黄河河床沉积物渗透性的试验研究

本文应用竖管测定法对黄河中游龙门—潼关段的河床沉积物的渗透性进行了试验研究,测得了黄河河床沉积物的垂向渗透系数和水平渗透系数;应用地下水模拟软件,研究了河水与地下水的相互作用,为研究黄河水与地下水相互关系奠定了基础。     

银川平原地下水资源开发与植被变化

植被状况的变化是反映区域性生态环境状况的重要指标.地下水是影响植被变化的主要因素.宁夏地处干旱半干旱地带,是全国生态系统最脆弱的省区之一.2000年后,随着宁夏黄河引水量的减小,水资源的不合理应用使银川平原的生态植被出现了退化的趋势.本文利用MODIS-NDVI遥感数据,对银川平原2000～2004年间的植被变化趋势进行了研究.在此基础上,对引用黄河水量及多年地下水位的变化对植被的影响进行了分析,并对适宜于植被发育的地下水位埋深进行了探讨.     

广西防城港海域沉积物粒度时空变化特征及沉积速率

为了解防城港海域沉积演化规律,对防城港近岸海域垂直海岸线方向上的5个柱状沉积物进行粒度分析和²¹⁰Pb同位素测年,分别得到5个柱状样的粒度参数变化特征、沉积物类型,同时计算沉积速率并结合防城港地貌及人类活动分析了物质来源、沉积动力及沉积速率影响因素。结果表明：柱状样FC13Z、FC16Z及FC12Z在深度60 cm以上层位的粒度参数变化范围相对较小,表明其所处的沉积环境相对较稳定,柱状样FC14Z、FC15Z及FC12Z在深度60 cm以下层位的粒度参数变化范围相对较大,表明其所处的沉积环境相对波动;沉积物分选性较差-差,偏态属于近对称-正偏,峰态很平坦;研究区柱状沉积物可分为砂质粉砂、粉砂、砂质泥、泥质砂、含砾泥质砂、含砾泥和泥7种类型;由近岸到前缘沉积物以砂为主逐渐过渡为以泥为主,沉积速率呈现出逐渐降低的趋势;沉积物来源主要为河流输入及沿岸侵蚀物,沉积动力主要来自于潮流和近岸流系;沉积速率受潮流影响较大。研究结果可为防城港近岸海域沉积环境与地貌演变研究提供参考依据。     

黄河天桥水电站坝下河床演变的分析

黄河天桥水电站坝下河床演变的分析张云霖，席锡纯（黄河中游水文局）黄河天桥水电站是开发黄河北干流的第一座实验性径流发电工程。它于１９７５年建成，位于义门峡出口唇部的水寨寺岛。坝下游８ｋｍ左右岸分别为山西省的保德县城和陕西省的府谷县城，沿两岸散布着一些村...     

银川平原地下水位变化特征及其成因分析

基于2013~2015年地下水的监测资料,通过SPSS聚类分析和土地利用类型,分析银川平原水位动态变化在时间尺度、空间尺度上的变化规律及影响因素。分析发现：银川平原地下水动态分为径流型、灌溉型、降水-蒸发型和开采型4种类型,其中人为影响地下水位动态类型（灌溉型、开采型）分布最广,约占银川平原总面积的1/2。在时间尺度上,受不同因素的影响,4种动态类型变化趋势明显不同,从年内动态趋势看,径流型呈M型变化;灌溉型呈W型变化;降水-蒸发型呈Λ型变化;开采型呈Z型变化,对于开采型,通过模拟,认为夏季开采全年的45%~50%,冬季开采15%~20%是最优开采量。在空间尺度上,受地形因素影响,地下水动态类型自西向东呈径流型-开采型-灌溉型规律变化。在此基础上,探讨了银川平原地下水资源开采的合理方式,为地下水资源的可持续开发利用提供科学依据。     

近期黄河下游河床调整过程及特点

利用黄河下游1999-2005年的实测水沙及断面资料,分析了近期下游(铁谢至利津河段)河床调整过程及特点,具体表现为:小浪底水库运行后,黄河下游河道出现持续冲刷。其中,游荡型河段的冲刷量占下游总冲刷量的77%,单位河长的冲刷量在高村以上河段最大,孙口以下河段次之,高村至孙口河段最小;各河段主槽横断面形态调整均表现为向窄深方向发展;河床在冲刷过程中,主槽纵比降变化不大,其纵剖面形态自1855年以来均为下凹曲线,其凹度值随河床冲刷而略有增大;汛期深泓摆动幅度在游荡段最大,在弯曲段较小;随河床冲刷,下游平滩流量增加,但断面平滩流量与河段平滩流量的增加程度不同;因床沙显著粗化,不同河型河段的河床纵向稳定程度随冲刷均增加,而河床横向稳定程度在游荡段变化不大,在过渡段及弯曲段有所增加。     

公元前602年至公元11年黄河下游冲积平原沉积特征分析

根据钻孔中沉积物性状的详细描述、样品粒度分析资料,结合已有黄河下游历史变迁及沉积物测年成果,分析了公元前602年到公元11年黄河下游冲积平原的沉积特征和沉积环境的变化。发现可以利用沉积物颜色、组成、粒度组成变化比较准确地确定研究区公元前602年的古地面,砂粘比Kd值是确定界线的很好指标。公元前602年以后的黄河冲积平原沉积物以浅黄色、黄色、棕色砂质亚沙土和粉质亚粘土为主,少量粉质亚沙土,平均粒度范围为331～612Φ,分选较差,偏度多为正偏或极正偏,峰态为窄峰、很窄和中等峰态。总体上由上游到下游平均粒径逐渐变细,标准离差增大,峰度减小,即水动力减弱,分选程度降低。对比分析发现,古黄河冲积平原沉积与现代黄河河漫滩沉积样品相比粒径明显偏细。钻孔Kd值随深度的变化揭示,从公元前602年到公元11年,黄河下游冲积平原沉积环境的水动力条件发生了两次明显的强弱变化。     

黄河下游辫状、弯曲和顺直河段间沉积动力特征比较

黄河下游沿程出现了辫状、弯曲和顺直河型段,河道平面形态的差异势必受到不同的沉积动力特征的制约。本研究根据对收集到的有关实测资料的统计和计算,对可以表征河道沉积动力特征的相关指标进行了量化分析,发现不同河型段间的沉积动力特征存在明显差别。河道比降在辫状河段最大,介于0.2‰~0.14‰之间;弯曲河段的次之,介于0.14‰~0.10‰之间;顺直河段的小于0.10‰。平滩流量时的流速在辫状河段的较大,不同年份间的变幅较大;弯曲河段的次之,不同年份间的变幅较小;顺直河段的最小,不同年份间的变幅不大,并向下游显著减小。单位河长能耗率在辫状河段最大,弯曲河段次之,顺直河段的最小,其间的比值为2.31∶〖KG-*2〗1.35∶1。单位面积能耗率在辫状河段最小,弯曲河段最大,顺直河段次之,其间的比值为0.52∶〖KG-*2〗1.18∶〖KG-*2〗1。河床沉积物粒度较细,并普遍缺失推移质组分,中值粒度在辫状河段、弯曲河段和顺直河段分别为3.0、3.2、3.67;河床沉积物的分选性也依次变好。受制于上述相关沉积动力特性,河床沉积速率在不同河型段有明显差别:中大流量时,辫状河段的最小,弯曲河段的最大,顺直河段的次之;在小流量时,三个河型段的河床沉积速率非常接近,但沿程略有减小。另外,辫状河段河床沉积速率明显依赖于流量的变化,且随流量的增大而明显减小。     

黄土高原第四纪粉尘沉积速率的时空变化及其意义

本文系统地计算了黄土高原洛川、西峰、宝鸡、西安刘家坡、兰州九洲台、西宁大墩岭黄土剖面的粉尘沉积速率,发现粉尘沉积速率除随冰期、间冰期具有明显波动外,还呈现时间上由老向新的阶段性升高,空间上由西北向东南降低的总体趋势。第四纪以来,黄土高原粉尘沉积速率出现了几次异常增高的时期,它们与青藏高原隆起时段相吻合。距今约70万年,该区冬季风出现重大调整,冬季风风力明显的逐步增强,风向偏转到NW方向。粉尘沉积速率可作为我国冬季风强弱变化的较好指标。     

黄河上游全新世特大洪水及其沉积特征

黄河上游官亭盆地的黄河二级阶地面上沉积了厚约2m左右的平流沉积物,每次洪水形成1个由红色粘 土水平层和黑灰色粘土水平层组成的洪水单元。对研究剖面洪水沉积层的磁化率测量区分出了14个洪水单元, 代表了14次特大洪水的发生;利用盆地内的考古资料,将古洪水频繁发生的时期定为3700～2800aB.P.。粒度分 析表明官亭盆地平流沉积的沉积物几乎全部由粒径小于4φ的悬移物质组成,其分选系数>2,偏度<0,峰态中等。 与黄河中游进行比较,官亭盆地的平流沉积粒级更小,偏度更小且呈负偏。     

黄河内蒙段河道冲淤量与水沙输移过程的关系分析

根据1952～2003年黄河内蒙古河段实测断面资料分析,天然状态下该河段均处在淤积状态,青铜峡、三盛公水库建成运行初期水库蓄混排清,不同的水沙组合使河道有冲有淤,青铜峡水库蓄满失去蓄混排清功能后,河道又长期处在淤积状态。河道冲淤量与来水量、来沙量的线性组合高度相关,表明该河段冲淤量与河道的水沙组合有直接的因果关系,由此建立了计算河道冲淤量的数学模型。来沙系数是判断河道冲淤变化的关键指标,实测资料分析表明:来沙系数小于或等于0.005时河道发生冲刷,来沙系数在0.005～0.009之间时河道有冲有淤,来沙系数大于0.009时河道发生淤积,来沙系数大于0.015时淤积量趋于稳定,且以1.0为渐近线。     

黄河冲积平原灌溉入渗研究

黄河冲积平原面积广大,农田灌溉频繁,灌水量大,在地下水资源评价时对灌溉入渗系数取值困难。本文在现场灌溉入渗试验的基础上,分析包气带岩性及结构、水位埋深、灌溉水量对灌溉入渗系数的影响,总结提出了多种条件下灌溉入渗系数的取值范围。在单位灌水量40～60m3／亩和水位埋深小于4m、4～8m、大于8m的井灌区中,当包气带岩性为粉土、粉砂时,灌溉入渗系数可分别取值0．21～O．10、0．10—0．05、0．05～0;当包气带岩性夹有粉质粘土层时,灌溉入渗系数可分别取值0．15～0．09、0.09—0．05、0．05～0。在单位灌水量较大的渠灌区,灌溉入渗系数可按单位灌水量的增大倍数而增加,由此为黄河冲积平原区地下水补给量计算中灌溉入渗系数的确定提供了依据。     

银川盆地东缘黄河断裂第四纪活动与分段性研究

银川盆地位于南北地震带的北段, 是一个典型的新生代断陷盆地, 自西向东发育贺兰山东麓山前断裂、芦花台断裂、银川隐伏断裂和黄河断裂等四条主要活动断裂。该盆地中记载的历史最大地震是 1739年平罗8级地震, 其发震断裂一直存在争议, 最近研究认为可能是黄河断裂, 但是缺乏直接的古地震证据。本文通过对黄河断裂的地貌特征、几何分布、构造变形序列和地震活动等方面的研究, 发现黄河断裂可以划分为红崖子段、陶乐段、滨河段和灵武段。断裂总体经历了早期由东向西逆冲变形向晚期西倾正断层的转换, 构造应力场由NW–SE向挤压转变为EW向伸展, 转换时间为晚更新世末。通过断裂不同位置活动性分析发现, 黄河断裂在晚更新世末—全新世期间至少经历了5次古地震事件, 其地震活动间隔约为 3 000 a。其中滨河段的最新活动是在4 000 a以前, 而陶乐段的最新活动可能在(330±30) a BP之后, 对研究1739年平罗8级地震的发震断裂具有重要的意义。     

黄河下游不同河型河道的水沙效应及演变趋势分析

黄河下游沿程出现的辫状河流（游荡型河流）、弯曲河流（弯曲型河流）、顺直河流（顺直微弯型河流）的转化现象引人关注,并有不同方面的专门研究。本研究针对以往研究的不足,通过对不同河型段的水沙演变、断面形态对流量的响应、河道断面演变、河床沉积速率及能耗率特征等方面,系统分析了不同河型段河道的水沙效应。认为黄河下游沿程出现的三类河型是由河道比降小、河床质细、洪枯水交替、粗泥沙输入少及大堤限制等因素起主导作用。其中顺直河流的出现是人工大堤的胁迫性产物。随着近年来水沙的阶段性减小,顺直河流在大堤的挟持下得以维持;弯曲河段河道的侧向摆动依然、宽度略微变窄,河床加积速率最大,但不会导致整个下游河道比降发生明显变化;辫状河段能耗率相对较大,冲淤强烈,滩槽更替频繁,但随着流量的减小,其能耗率明显减小,其比邻弯曲河流段的河道会逐渐曲流化,表现为弯曲河段的适度上延,但延伸有限。各类治理措施中,以中上游修建水库和淤地坝是最有效的,可拦截大量粗泥沙,从而降低下游河床的加积速率,以延缓悬河的发展。当然,针对决口险情的大堤建设是必要的,但要与不同河型段的河道稳定性相适应。     

黄河下游平原地下水有机污染特征分析

以大量的地下水测试数据为基础,从污染源分布及水文地质条件入手,对黄河下游平原地下水中有机污染物类型及污染程度进行了深入研究。黄河下游平原地下水普遍受到有机物污染并形成多个典型有机污染区,有机物总检出率为35．5％,检出的有机污染物种类达29种,单个样品检出的有机物种类最多达19种,部分有机物含量超过地下水饮用标准,致使地下水质量恶化。地下水污染区的分布及污染程度与污染源的种类和分布具有很好的相关性。     

地下水对银川平原植被生长的影响

植被是反映区域性生态环境状况的重要指标之一,而地下水对植被的生长有着重要的影响。结合MODIS-NDVI遥感数据与地下水位观测数据,从大尺度上研究了银川平原地下水与植被的关系,并结合实测的数据,利用最小二乘法拟合出地下水位埋深与NDVI变化率的关系曲线,定量分析了地下水位埋深对植被生长的影响,并对适宜植被生长的地下水位埋深进行了探讨。研究结果表明：地下水位埋深在3 m时,植被长势最好;而适宜植被生长的地下水位埋深范围是1~5 m;当地下水位埋深超过5 m时,地下水位埋深对植被的影响逐渐减弱;当水位埋深超过8 m时,地下水位埋深对植被的生长没有影响。     

黄河冲积扇对中原城市群的地质控制作用

黄河冲积扇是中国中东部山前地区最大的冲积扇,其主体位于河南省。黄河冲积扇的形成发育的地质环境条件,冲积扇的地层岩性结构、水文地质特征,以及与其相邻地貌单元的地质和资源条件共同决定了中原城市群各城市的分布、发展规模、发展方向、产业结构等要素。通过黄河冲积扇的形成演化和本身地质、水文地质条件研究,从地质角度分析和探讨了中原城市群城市可持续发展的有利条件和影响因素,旨在为中原城市群的规划、建设提供地质科学依据。     

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Q_max/Q_p、上滩水量W₀和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量W_s有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。     

近期黄河下游游荡段滩岸崩退过程及特点

小浪底水库运行后,黄河下游游荡段河床冲刷剧烈,滩岸崩退过程较为显著。估算典型断面的滩岸崩退过程,不仅有助于全面掌握该河段的河床演变规律,同时也能为河道整治及规划等提供相关参数。以1999—2013年游荡段典型断面(水文断面及淤积断面)汛后实测地形资料为基础,确定了这些断面平滩河宽的调整过程,发现多年平均崩退速率最大达215 m/a;分析了影响滩岸崩退过程的不同因素,发现滩岸土体组成及力学特性、滩槽高差等因素虽对崩退过程有一定影响,但来水来沙条件是主要影响因素;分别建立了游荡段水文断面及淤积断面滩岸累计崩退宽度与前期5年平均汛期水流冲刷强度之间的经验关系,相关系数都在0.85以上。公式计算值与实测值吻合较好,可用来估算游荡段典型断面滩岸的崩退过程。