山地河流的河相关系及其变化趋势——以怒江、澜沧江和金沙江云南河段为例

河相关系理论迄今总是应用于冲积河流的研究中并取得了很好的效果,但尚未应用在非冲积性山地河流的研究中。河相关系理论是否适用于非冲积性河流的研究？该研究选取滇西山地河流,以怒江道街坝、澜沧江旧州和景洪、以及金沙江石鼓4个水文站的历年实测水文资料为基础,探讨了上述4站有水文资料记载时段的历年及多年的流量～河宽、流量～水深、流量～流速关系,揭示其年际变化特征。结果显示,河相关系理论在研究非冲积性河流当中同样存在很好的效果,表明山地非冲积性河流与冲积河流在河道演变中遵循类似的规律。研究区北段从西部的怒江到中部的澜沧江,再到东部的金沙江,其河相关系的年际变化幅度逐渐减小,与它们受到构造抬升的影响减弱相适应。澜沧江河相关系的年际变化在北部相对不明显,在南部则相对显著,这与其南北两段的地貌分异有关,也与中下游的大坝建设等人类活动引起南部河床的冲淤强度的增大有关。系数积及指数和表明,山地河流由于受到基岩边界的影响,其流水断面的调整中河宽、水深和流速之间的协调能力比冲积性河流的小。另外,建立了流水断面宽深比与流量之间的河相关系式,丰富了河相关系的研究内容,并在研究区不同河流、不同河段的流量预测或断面形态预测中具有重要的意义。     

近几十年来西北江三角洲网河区顶点的河相关系

据西北江三角洲网河区顶点马口、三水两水文站1959－1988年的实测大断面、流量、流速和水位资料，采用Leopold的水力几何形态关系建立断面河相关系，探讨两水文观测断面的河相关系特征、年际变化及河相关系的差异。河相关系表明，西北江三角洲的断面水力几何形态指数β1值相对较小，而β3值相对较大，代表了珠江特有的丰水少沙河流的河相关系。     

描述黄河中下游河道横断面形态的新指标

描述河流横断面的窄深程度,无非是用来衡量它对过流能力和输沙能力的影响大小,及其在河流地貌方面的时空上的调整变化。回顾总结了以往描述横断面形态的常用指标,包括河相系数、宽深比,或湿周与平均水深的比值,指出这几种指标在描述黄河中下游河道时所存在的共同缺点:(1)缺乏物理意义;(2)不能真正代表断面的窄深程度;(3)明显的夸大了宽浅和窄深断面的差别。从表称流量的概念出发,作者认为,应该使用具有明确物理意义的等面积的表称流速来描述断面形态。如果用表称流速来衡量黄河下游河南和山东河道的断面形态的差别,就会发现,断面形态的不同,其对过流能力的影响不过1:2,远不象河相系数和宽深比所描述的达到1:6甚至1:11那样的悬殊程度;黄河下游河道主槽“多来多排”的主要影响因素是表称流速。     

库姆塔格沙漠水文调查小流量测验及其误差分析

小流量测验是库姆塔格沙漠资源环境本底调查的重要内容.根据库姆塔格沙漠及周边河流泉水野外水文调查(2007-2009),对9条河流泉水16处断面进行了流量测验,分析小流量测验方法及其误差.调查研究表明:(1)库姆塔格沙漠及其周边溪流和泉水枯季径流小,多数河流不适宜用流速仪法实测流量;(2)用V形薄壁堰进行流量测验,其随机...     

1986-2015年小浪底水库运行前后黄河下游主槽调整规律

基于黄河下游1986-2015年的水沙和沿程实测大断面数据等资料,统计分析了小浪底水库运行前后下游主槽断面形态参数（河宽、水深、河相系数）的调整过程。结果表明：1986-1999年小浪底运行前主槽持续淤积萎缩,主槽河宽和水深均减小,河宽与水深调整强度高村以上段河宽大于水深、断面河相系数明显减小,高村以下段河宽小于水深、河相系数小幅增加;2000-2015年小浪底水库运行后主槽持续冲刷,主槽河宽和水深增加,沿程各段水深调整强度均大于河宽,河相系数减小;各段断面形态调整方式淤积期表现为艾山以上游荡段和过渡段既有横向萎缩又有垂向淤高、艾山以下弯曲段以垂向淤高为主,冲刷期游荡段和过渡段为横向展宽和垂向冲深、弯曲段以垂向冲深为主;河宽淤积期减小速率明显大于冲刷期增加速率,水深淤积期减小速率略小于冲刷期增加速率,经过一轮淤积和冲刷后,断面形态向窄深方向发展;主槽断面形态调整规律与水沙条件密切相关,断面河相系数除游荡段淤积期与流量呈正相关、与含沙量呈负相关外,游荡段冲刷期、过渡段和弯曲段淤积与冲刷不同阶段,河相系数与流量呈负相关,与含沙量呈正相关。     

宽变幅水沙两相流的冲淤双临界现象及其地貌学意义

通过黄土高原一些河流资料的分析，发现了宽变幅水沙两相流冲淤过程中的2个临界值，位于非高含水流区域中的临界点，可称之为冲淤下临界；位于高含沙水流区域中的临界点，可称之为冲淤上临界，水沙两相流冲淤的双临界现象，对珩多沙河流河道泥沙的输移有重要意义，随着含沙量的增大，排沙比先减小而后增大，2次与代表排沙比等于1的直线相交，这2个交点即分别对应于挟沙水流冲淤的下临界和上临界，运用所揭示的水沙两相流冲淤过程的双临界现象，可以对冲积河流河型的形成进行新的解释，以我国近百条冲积河流的资料为基础，点绘了年均悬移质输沙率与年均流量的关系，并以不同的符号来区分弯曲河型、游荡河型和高含沙曲流河型。结果表明，上述3种河型可以很好于被代表特征含沙量分别为C=60kg/m^3和C=3.3kg/m^3的2条直线所区分，这2个特征含沙量反映了河道水沙两相流冲淤的上、下临界值。     

塔里木沙漠南缘安迪尔河水文特征分析

安迪尔河位于塔里木沙漠南缘,发源于昆仑山,上游河水沿河床大量入渗,中游为干河床,下游为泉水溢出补给型河流。安迪尔河缺乏水文资料,以临时水文站1998年实测水文资料为依据,对安迪尔河的水文特征进行分析,以便说明泉水型河流水文特征。分析了安迪尔河水位年内变化、冰期水位、畅流期水位、洪水期水位的变化特征;对安迪尔河水位流量关系进行了分析,建立了相应的水位流量关系方程式,并对冰期、畅流期的、洪水期逐日平均流量和流量特征进行了推求和分析,安迪尔河1998年泉水溢出量为0.5528亿m3。     

基于对Leopold-Wolman关系修正的河床河型判别

在广泛收集中国和世界上冲积河流资料的基础上,以近200条河流的大样本对著名的、国际上沿用40余年的 Leopold-Wolman关系,即用于河型判别的比降-流量关系进行了检验。结果发现,该关系不能用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。这是由于比降-流量关系主要反映砾石河床与砂质河床之间差异,其次才反映分汊与弯曲河型之间的差异。为此,对于Leopold-Wolman关系进行了改进,提出了以比降和河宽来判别河型的新关系。这一关系综合反映了河流在纵向上的能耗、阻力与输沙特性与在横向上的流场与环流分布特性的组合关系,因而具有更好的河型判别效果,可以用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。     

策勒河出山径流特征及其趋势

根据策勒河近50年水文及气象资料,利用经验频率、Mann-Kendall非参数检验和非线性回归分析等方法,分析策勒河径流量的变化特征、变化趋势及其对气候的响应.结果表明:策勒河径流年内分配不均,夏、秋季偏丰,5～9月径流量占全年88.70%;冬、春季偏枯,10月到次年4月径流量占全年11.30%,策勒河变差系数为0.21,径流最大值与最小值之比为2.53,河流年际变化相对稳定;Mann-Kendall检验得出近十年出山径流量有减少的趋势;月平均流量与月平均降水量、月平均蒸发量和月平均气温之间存在复杂的非线性关系,非线性回归模型模拟的月平均流量与实测值对比,确定系数为0.73,模拟效果较好,月平均蒸发量与月平均流量呈负相关.     

水流切应力与河型的关系

绪言河型,无论是顺直的,弯曲的还是分汉的,都代表着水文状况和地质环境间的平衡状态。根据里奥普和沃尔曼的研究:“当用水力变量来考虑河型不同的河流时,似乎可以通过比降、流量和宽深比的一定组合,将曲流和分汉河流区分开来”。     

Heat flux calculations for Mackenzie and Yukon Rivers

This study analyzes long-term (40–60 years) discharge and water temperature records collected near the basin outlets of the Yukon and Mackenzie Rivers. It defines seasonal cycles of discharge, water temperature (WT), and heat flux (HF) for the basins, and compares their main features to understand their similarity and difference. Both rivers have similar hydrographs, i.e. low flows in winter and high discharge in summer, with the peak flood in June due to snowmelt runoff. Mackenzie River has many large lakes and they sustain the higher base flows over the fall/winter season. Mackenzie basin is large with high precipitation, thus producing 50% more discharge than the Yukon River to the Arctic Ocean. The WT regimes are also similar between the two rivers. Yukon River WT is about 2–3 °C warmer than the Mackenzie over the open water months. Both rivers have the highest WT in the mid summer and they transport large amount of heat to the polar ocean system. Yukon River monthly HF is lower by 10–60% than the Mackenzie mainly due to smaller discharge. Mackenzie River heat transport peaks in July, while the Yukon HF reaches the maximum in June and July. These results provide critical knowledge of river thermal condition and energy transport to the northern seas. They are useful for large-scale climate and ocean model development and validation, and climate/hydrology change research in the northern regions.     

Jet Streams: High Altitude Rivers of Air

Abstract

This paper is concerned with examination of jet streams, their number, nature, energy relationships, fluctuating location, and steering effect upon extra-tropical cyclones. Jet streams are analyzed in the context of a series of waves, in the upper-level zonal westerlies, that vary in length and oscillate between high and low-index stages. Features of special significance are: (1) a jet stream need not be accompanied by a surface cyclonic system, but the latter presupposes presence of the former; (2) the cyclonic system is one of the two major energy sources in the scheme of mid-latitude circulation; and (3) the transfers of angular momentum, water vapor, heat, and energy required to balance the global budget are accomplished, in part, by migratory eddies associated with wave motions aloft.     

Runoff Scaling in Large Rivers of the World

Runoff and precipitation scaling with respect to drainage area is analyzed for large river basins of the world, those with mean annual runoff in excess of 10 k³/yr. The usefulness of the specific runoff (runoff per unit drainage area, m/yr) to categorize runoff scaling laws across the complete spectrum of climatic and hydrologic conditions is evaluated. It is found that (1) runoff scales with drainage are in those river basins with specific runoff in excess of 0.15 m/yr (r² = 0.88); (2) runoff scaling with drainage area shows remarkably high statistical correlation (r²= 0.97) in river basins with specific runoff equal to or larger than 1.0 m/yr; (3) runoff does not Inc.rease with Inc.reasing drainage area in river basins with specific runoff below 0.15 m/yr, where no discernible statistical association was found between runoff and drainage area; and (4) precipitation depth (m/yr) is inversely proportional to drainage area raised to a fractional exponent in river basins with specific runoff in excess of 0.15 m/yr.     

Silenced Rivers: The Ecology and Politics of Large Dams.

Patrick McCully. New York: Blackwell Publishing, 2001. ill and 416 pp., diags., notes, apps., and index. $69.95 cloth (ISBN 1856499014), $25.00 paper (ISBN 1856499022). Reviewed by Patrick H. Buckley, Department of Environmental Studies, Policy, Planning, Education, and Geography, Western Washington University, Bellingham, WA.