>远郊,水面率的衰减趋势为远郊>近郊>城区,河流曲度的衰减趋势为近郊>城区>远郊,但干流面积长度比的空间变化趋势不明显.④ 城市化对河流水系变化的影响十分显著,且城市化水平越高的地区河流水系的变化越剧烈,而城市化对干流面积长度比与河流曲度的影响大于其对河流发育系数与河网密度的影响.     

西北格陵兰冰盖英格尔菲尔德地区冰面-冰前流域水系遥感监测

近年来格陵兰冰盖物质损失加速,冰面消融是造成冰盖物质损失的重要原因。每年消融期,西北格陵兰冰盖表面都会形成规模庞大、结构复杂的冰面水系,将大量冰面融水输送至冰盖边缘,汇集至冰前水系并最终进入大洋,显著影响冰盖物质平衡。然而,目前对西北格陵兰冰盖冰面水系与冰前水系的研究很少,冰面水系与冰前水系的形态结构特征尚不清楚。本研究选取2018年7—8月西北格陵兰盖英格尔菲尔德地区(面积4 624 km~2)12景10 m空间分辨率的Sentinel-2卫星遥感影像,增强河流横纵剖面特征,提取了西北格陵兰冰盖的冰面水系与冰前水系,并以水系密度与河流宽度为代表性指标,监测冰面水系与冰前水系动态变化。结果表明:在2018年消融期内,西北格陵兰冰盖形成了平行状的冰面水系和树枝状的冰前水系;冰面水系由低高程地区(800m)逐步向高高程地区(1000m)推进;流域出口附近冰前河河宽与冰面水系密度的变化具有较好的一致性,8月份的冰前水系新发育河宽较窄(10～30m)的冰前河,反映了冰面水系对冰前水系的供给作用。     

淮河(安徽段)南岸诸河流水质标识指数评价

2010年夏季,对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行调查,共设置采样点160个,选取总氮、总磷、氨氮和化学需氧量4项水质指标,利用综合水质标识指数评价法(WQI)对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行评价。结果表明,淮河(安徽段)南岸诸河流水质达标率77%,超标的评价因子为氮营养盐和化学需氧量。污染物主要来自农业面源和生产、生活废水;水流流速、沉积物性质和周围环境对水质产生一定影响。     

辽河流域社会经济活动的COD污染负荷

辽河流域污染物的输入是辽东湾海洋环境变化的最主要原因,治理海洋污染的根本在于治理陆域污染。以辽河流域COD污染为研究对象,在社会经济数据空间化及与土地利用数据匹配的基础上剔除了部分无效数据,提高了流域污染物估算和空间分析的精度,估算结果表明:2010年辽河流域COD总污染负荷约101万t,其中居民生活和畜禽养殖排放合计占总污染负荷的80%,是流域COD污染的主要来源;工业源污染占11%;城市径流污染占9%。COD污染主要分布在辽河平原,且以面源污染为主,约有30万t入河。生物体代谢是COD污染的主要来源,污染物排放总量难于降低,辽河流域的COD污染压力短期内依然严峻。     

新疆水磨河流域污染源排放口的优化处理

根据污染河流的排放口最优规划的原理，对新疆乌鲁木齐东郊的水磨河的污染物排放的控制进行了实际研究并提出相应的治理措施。     

北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物中营养元素分布与污染评价

2009年4～5月,对北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物进行了取样调查,研究水体中营养盐和表层沉积物中碳、氮和磷元素含量、分布及其影响因素,并在此基础上评价了滨海湿地水体富营养化水平和表层沉积物的污染状况.研究区水体中的溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)、活性磷酸盐PO43-—P和化学需氧量(CODMn)平均含量分别为(211.84±37.44) μg/L、(11.01±12.11) μg/L和(0.92±0.32) mg/L;表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)的平均含量分别为(373±355) μg/g、(232.28±157.34) μg/g和(0.45±0.46)％.北部湾北部滨海湿地水体中的DIN含量和PO43-—P含量在茅尾海和廉州湾东部西场海区都很高,且水体富营养化比较严重,大规模的海水养殖可能是造成该现象的主要原因.研究区水体中CODMn含量空间分布呈近岸高、远岸低的特征.研究区铁山港顶部、南流江口、大风江口、钦江和茅岭江口较细的表层沉积物中的TN、TP和TOC含量较高.研究区表层沉积物的TOC/TN值分布表明,钦江口、钦州港区、防城港、企沙港区和珍珠湾东北部的沉积物有机质含量受到了强烈的陆源影响.根据加拿大安大略省环境质量评价标准,除了钦州湾顶部的龙门港区、大风江口中部和铁山港顶部西北角一小部分区域的表层沉积物中的TOC、TN和TP含量分别略高于1％、550μg/g和600μg/g,已被明显污染,而处于最低级别或严重危害级别,会对部分底栖生物产生影响外,其他绝大部分区域都属安全级别,为清洁或部分已被轻微污染.     

Geometric properties of river cross sections and associated hydrodynamic implications in Wuhan–Jiujiang river reach, the Yangtze River

Based on measured hydrological data by using ship-mounted Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) instrument, we analyzed shapes of river cross sections of the middle Yangtze River basin (mainly focusing on Makou and Tianjiazhen river reach). Hydrodynamic properties of river channels were also discussed. The research results indicate that nonlinear relationships can be identified between river-width/river-depth ratio (W/D ratio), sizes of cross section and mean flow velocity. Positive relations are detected between W/D ratio and mean flow velocity when W/D<1; and negative relations are observed when W/D>1. Adverse relationships can be obtained between W/D ratio and cross-section area. Geomorphologic and geologic survey indicates different components of river banks in the wider and narrower river reaches respectively. These may be the main driving factors causing unique hydrological properties of river channels in the middle Yangtze River basin. Narrower river cross sections tend to raise water level in the upstream river reach near narrower river channel, giving rise to backwater effects. River knots can cause serious backwater effects, which is harmful for flood mitigation. However river knots will also stabilize river channel and this will be beneficial for river channel management. The results of this paper may be helpful for flood mitigation and river channel management in the middle Yangtze River basin.     

我国东部河水的化学地理特征

本文讨论我国东部河水的重要理化指标、化学稳定性、酸和碱的缓冲容量及区域分异特征,并分析影响河水水质的地球化学因素。     

长江中游武汉-九江河段河道形态及水动力学特征

Based on measured hydrological data by using ship-mounted Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) instrument, we analyzed shapes of river cross sections of the middle Yangtze River basin (mainly focusing on Makou and Tianjiazhen river reach). Hydrodynamic properties of river channels were also discussed. The research results indicate that nonlinear relationships can be identified between river-width/river-depth ratio (W/D ratio), sizes of cross section and mean flow velocity. Positive relations are detected between W/D ratio and mean flow velocity when W/D<1; and negative relations are observed when W/D>1. Adverse relationships can be obtained between W/D ratio and cross-section area. Geomorphologic and geologic survey indicates different components of river banks in the wider and narrower river reaches respectively. These may be the main driving factors causing unique hydrological properties of river channels in the middle Yangtze River basin. Narrower river cross sections tend to raise water level in the upstream river reach near narrower river channel, giving rise to backwater effects. River knots can cause serious backwater effects, which is harmful for flood mitigation. However river knots will also stabilize river channel and this will be beneficial for river channel management. The results of this paper may be helpful for flood mitigation and river channel management in the middle Yangtze River basin. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40701015; Key Project of National Natural Science Foundation of China, No.40730635 Author: Zhang Qiang (1974–), Ph.D and Associate Professor, specialized in natural hazards and climatic changes, hydrologic statistics, floods and fluvial geomorphology.     

Evaluation of Seasonal Changes in Physico-chemical and Bacteriological Characteristics of Water from the Narmada River (India) Using Multivariate Analysis

The river Narmada is a major source of fresh water for the highly populated areas, predominantly the rural populations in Madhya Pradesh (Central India) and Gujarat (Western India). Modernization and industrialization in these areas have become a matter of concern due to changing environment and increasing social activities that influence the quality of water directly or indirectly. This investigation was undertaken to evaluate the quality of water along the banks of the river Narmada at different sampling sites using physico-chemical and bacteriological methods. The samples collected were analyzed per standard method parameters and were measured in situ. The correlation matrix indicated strong mutual dependency between the measured parameters (P < 0.05). Principal components analysis of the data indicates that two components (PC1 and PC2) influence the water quality to the extent of 57.4, 64.5 and 61.0% during rainy, winter and summer seasons, respectively. The mean values of the physico-chemical parameters of the river water samples were consistently higher than the levels certified by the World Health Organization and other regulatory bodies as polluted water. The presence of coliform bacteria in the water samples warrants for proper measures to reduce the pollution at point sources and requires proper remediation strategies to combat contamination in the river water.     

Water and sediment chemistry of Lake Pumayum Co,South Tibet,China: implications for interpreting sediment carbonate

A combination of water and sediment chemistry was used to investigate carbonate production and preservation in Lake Pumayum Co (altitude 5,030 m a.s.l.), south Tibet, China. We compared the chemical composition of lake water in various parts of the lake with that of input rivers and found that the loss of Ca²⁺ results from calcite sedimentation induced by evaporation and biogenic precipitation. This is supported by evaporation data from the catchment and δ¹⁸O measurements on water. Results suggest that CaCO₃ is the predominant carbonate in this lake. There is a positive correlation in the sediments among concentrations of total inorganic carbon (TIC), Ca, total organic carbon (TOC), and total nitrogen, confirming that most carbonates in sediment are endogenic. The Jiaqu River is the largest inflow to Lake Pumayum Co and has a strong influence on both lake water chemistry and sediment composition. The river and lake bathymetry influence carbonate sedimentation by affecting water flow velocity and growing conditions for macrophytes. Different carbon contents and relationships between TIC and TOC in the two long cores from different depths in the lake reveal that hypolimnetic conditions also influence carbonate precipitation and preservation.     

基于稳定同位素的海河源区地下水与地表水相互关系分析

对海河流域源区的丰、枯水期降水、地下水、河水进行取样测试,分析了海河源区不同水体氢氧稳定同位素组成及水化学的时空分布特征,同时运用同位素二元混合模型对典型采样点地表水地下水间的相互作用进行了定量分析。结果表明：① 丰水期地下水及地表水δD和δ¹⁸O及总溶解性固体(TDS）表现出显著的空间差异性,而枯水期只有地下水的同位素组成及水化学特性表现出空间差异。②研究区的地下水水化学类型以Ca-HCO₃·SO₄、Ca-HCO₃型为主,丰水期河水与地下水化学类型较为相似,枯水期地下水化学类型与同时期的河水及大气降水的水化学类型存在显著的差异,说明枯水期地表水与地下水之间的转化关系不明显。Gibbs分析结果表明,控制海河源区水体化学性质的主要影响为岩石风化作用。③枯水期地下水受其他水体影响较弱,而丰水期河水及大气降水对地下水具有显著的补给作用,3个源流区中西源的地表河水对地下水影响最显著。