三峡水库下游弯曲河型演变规律调整及其驱动机制

大型水库的兴建深刻改变了下游水沙输移特点,进而导致河床演变规律显著调整,水库下游弯曲河型对水沙过程改变响应敏感,是水库下游河床演变、航道整治、河势控制等方面研究的关键区域。本文基于1996-2016年的实测水文、地形资料,对长江三峡水库下游弯曲河型的演变规律及其驱动机制开展研究,结果表明：① 三峡水库蓄水前,下荆江存在“凸淤凹冲”、“凸冲凹淤”两类弯曲河型,而三峡水库蓄水后均表现为“凸冲凹淤”的一致性规律;② 在水库拦沙作用的影响下,下荆江河段平滩河槽存在累积性冲刷现象,冲刷部位集中于枯水河槽与基本河槽之间的低滩,冲淤部位调整主要由变化的流量过程所驱动,上游河势、河道边界以及支流入汇等因素均有一定驱动作用;③ 在三峡水库蓄水后缺乏大洪水的情况下,凸岸水流挟沙力随流量增加逐渐增强,水流对凸岸冲蚀力度在平滩流量级附近（20000~25000 m3/s）达到最强,平滩流量附近流量级的持续时间超过20天时,弯曲河道发生凸冲凹淤现象。而悬沙中造床粗沙的减少,增强了水流冲刷强度,加剧了凸岸的冲蚀程度。     

三峡水库蓄水后荆江洲滩变化特征

目前对三峡水库蓄水后荆江河段的洲滩演变还缺乏完整认识。基于三峡水库蓄水前后枯水期遥感影像,分析了荆江洲滩的冲淤变化与分布及形态演变。结果表明,蓄水后荆江洲滩总面积持续冲刷减小,累计冲刷4.56 km²,大部分发生在蓄水后前6年（冲刷速率0.55 km²/a）。上、下荆江洲滩的冲淤演变存在差异性。上荆江洲滩总面积一直处于冲刷萎缩中,且其强度明显大于下荆江,累计冲刷6.46 km²;下荆江前期（2002-2009年）冲刷、后期（2009-2015年）淤增,累计淤1.90 km²。在冲淤分布上,上荆江凸岸滩持续冲刷萎缩,凹岸滩前期冲刷、后期略有淤增,心滩（洲）前期淤积增长而后期冲刷萎缩;下荆江主要是凸岸滩冲刷,凹岸滩和心滩（洲）有所发展。根据滩体位置活动和冲淤动态性,荆江心滩（洲）演变被划分为8种典型类型。在形态演变上,上荆江以凸岸突出滩体和边滩发育的凹岸滩冲刷显著,形态变化不大。下荆江凸岸滩上游弯侧冲蚀后退、湾顶退缩、下游弯侧淤积伸长,形态趋向低弯扁平化,在高弯曲特定河湾平面形态格局下凸岸冲刷—淤积过程延伸到相邻河湾凹岸,成为下荆江凹岸滩和心滩淤积发展的重要因素,但淤积一般不越过凹岸湾顶。     

1717-2011年高宝诸湖的演变过程及其原因分析

高宝诸湖位于江苏省中部,紧邻大运河西岸,是淮河重要的入江水道。近300年来受到黄淮关系演变和人类垦殖活动的影响,高宝诸湖的形态发生了较大变化。在对古今地图中高宝诸湖的形态进行数字化和空间比较的基础上,结合对历史文献和部分钻孔资料的综合分析,将高宝诸湖的演变分为三个阶段：① 清康熙至乾隆年间为近300年来水域面积最大的时期,1717年水域面积为1606.02 km²;② 清中期以后受淮河通过高家堰不定期排泄泥沙的影响,湖中沙洲开始发育;③ 1851年开始,淮河改道经由洪泽湖东南的三河闸,通过高宝诸湖进入长江,其携带的部分泥沙在高宝诸湖沉淀下来,形成三河三角洲,随着三河三角洲在在高宝诸湖内的不断淤涨,湖面萎缩速度加快,1868年湖面缩小到1494.03 km²,1916年为1071.97 km²,2011年为886.90 km²。洪泽湖泥沙是导致近300年来高宝诸湖不断萎缩的主要原因,此外,圩田的兴建进一步加剧了这一过程。     

长江中下游分汊河道演变的实验研究

长江中下游自城陵矶至江阴1,160公里内,江中有大小沙洲80多个,汊道100余处。分汊河道按其分汊的数目多少可分为双汊和多汊。从平面形态上分析,双汊型河道江中夹有一个沙洲,多半为顺直分汊。如长江马鞍山河段的江心洲左、右汊;小黄洲左、右汊。     

长江南京河段河床的演变与整治

长江南京河段位于长江下游,上起下三山,下迄泗源河,长73公里(见图1)。长江南京河段与镇扬河段正处在南京～镇江东西向断折带上,因此,河段的走向,基本上与长江下游挤压破碎带一致。因受科氏力作用,加上江北地块的向南掀斜,江北有较宽广的河漫滩;而山嘴及其所形成的石矶,多分布在江南沿岸。沿江分布的矶头节点使本河段自上至下形成     

长江中下游分汊河道演变的实验研究

长江中下游自城陵矶至江阴1,160公里内,江中有大小沙洲80多个,汊道100余处。分汊河道按其分汊的数目多少可分为双汊和多汊。从平面形态上分析,双汊型河道江中夹有一个沙洲,多半为顺直分汊。如长江马鞍山河段的江心洲左、右汊;小黄洲左、右汊。     

黄河内蒙古河段冲淤演变及其影响因素

冲淤平衡的河流具有调整河床变形使之趋向不变形的特性,这种特性必然反映在河床横断面冲淤演变的趋势之中。据此,采用横断面冲淤指标跟踪计算法生成黄河上游巴彦高勒、三湖河口站1976-2006 年的横断面冲淤演变时间序列,对该长期序列的趋势变化和突变特点进行分析后发现：内蒙古河床演变明显存在3 个阶段,即演变相对稳定阶段、河床快速萎缩变形阶段和新的相对稳定阶段,以及孔兑来沙大的年份是横断面冲淤面积趋势改变的时间。大型水库修建后,孔兑来沙对河道横断面冲淤趋势变化的影响更加显著,表明近年来大洪水缺失和孔兑来沙的共同作用是导致河床萎缩的重要根源。90 年代中后期横断面冲淤演变再次发生突变之后,内蒙河段进入到一个新的相对稳定期,河床边界条件已经和来水来沙条件相适应,因此在新的稳定条件下,如何治理内蒙河道的淤积萎缩值得探讨。     

四川云阳鸡筏子滑坡形成机制探讨

1982年7月四川省东部降特大暴雨。7月17日晚云阳县城东长江北岸老滑坡部分复活,并产生一新的大型滑坡,方量约1500万立方米。这就是鸡筏子滑坡。 此次滑坡直接造成的经济损失约合人民币600多万元。更为严重的是,滑坡前缘约180万立方米岩土体推入江中,使600米长的长江河床淤高25—35米,由此而严重影响航运。本文拟对滑坡发生的原因作一些探讨。     

基于遥感和GIS的江苏省海岸线时空变化

以江苏省海岸1973-2012年的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像为数据源,利用遥感和GIS技术,对江苏省海岸线的时空变化进行分析。结果表明：显著侵蚀岸段以废黄河口为中心,北至新淮河口,南至双洋港,长度约79.05 km,占研究区岸线总长度的8%;淤涨岸段以弶港为中心,北至运粮河口,南至新中港,长约715.50 km,占72%;其它部分稳定岸段与淤涨岸段相间存在。最大侵蚀速率为-23.37±11.92 m/a,位于废黄河口南侧;最大淤涨速率为445.37±66.80 m/a,位于射阳河口南侧。围垦是江苏省岸线变化的主要因素。总的来看,1973年以来40年间共围垦1912.4 km²,1980年前后出现了一个围垦高峰,之后围垦强度明显减弱且进入休养期,90年代以后围垦又普遍加强。     

长江口外高桥新港区岸段河槽冲淤GIS分析

该文利用1984—2004年4幅长江口外高桥新港区岸段的海图资料,采用GIS进行处理,在Surfer8．0中进行插值,建立不同时期此岸段的水下数字高程模型,并定量计算新港区河槽的冲淤变化。结果表明：1）1984—1997年河槽整体淤积,河床共淤高0．41m;1998年和1999年的长江大洪水使1997—2000年河床整体淤高0．44m,年淤积速率是1984—1997年的4．5倍。两个时期的淤积部位主要发生在南港主槽距离南岸1～1．5km的范围内。2）2000—2004年河槽转为冲刷,平均刷深了0．24m;可能是码头建设的滞水作用,南岸仍处于淤积状态,年淤积速率达12cm。外高桥岸段河槽冲淤复杂多变,今后应加强监测。     

遥感与地理信息系统技术在长江下游江岸稳定性评价中的应用

应用多时相遥感动态分析方法对长江南京以下河段近四十多年来江岸变迁进行调查,并建成江岸变迁图形数据库。对多期航道水深测量资料进行动态分析,建成航道水深数据库。应用地理信息系统技术,研究河床时空演变规律,结合沿江地质地貌,护岸工程等消息,对长江下游江岸稳定性进行评价。     

River channel change during the last 50 years in the middle Yangtze River, the Jianli reach

Intensive anthropogenic disturbances have affected the channel of the middle Yangtze River since the 1950s. This paper selects the Jianli reach as an example to examine human impact on channel change in the middle Yangtze River. 1:100,000 channel distribution maps from 1951, 1961 and 1975 and 1:25,000 navigation charts from 1981 and 1997 were employed to reconstruct channel change in the study reach. The result indicates that the channel, under the constraint of levees along the riverbanks, underwent a minor widening but frequent bank failure due to susceptible bank structure and increase in water discharge. The bank failure promoted bar growth in the channel. Cross-section changes and quantitative calculations of erosion and deposition based on the DEM derived from navigation charts present a pattern of over-bank sedimentation and riverbed incision. The stage and duration of floods have increased following levee construction and bank revetment.     

长江江苏段末次盛冰期古河槽特征

选择长江江苏段作为研究河段,根据南京长江三桥、长江大桥、长江四桥、润扬长江大桥、扬中长江大桥、江阴长江大桥、苏通长江大桥7个断面的285个地质勘探钻孔资料及参考文献中的8个钻孔资料,建立了7个长江古河谷地质剖面图。在拟建南京长江四桥附近、扬中长江大桥附近的7个钻孔进行了采样分析,获得了8个14C年代、1个ESR年代数据。通过分析发现,末次盛冰期长江古河槽镇江以上切割到基岩,镇江以下嵌在老河床相沉积层上,河槽在南京下关-栖霞山段形成局部深切;南京段约-63 m以下的河槽为末次盛冰期的古河槽,相对狭窄陡峭,宽深比较小,向下游宽深比逐渐变大,扬中以下形成分叉河道体系;古河槽中自下而上充填了从粗到细的沉积旋回,河床相沉积物向下游逐渐变细。     

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。     

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。     

基于历史地图与遥感影像的近百年来长江荆江段河道演变

基于实测的军事地形图和Landsat遥感影像,重建了20世纪30年代至2015年的近百年长江荆江段河道演变空间数据集,并以此为基础使用计盒维数法在ArcGIS 10.2平台上测算得出河道分形维数近百年来的变化过程。研究表明：荆江河道具有明显的分形特征,河道分维数值在1.074 7~1.049 1之间变动,平均值为1.061 3。近百年来荆江河道演变可以划分为2个阶段：20世纪30~50年代和1976~2015年,其分维均值分别为1.074 3和1.052 6。近百年来荆江河道处于逐渐趋于稳定的过程中。各时间断面下荆江的分维值都高于上荆江,下荆江的河流复杂程度大于上荆江,且荆江河道分维的变化主要取决于下荆江。近百年来荆江河道分维下降的原因主要是1949年后荆江河道大规模治理和人工截弯取直。     

长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因

水库运行改变了坝下游水沙输移条件,在河道冲刷的同时,引起水位过程出现适应性调整.本文以长江中游荆江河段为对象,采用多项式拟合法,对比分析1991-2016年间分级流量一水位变化特征,采用基于河流动力学原理的分离变量法,识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量-水位变化的影响程度.研究表明:1991-20...     

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。     

全新世以来里下河地区古地理演变

里下河地区是苏北平原的重要组成部分，全新世以来，本区古地理环境经历了巨大的变化。据作者研究，大致可分为三个阶段：早全新世，本区受海侵影响，7－6kaB.P．左右海侵达到高峰，整个里下河地区成为一个大的浅水海湾；中全新世，海面相对稳定，长江、淮河等河流挟带大量泥沙入海，古海湾被岸外砂堤所包围，形成泻湖；晚全新世，海岸东迁，古泻湖演变为湖泊沼泽，在人类活动与黄河夺淮的影响下，本区逐渐演变为里下河平原。