东江下游河段河床下降引发的问题和对策探讨

本文介绍了东江下游河段因过量采沙，造成河床急剧下降的情况和由此引发的问题。初步探讨了相应的解决对策。     

人类活动对磨刀门水道河床地形和潮汐动力的影响

基于实测地形和水文资料,探讨人类活动对近期磨刀门水道河床地形和枯季潮汐动力变化的影响。研究结果表明:(1) 磨刀门上游河段大规模河床挖沙引起河床高程显著降低,水深增大,河槽容积增加,底坡降减小;口门围垦整治导致磨刀门口门区水域面积变小,入海口门向海延伸,入海水道增深。(2) 磨刀门水道河床地形变化引起枯季潮汐动力发生变化:上游河段低潮位降低,潮差增大,进潮量增加,潮汐动力明显增强;口门区潮差减小,横洲水道潮能汇聚,水位壅高;水面坡降减小,潮波传播速度增加,咸水界上移。     

近数十年来东平水道河床演变特征

东平水道受径、潮动力相互作用,水流、泥沙和河床演变具有独特的时空变化特征.20世纪80年代以前处于缓慢的自然淤浅过程,由于航道整治工程调整作用和疏浚维护等因素的影响,80年代中后期由淤积转变为冲刷状态,大规模的河床采沙是90年代以来河槽加剧加深增容的主导因素.近数十年来,虽然东平水道平滩水位下降,但是造床流量增加,潮汐动力相对增强,河床演变特征表现为宽深比下挫,滩槽高差提升,满槽容积增大,河槽向有利于水沙输送的窄深方向发展.     

珠江三角洲腹地洪水特征变异因素的关联分析

采用关联分析法,对珠江三角洲网河区腹地代表站近期洪水位变异的各种成因的主次作用进行分析,结果表明,近期导致腹地洪水位异变的主要因素依次是,河口水流不畅和潮流顶托、西江向三角洲腹地河网分流以及三角洲网河上部水情.三角洲河口水流顶托与上游分流增加、流速加快(均与人类活动造成的河床变异有关)在腹地形成"水流挤压"共同导致腹地的异高洪水位;同时,三角洲腹地河滩占用严重,桥梁、码头建设密度大,更加剧了腹地河道水位壅高.     

西北江网河来水来沙及分水分沙变化特征

根据西、北江干流高要、石角和西北江网河区顶端马口、三水共4个代表水文站1960-2004年流量、输沙率的月均序列,分析西北江网河来水来沙及分水分沙变化特征,结果表明:西北江网河来水来沙季节变化明显,且西江比北江更为集中;西江的水沙变幅比北江小,西、北江输沙率年际变化大于流量年际变化;来水来沙均存在明显的3种尺度周期变化,即年内(0.3～0.7 a)、年际(1.2～6.6 a)和年代际(11.0～20.2 a)周期变化,以年代际变化最为显著;来水量长期变化趋势除马口站外均为递增,来沙量长期变化趋势除三水站外均为递减;1993年后西北江网河区顶端三水站分流分沙比显著增大,其与网河区大规模无序采沙活动密切相关.     

基于DEM的西江磨刀门水道近40年来河床演变特征研究

建立了西江干流磨刀门水道1962年、1977年、1999年的DEM,研究珠江三角洲磨刀门水道近40年的河床演变.结果表明:1962-1999年磨刀门水道总体表现为冲刷状态,净冲刷量约576万m3/a,年均冲刷率16万m3/a,单位河长冲刷率约13万m3/km,断面面积减小,河床深槽范围扩大,平均水深、河宽均增大,宽深比减小,断面向窄深发展;但不同时段冲淤特性表现不同,1962-1977年表现为淤积,淤积量2033万m3;1977-1999年处于冲刷状态,冲刷量2 617万m3.磨刀门水道不同阶段河床冲淤演变与流域人类活动引起的来水来沙变化、三角洲网河联围筑闸、河床采砂以及由此引起的三角洲网河水沙分配变化等因素密切相关.整体看,磨刀门水道近期演变趋势仍将表现为以冲刷为主的自适应调整.     

引滦工程对滦河三角洲的影响

本文根据滦河三角洲地区的野外调查及收集的大量资料，以引滦工程对滦河水文的影响为基础，全面系统地分析、论述了三角洲自然环境的变化：三角洲海岸侵蚀后退，地下水位下降，滦河口盐水入侵，土壤盐渍化，河床冲刷、拓宽，河口淤积，预测了三角洲环境演变的趋势，提出了控制三角洲变化的决策。     

黄河下游游荡段河床萎缩的影响因素分析

黄河下游河床萎缩典型地表现为平滩水位下河床断面面积的趋势性减小,本文根据黄河下游实测断面和水沙资料采用相关分析方法研究了游荡段河床萎缩的主要影响因素。1960~1997年游荡段河床平滩水位下断面面积经历了1960~1964年和1974~1985年的扩张时期及1965~1973年和1986~1997年的萎缩时期,这种变化是多种因素共同作用的结果。在来水来沙中,年径流量是主要因素,洪峰流量和年平均含沙量是较次要的因素;本文所讨论的其它4个因素中,花园口以上引水量影响最大,降雨量影响次之,兰州以上水库的调节作用对河床断面面积的变化也有较明显的影响;三门峡水库三种不同的使用方式对下游河床有不同的影响,采取"蓄清排浊"方式后对下游河床的影响较小。     

现代黄河三角洲沉积演化与形成机理研究

本文在分析河口三角洲的沉积环境,河口河道演变规律的基础上,重点探讨了河口三角洲不同沉积相特性及三角洲沉积发育规律。主要的结论有:河口河道发展过程中,河床比降与河槽宽深比的变化及对比关系可分为三个阶段,其对比关系影响水流的挟沙力,同时也反映了河槽的冲淤变化;河口三角洲沉积发育规律与河口河道的演变有着密切的关系,并把河口三角洲的沉积发育过程概括为四个阶段;系统划分了黄河河口三角洲瓣沉积相;沉积物中大部分元素含量与粒度组成有很好的关系,Na、Sr、Ba、Ce含量在陆相及滨海相中存在明显差异,Sr/Ba比值的变化与其它河口三角洲相反,从陆向海减小,Sr/Ca、Ga/te比值以海相为大。     

东江流域蒸发皿蒸发量及其影响因子的变化特征分析

分析了东江流域1961-2003年蒸发皿蒸发量及其影响因子的趋势变化和突变变化,结果表明:东江流域年蒸发量减少趋势显著,一年中,春季、前汛期、后汛期的蒸发量减少趋势显著,秋季蒸发量减少,但不显著;年蒸发量的突变发生在1981年;秋香江口以下和东江三角洲的年蒸发量减少趋势显著,秋香江口以上有增加趋势,但不显著;全年和各季的蒸发皿蒸发量与日照时数、温度、风速的偏相关系数为正,与相对湿度的为负;日照时数、风速显著减少,突变分别发生在1981年和1982年;气温显著增加,突变发生在1987年;相对湿度显著减少,突变发生在1986年:蒸发皿蒸发量出现减少趋势的原因主要是日照时数的减少,其次是风速减小.     

Impacts of the large amount of sand mining on riverbed morphology and tidal dynamics in lower reaches and delta of the Dongjiang River

The sand dredging and its impacts on riverbed evolution and tidal dynamic change in the lower reaches and delta of the Dongjiang River are examined in this paper. The large amount of sand, totally 3.32 billion m3 from 1980 to 2002, was mined from the riverbeds of the lower reaches and delta of the Dongjiang River. Increasing of the channel capacity, lowering of the average riverbed elevation, deepening of the water depth and decreasing of the longi-tudinal riverbed gradient are the main effects on the riverbed evolution brought by the large amount of sand dredging. Under the strong sand dredging and associated significant riverbed deformation, the notable changes of the tidal dynamic in the lower reaches and delta of the Dongjiang River occurred, including: (1) in the upper reaches of the Dongjiang River delta and lower reaches of the Dongjiang River, tidal level dropped apparently, tidal range widened, flood tidal duration became longer, amplitudes for major tidal components became bigger and tidal dynamics intensified; (2) tidal wave spread faster; and (3) the limits of the tidal level, tidal current and salt water moved upstream.     

大量采沙对东江下游及东江三角洲河床地形和潮汐动力的影响

The sand dredging and its impacts on riverbed evolution and tidal dynamic change in the lower reaches and delta of the Dongjiang River are examined in this paper. The large amount of sand, totally 3.32 billion m^3 from 1980 to 2002, was mined from the riverbeds of the lower reaches and delta of the Dongjiang River. Increasing of the channel capacity, lowering of the average riverbed elevation, deepening of the water depth and decreasing of the longitudinal riverbed gradient are the main effects on the riverbed evolution brought by the large amount of sand dredging. Under the strong sand dredging and associated significant riverbed deformation, the notable changes of the tidal dynamic in the lower reaches and delta of the Dongjiang River occurred, including： （1）in the upper reaches of the Dongjiang River delta and lower reaches of the Dongjiang River, tidal level dropped apparently, tidal range widened, flood tidal duration became longer, amplitudes for major tidal components became bigger and tidal dynamics intensified; （2） tidal wave spread faster; and （3） the limits of the tidal level, tidal current and salt water moved upstream.     

塔克拉玛干沙漠克里雅河下游地区风沙地貌的形成发育与环境变化趋势的初步研究

克里推河是塔里木盆地中深入到塔克拉玛干沙漠内部的主要河流之一。克里稚河出山口后形成的冲积扇, 上部为砾石平原, 中部为亚沙土, 沙壤土的细土平原, 当前农业绿洲所在, 下部为盐土平原, 在野营以下, 河流又分成东西两支, 各形成东西两个干三角洲。在东部干三角洲上, 水系扇状扩散, 沿河两岸呈现胡杨、红柳灌丛的天然绿色植被带, 复合型沙丘链被流水切割, 形成孤立复合型沙丘散布面积约210Km², 居民点零散分布其间。在西部干三角洲上, 扇状水系的干河床断续分布。河床内为密集新月形沙丘和沙丘链, 两侧为吹扬的灌丛沙堆和有枯死的胡杨林地。并有历史上城镇废墟分布, 反映着历史时期曾有过人类活动。克里雅河下游上段(大河沿——于田地段)河漫滩部分受间歇洪水影响, 芦苇丛生, 尚未有沙丘发育。高出河床1.5-3m第一阶地为红柳灌丛和胡杨分布地区, 疏林地段有新月形沙丘、沙丘链和灌丛沙堆。高出河床8-10m第二阶地主要为红柳灌丛分布地区。并受外围流沙入侵影响和固定沙丘"活比"形成新月形沙丘、沙丘链与吹扬灌丛沙堆相间的景观。第三阶地已全为裸露新月形沙丘及沙丘链覆盖。再往外则系高大的复合型沙丘。下游中段(大河沿以北)为克里雅河下游扇状平原干三角洲, 水分条件较好, 成为沙漠中一片绿洲。只有被淤高干河床地段就地起沙已发育有新月形沙丘及初期诸形态。发育时间短(约在1960年以后形成), 并且是演变再活跃的场所。下游下段(三角洲尾端以北)已全为流沙覆盖。仅从枯死胡抚和红柳稚丛分布反映过去柯床痕迹, 最远一支可延伸至古老的塔里木河。克里雅河下游现代沙漠化过程加剧的主要因素是中游人为活动。增大用水量。下游水量减少, 环境恶化, 而不是大沙漠前移所造成的。听以, 改善下游天蛛绿洲生态环境时, 中游应分配合理水量给下游, 以保持下游干三角洲中天然绿洲生态平衡。下游保存完整的天然绿洲建议作为国家级自然保护区。     

长江中下游阻隔性河段作用机理

阻隔性河段能够阻隔上游河势调整向下游的传递,对稳定河势起到关键性作用。本文以长江中下游34个单一河段为研究对象,在系统总结长江中下游河道演变规律的基础上,归纳出阻隔性河段控制要素包括：单一微弯的河道平面形态、河段中上部无挑流节点;河相系数小于4;河道纵比降大于1.2?;凹岸黏粒含量高于9.5%;床沙中值粒径大于0.158 mm等。从Navier-Stokes方程出发,推导出河湾水流动力轴线弯曲半径的表达式,进而分析了各控制要素对水流动力轴线摆动及阻隔性河段形成的作用。阻隔性河段的判别条件为：不同流量级下水流动力轴线摆动力与河道边界条件约束力的比值始终小于1;阻隔性河段作用机理在于：即便上游河势发生调整,本河段的河道边界始终能约束主流摆动幅度,归顺上游不同河势条件下的主流平面位置,为下游河道提供了相对稳定的入流条件,从而阻隔上游河势调整向下游传递。     

40年来长江九江河段河道演变及其趋势预测

利用地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DEM)技术定量模拟40年来九江河段冲淤演变过程,结果表明: 1963~1972年总体表现为淤积,淤积量为6.505 hm³,平均淤积速率为0.65 hm³/a。1972~2002年总体表现为冲刷,冲刷量为20.720 hm³,平均年冲刷率为1.036 hm³/a。1963~2002年九江河床总体表现为冲刷,冲刷量为14.977 hm³。2003年与1963年比较,河床淤积区域主要分布在九江河道上段近南岸区域,中下段河道的中间区域;冲刷区域主要分布在九江河道上段的中间及近北岸区域,中下段河道两岸的近岸区域。中下段南岸的不断刷深和南偏对九江的防洪带来更大的压力。     

珠江河网横向汊道水面线演变过程及原因探讨 ——以东平水道为例

基于1960-2016年东平水道三水、紫洞、澜石、浮标厂月均潮差、余水位数据及三水、马口站月均流量数据,以1993年三水-马口分流比突变为切入口,探讨余水位坡度及潮波衰减率等径-潮动力改变下,东平水道水面线与余水位曲率的时空演变特征及其影响因素.结果表明:东平水道在1993年三水分流比剧增之后,1)余水位坡度或潮波衰减...     

珠江河网分形机理研究

以不同时期珠江网河历史地图及遥感影像为基础,进行了河网分形计算,并从河道发育、人为活动等多个角度分析了珠江网河分形机理。在发育过程中,1883-2001年间河网分维值逐渐减小;在空间上,正干水道中潮道分维值大于分汊河道。分析认为,人为活动是导致珠江网河分形变化的主要因素:联围筑闸消灭横向支汊、口门整治及河道固化减小了河道冲决的几率、河道挖沙引起的水沙分流比变化改变了河道冲淤特性。     

长江干流江苏段44年来河道冲淤变化的时空特征

通常认为气候变暖引起的海平面上升将导致下游河道的淤积, 流域水土保持和水库建设引起的上游来沙量的减少将导致下游河道的冲刷。然而, 长江下游河道是如何对海平面上升和上游来沙量的减少做出响应的, 至今还没有直接的确凿的证据。在地理信息技术支撑下, 对长江干流江苏段(约330 km) 5 个时期1:25000~1:60000 的河道地形图进行了数字化, 建立了1959、1970、1985、1992 和2003 年河道数字地形图, 对河道的冲淤变化进行了计算分析。 结果表明, 长江干流江苏段在1985 年前后发生过明显的河道冲淤转换: 由1959-1985 年之间的平均淤积状态转变为1985-2003 年之间的平均冲刷状态。主要原因是1985 年以后该河段的上游来沙量的减少。1959-1985 年之间长江干流江苏段河道的淤积过程, 存在着由上游向下游推进的“顺流堆积”现象。1985-2003 年之间, 下段冲刷速率大于中段和上段。     

陕西渭河下游湿地环境风险因素分析

运用统计计算和RS/G IS方法,分析渭河下游湿地环境的水文特性、水污染特征、土地利用/覆被状况及其演变特征等湿地环境风险因素,结论为:①渭河下游水沙量年际变化大、年内水沙量分配不均,且呈现减少趋势;汛期黄河洪水倒灌渭河,降低了由于水沙供给变化而导致的湿地水文环境风险度;②湿地水环境日趋恶化的变化趋势降低了湿地的生态净化功能,增加了湿地水环境风险度;③1989~2000年渭河下游新增湿地12.76km²,年均增长率2.70%;湿地裸地化和盐碱化形势严峻;④以加强湿地保护立法、完善流域水污染治理、重建河岸植被带、强化湿地管理等重点措施确保湿地环境安全和湿地资源的可持续利用。