长江皖江段岸崩特征、形成机理及治理对策

文章根据遥感影像和野外调查,对长江皖江段的崩岸特征、崩岸形成条件和治理对策进行了研究。结果表明,崩岸基本特征是左岸(北岸)强于右岸(南岸)。右岸崩岸带总长为66.1km,占该江岸总长的16.30%,左岸崩岸总长130.0km,占该江岸总长的29.36%。左岸强崩岸段有15处,共长80.5km,占该岸崩岸长度的61.92%,右岸强崩岸段仅4处,共长32.9km,占该岸段崩岸长度的49.77%;强崩岸段主要发生在长江主河道强弯曲段的凹岸处,特别是顶冲部位,弱崩岸主要发生在河道微弯曲河道的凹岸;区内崩岸大多发生在分汊河段,尤其是弯曲型汊道。崩岸形成条件主要为岸坡岩性和水流因素。易发生崩岸的岩性是形成时代较新的砂层,随着干湿变化体积张缩性变化较大的粘土层和二元相结构的岩性组合(即上层是河漫滩相的细颗粒粘土和砂质粘土,下层为粗颗粒的细沙层)。导致崩岸发生的水流因素主要有主流的冲蚀作用、横向环流的掏蚀作用和水位的快速涨落波动变化。文章还提出了崩岸环境系统的概念,指在一定河段内影响崩岸发生的各种因素(如河型、洲滩分布、水文特性、河宽、水深、岸线形态、河岸地貌和岩性条件等)的空间配置,以及诸因素之间的相互联系、相互作用所构成的有机整体。根据崩岸环境系统认为,崩岸治理的对策是以崩岸环境系统为单元进行系统治理,以治崩与治淤相结合的整体治理,以固岸与河道治理相结合的综合治理。     

基于机载LiDAR技术的泥石流物源侵蚀量定量评价研究

泥石流物源是形成泥石流的三大基本条件之一，物源侵蚀堆积变化量则是衡量泥石流规模和频率的重要指标，然而目前采用常规技术手段仍难以实现对物源侵蚀堆积变化的定量研究。针对这一问题，本文以西昌市邛海水厂后山冲沟泥石流为例，采用机载LiDAR技术建立了该流域雨季前后的高精度数字高程模型(DEM)，并基于此开展了泥石流物源侵蚀量定量评价研究。结果表明：邛海水厂后山冲沟流域总体过火面积达65%，流域内主要发育坡面堆积物源、崩滑堆积物源以及沟道堆积物源；两期次高精度DEM数据差分叠加可实现泥石流物源侵蚀量的估算，该沟雨季前后泥石流物源侵蚀减少量为12 209 m³，物源侵蚀变化呈分布区域广、数量多、散状发育的特点；泥石流物源的启动以坡面堆积物源侵蚀为主，侵蚀厚度多在0.5 m以内；邛海水厂后山冲沟泥石流在今后一段时间内将以高频泥石流为主。     

长江皖江段近期河道岸线变化的遥感调查

根据1954～2001年的航卫片遥感信息,对长江皖江段的岸线特征及变化进行了调查和分析。航卫片解译,长江皖江段南、北岸线长度分别为405.4km（右岸）和438.8km（左岸）,岸线总长844.2km。根据遥感影像特征和野外调查,将皖江岸带（线）划分为侵蚀岸（冲刷岸）、淤积岸和稳定岸3种类型,其中冲刷岸长426.4km,占岸线总长度的50.5%,左岸大于右岸;淤积岸长198.4km,占岸线总长度的23.5%;稳定岸长219.4km,占岸线总长度的26.0%。根据1954年、1969年、1975年和1986年4个时期的航片资料的对比解译,对1954～1969年、1969～1975年和1975～1986年3个时间段的岸线摆动幅度和速率进行了计算,从中发现,河道岸线的摆动主要是左岸侵蚀后退,段内岸线年平均变形强度在50m以上的有7处,在100m以上有2处。岸带变化的基本特征是:主河道长期右移,近期以左移为主;江心洲的平面变化复杂,汊道河段岸线变化强烈;鹅头形分汊河段演变具周期性特点。     

长江下游上河口段北岸无凝聚性砂岸的变形破坏规律

长江下游上河口段北岸,属南通市城港口范围,岸线在平面上是反“S” 型,大部分处于凹岸的顶冲区,尽管江岸的演变受诸如河型,迳流、潮汐、科氏力等主要因素的影响,但其变形破坏规律恰受以细粉砂层为主体的这一江岸介质条件的制约。文中分析了发生于近数十年来江岸的各种变形破坏形式和规律。对是否存在砂体的渗透变形问题,据水位观测,室内渗透变形试验和现场调查所得,亦作了较详细的分析。     

杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义

旁侧声纳图像和多波束水下地形测量清晰地揭示了杭州湾北岸水下岸坡4种微地貌形态,分别为冲沟、凹坑、沙波、光滑海底。金山深槽内海底扰动、切割十分强烈,微地貌以冲沟、凹坑为主,局部成沙波片发育。深槽外缘的水下平地微地貌特征主要表现为光滑海底和冲沟交替出现,局部也有沙波分布。旁侧声纳图像和底质综合分析表明杭州湾北岸水下地貌面貌是水动力和泥沙来源共同作用的结果：一方面,冲沟、凹坑和沙波代表的水流方向与涨潮流方向一致,指示了强劲的潮流对海床的侵蚀和改造;另一方面,由于底流水动力较强、底质沉积物粒径较细,冲沟得以普遍发育,而沙波仅在局部的砂质海床中出现。水下岸坡微地貌分布显示了海床侵蚀与地貌格局和水深条件密切相关,表现为主槽内冲刷和改造后再沉积作用较强,主槽外缘的水下平地冲刷作用明显变弱,出现弱能条件下的光滑海底;水下平地中,浅水区冲沟较为发育,深水区则以光滑海底为主。总体而言,杭州湾北岸水下岸坡侵蚀性微地貌广泛分布,海床处于侵蚀状态。     

长江江都嘶马段岸崩灾害的形成机理与防治对策

江岸稳定性取决于最大崩塌临界机制的驱动力和抵抗力的平衡,二者的平衡又受控于岸边坡形态、岩土组成、水流浪涌特征、植被覆盖等。崩岸是长江嘶马弯道床演变的一个重要方面。通过对嘶马弯道遥感解译图像资料进行对比分析,查清研究区江岸岸线特征及其变迁历程。为了揭示北岸崩塌产生的原因,通过野外踏勘、测量与钻探等技术方法查明该区地质基础条件,并基于实时动态定位技术(Real Time Kinematic,RTK)的水下测量数据建立典型剖面,分析凸岸和凹岸的水流运动特征及其对边岸的影响。从地质基础和水动力条件2个方面揭示嘶马段江岸坍塌形成机理,即具有上细下粗二元结构的边岸地层是岸崩形成的基础,丁坝回流和弯道螺旋流的掏蚀作用是岸崩形成的重要条件。并基于江岸稳定性现状及其发展趋势,提出相应的江岸整治措施。     

径向基神经网络模型在杭州湾北岸岸线变化中的应用

基于杭州湾北岸龙泉—南竹港弧形岸段实测岸滩断面与长江入海控制站大通站年输沙量资料,对杭州湾北岸岸线的变化及其趋势进行探讨。研究结果表明：受长江入海泥沙减少以及热带气旋和人类活动作用等影响,近10年来杭州湾北岸岸滩处于侵蚀状态。灰色关联分析进一步揭示,杭州湾北岸不同等深线的进退对长江入海泥沙减少的响应在时间尺度上有一定的滞后。同时,不同等深线的进退亦展现较强的相关性特征。鉴于此,利用大通年输沙量和不同等深线进退的耦合关系,进一步构建了基于长江入海泥沙和杭州湾北岸等深线变化的径向基神经网络岸线预报模型,其中模型输入向量为当年大通站年输沙量和杭州湾北岸-3m、-5m、-8m等深线距离大堤的位置,输出向量为次年0m岸线距离大堤的位置。经检验,构建的径向基神经网络岸线预报模型误差小于20%,可用以预报杭州湾北岸岸线的动态变化。     

‘劈’砂岩重力侵蚀定量计算的GPS、GIS方法初探

通过对‘劈’砂岩的岩性及其特征的简单描述和分析,指出该类岩石的岩土侵蚀方式主要是以重力侵蚀方式为主,分析和介绍了国内外定量评价岩土侵蚀量的计算方法。在此基础上介绍了一种定量计算‘劈’砂岩重力侵蚀量的新方法,即基于GPS精确测量的GIS方法,并对该新方法的可行性进行了探讨和实际验证。     

三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识

为研究三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积的变化特征及原因,利用1994-2016年128个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖的多年泥沙出入资料,建立水位与洲滩面积的关系曲线.结果表明,三峡水库运行后,洞庭湖水位和洲滩面积的变化幅度小于运行前,二者呈线性关系.洞庭湖洲滩面积在不同时间段线性趋势不同,总体呈先扩张后萎缩的特征.与三峡水库运行前相比,三峡水库运行后同一水位下洞庭湖洲滩面积更大;且水位越高,增幅越大.三峡水库运行前,洞庭湖泥沙处于不断淤积的状态;运行后,泥沙淤积量降低直至负数,洲滩高程以1.59 mm/a的速率降低.三峡水库的运行和湖砂开采,是影响洞庭湖洲滩面积变化的重要原因.      

地文期、构造-气候耦合与地质灾害

地文期、构造 气候耦合与地质灾害李长安（中国地质大学，武汉，４３００７４）“地文期”一词是１９０３年维里期在研究华北区域地貌发展历史时提出的，其意思是指区域地貌发育过程中以侵蚀为主和以堆积为主相互交替的历史阶段。大量地质事实表明，地文期的形成与地壳运...     

嘉陵江干流地质环境问题与对策

嘉陵江是长江水系中流域面积最大的支流,也是我国南方最大的产沙河流。嘉陵江干流地处青藏高原与长江中下游平原之间的过渡带,其植被覆盖率平均为13.5%。区内主要地质环境问题有水土流失、泥沙淤积、库岸再造失稳、地质灾害等。其中水土流失问题尤为突出,嘉陵江干流水土流失面积约20 729 km2,占干流总面积的49.98%;嘉陵江河口多年平均输沙量达1.51×108t,多年平均含沙量2.25 kg/m3。近年来随着"长治"工程和"天保"工程的实施,水土流失逐渐减弱,地质环境质量渐趋好转。建议采取退耕还林还草、重大地质灾害隐患工程治理、渠化两岸、避让搬迁和监测等措施,全面推行地质环境影响评价,保护地质环境,防治水土流失和地质灾害,实现可持续发展。     

中国北方季节性冰冻河流岸滩崩塌数值模拟——以松花江为例

季节性冰冻河流（季冻区河流）受水动力-冻胀/冻融耦合作用,岸滩崩塌机理复杂,且对河道演变具有重要影响。通过建立水动力-冻胀/冻融耦合作用岸滩崩塌力学模式,以中国东北地区松花江干流大顶子山航电枢纽下游近坝段为例,开展季冻区河流岸滩崩塌及河道演变的三维数值模拟分析。研究结果表明:岸滩坡脚侧蚀主要由水力冲刷所控制,冻胀作用使岸滩开裂深度增加,冻融过程则会使岸坡土体力学强度降低,影响岸滩稳定;岸滩崩塌对季冻区天然河流演变具有显著影响,考虑岸滩崩塌的模拟结果与天然实测结果基本吻合,可较好地模拟河床冲淤、岸滩崩塌所引起的河道演变过程。研究成果可为季冻区河流岸滩崩塌及河道演变的深入研究提供技术支撑。     

川西高原砂金矿床形成规律

砂金富集规律可归纳为五条:(1)砂金比重大,体积小,一般下沉于砂砾层底部基岩之上,形成富矿带。(2)河流流速减缓处是砂金富集之场所,如河流内湾处;两河会流处;河谷由宽突变窄处;河谷由窄突变宽处。(3)河床起伏不平是砂金富集之主要条件。最理想的河床是软硬相间之岩层,如砂页岩互层,且走向横穿河谷,倾斜较陡,这样,便形成具有无数隔梁与隔槽的起伏不平的河床,砂金受阻,易于停积。(4)位于谷旁之古老河床沉积阶地是无水患的易采砂金矿床,不容忽视。(5)红黄杂色铁砂及石英碎屑常为砂金富集标志。     

渭河下游咸阳-草滩段河谷沉积对构造活动的响应

渭河下游咸阳-草滩段河道位于西安凹陷向临潼隆起的过渡区,发育河漫滩和T₁～T₃阶地,渭河断裂隐伏于河道北岸。文章对渭河北岸河谷地貌和地层剖面进行了观测和年代学样品的测试,并对跨渭河断裂的系列钻探中的2个深150m的钻孔岩芯进行了年代学样品测试和地层对比。河谷区地层年代测定表明,渭河北岸在距今约10万年前为风成黄土堆积环境,大致在2.5万年以来开始了最新一期的河道沉积。钻孔岩芯揭露的多个黄土-河流冲积的沉积旋回显示第四纪时期渭河河道经历了多次的南北向摆动。受临潼隆起的影响,咸阳-草滩段晚第四纪河谷沉积自西向东厚度明显减薄。通过对渭河断裂两侧钻孔柱状图的对比,认为渭河断裂0.04～0.05m/ka垂向差异运动速率低于河流0.15～0.24m/ka沉积速率,是渭河断裂隐伏于河谷中的原因。     

江西长江河道演变及其对水患灾害形成的影响

对江西长江河道的演变特征进行了详细研究,基本查清了近代江西长江河道的发展演变历程。自清代以来未发生重大的变迁事件,但其也处于不断演变中,其演变主要表现在河道的冲淤作用,即岸线的冲刷侧蚀后退和边滩的淤胀,江心洲、心滩、浅滩的增生淤胀、消亡和移动,河道的淤塞等。为研究洪涝灾害成生背景、致灾作用,以及防灾治灾提供科学依据。     

秦皇岛地区海岸侵蚀及主要原因

本文根据实际调查资料对秦皇岛地区海岸侵淤活动进行了分析,论述了控制条件和对滨海资源环境的危害。得出近50多年来,秦皇岛123.5km长海岸发生过6种不同形式的侵淤活动,有82.69km岸段发生不同程度的侵蚀活动,占总岸段的67%.海岸侵蚀的原因除风暴潮影响外,主要是海岸带物质补给来源持续减少和人工采挖砂石。海岸侵蚀活动除威胁滨岸工程设施安全外,还严重破坏旅游资源和土地资源,加剧海水入侵活动。      

杭州湾南、北两岸潮滩变迁遥感动态调查

杭州湾是钱塘江河口区外海滨部分,其水动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据杭州湾区域遥感影像和地理地形等资料,通过综合分析研究,探讨了杭州湾南、北两岸潮滩的变迁过程。研究表明:杭州湾南、北两岸潮滩的发展程度不同,总体呈现南淤北侵的趋势。 43年来,北岸滩界变动范围基本限制在 1955年潮滩界线之内,潮滩面积呈负增长;南岸扇顶滩界外移 12550m,外移速率达 + 292m/a。潮滩的发展具有空间、时间上的差异性,南岸潮滩淤涨集中在 1955～1963年和 1977～1987年;北岸负增长则集中在 1955～1963年及 1987～1998年。进一步研究还发现:潮滩发育的差异性主要受岸线的空间地貌位置的影响。     

三峡大坝下游近坝段沙质河床形态调整及洲滩联动演变关系

大型水库运行改变了坝下游水沙条件,引起河床冲淤、洲滩形态等适应性调整,尤其是近坝段沙质河床的响应最为敏感。以三峡大坝下游近坝段沙质河段为研究对象,采用1955-2018年水沙数据与1975-2018年地形资料,研究了河床冲淤量及河床形态、洲滩形态演变及联动关系等。研究表明：伴随流域来沙量减少,1975-2018年河床为累积冲刷态势,枯水河槽冲刷量占总冲刷量的93.1%,同步发生洲滩面积减少、深泓下切;以2009年分界,滩槽冲淤逐渐由"低滩冲刷,高滩淤积"逐渐向"低滩、高滩均冲"转变;受来沙量锐减、河道采砂活动等影响,2013年以来河床冲刷强度显著增大,疏浚抛泥对滩槽冲淤的影响较小;航道工程实施前滩群演变关联性强,太平口心滩发育与头部下移引起腊林洲边滩上段面积减小并后退,对应腊林洲边滩尾部面积增大且淤宽,使得三八滩面积减小且右缘蚀退,金城洲逐渐由边滩演变为心滩;航道工程实施后太平口心滩与腊林洲边滩上段关联性减弱,受航道工程及疏浚抛泥等影响腊林洲边滩下段淤宽,引起三八滩维持面积持续减小、右缘后退及左移态势,促使金城洲萎缩且分散。     

长江中游曲流河段河道的近代演化过程研究

曲流河是冲积平原河流中的重要河型之一,曲流河的河道演变对冲积平原的建设与演化起着非常重要的作用。地处江汉平原的长江中游藕池口至城陵矶段河道是最典型的曲流河段,其曲流河道的几何形态和变化过程较为复杂,对该段河道演化过程的研究在河流的开发利用及水利工程建设中具有很好的理论指导意义。本研究通过对历史资料和多期卫星遥感影像的解译与分析,表明长江中游藕池口至城陵矶河段的曲流河道演化在受自然和人类活动双重影响的情况下,该河段河道的演化仍然维持曲流河特征。受大洪水的切滩作用及松滋口、太平口和藕池口3个分流口对洞庭湖的分水分沙的影响,该段河道的演化过程较为复杂。自然裁弯取直和人工裁弯取直在一定程度上改变着河道演化的进程,但由裁弯取直及上游水利工程引起的纵坡降增加产生的冲淤变化将会维持河道的稳定,同时在该河段实施的护岸工程也会抑制河流的横向侵蚀,曲流河段河道演化进入自调整和自组织过程。