鲁北平原黄河古河道初步研究

鲁北平原黄河古河道可分为地面古河道(埋藏深度0—8m)和浅埋古河道(埋藏深度8—40m)。两类古河道部大致可分为三条古河道带,呈SW-NE向近平行展布,每带一般宽5—15km,最宽处可达20km。 古河道沉积层主要由细砂或粉砂组成,为古河床之曲流砂堤或天然堤沉积。各期古河道沉积层之顶、底板主要为粘土或亚粘土和淤泥层所构成,为古黄河泛滥相沉积物。 本区古河道按形成时间顺序可分为三期,下部第一期古河道大约形成于晚更新世晚期—全新世早期,中部第二期古河道形成于全新世早—中期,上部第三期古河道形成于全新世中—晚期。     

晚更新世以来黄土高原地区古季风的时空演化

通过对黄土高原不同地区黄土-古土壤序列、磁化率、粒度、同位素等的对比,认为黄土高原在末次间冰期有3次东亚季风环境效应突出的时期,分别距今130~116ka、116~94ka和84~74ka。季风锋面深入到榆林以北的地区。末次冰期有3次西北季风环境效应突出的时期,分别距今75~60ka,45~30ka和20~10ka,季风锋面推到长江流域,沙漠边界南移到定边与榆林之间。期间西北季风效应减弱,东亚季风锋面推进到吴堡与定边-米脂之间。全新世以来,东亚季风环境效应不断增强,在全新世中期达到最强,季风锋面推进到榆林以北地区。     

滦河下游河道及三角洲地貌的近期演化

自20世纪80年代滦河上中游大型水库的修建以及下游农业用水量的激增,滦河下游水沙锐减。至桃林口水库修建后,滦河入海水量减至5.96亿m³/a,下泻泥沙减至2.43万t/a,滦河断流趋势日益严重。本文选择1979年至2007年多期遥感影像,探讨在大规模水资源开发影响下滦河下游河道及三角洲地貌的演化。结果表明:20世纪90年代以后滦河下游水沙量的大幅减少直接导致下游河道萎缩。由于上游水库的拦截以及下游河道搬运能力下降,入海泥沙量大幅减少几至断绝,致使滦河三角洲主汊道1984年改道后并未发育形成新的三角洲叶瓣,入海汊道由多汊萎缩为单汊,三角洲逐渐转入全面侵蚀阶段。     

北疆晚更新世以来植被与气候演化的初步研究

本文根据5个剖面总的孢粉分析结构和~(14)C数据,应用数理统计方法,结合孢粉图式特征,将北疆晚更新世以来的古环境演化划分为7个阶段。同时探讨了各阶段的植被景观特征,并由此推断各时期古气候环境经历了冷湿——暖干——冷湿——偏冷偏湿——热干——偏凉略干——温干的演变过程。其中1～3阶段为晚更新世,4～7阶段属全新世。     

黄河中游河流阶地的形成与水系演化

本文据黄河中游各流域大量地质地貌实测资料，以连通各河流全线的各级阶地中,沉积物与古土壤的层位关系为主线，用年代学和古土壤断代法确定了阶地年代，阐述了四期九亚期水系演化史，并指出黄河中游及其主要支流诞生于更新世早中期167－145万年之间，之后发育了六级阶地和两级河漫滩。     

邯郸石龙群的成因与年代研究

在野外调查的基础上,从地质学的角度对河北省南部邯郸县姜窑村出土的石龙群的成因及其形成年代进行了分析。结果表明,由1条大龙和9条小龙组成的石龙群是钙质胶结的洺河古河道沙体,形成于距今4万年前的晚更新世晚期,对应于玉木早冰期华北平原第Ⅲ古河道发育期。石龙沙体上的横切V形裂口是古河道沙体在干缩过程中形成的横切裂隙,沿古河道沙体下泄的富含碳酸钙的地下水在此渗出是形成裂隙两侧脊状突起和"龙爪"的直接原因,新构造运动可能是造成紫山断块隆升并迫使洺河改道和石龙群整体向北东方向翘首的直接原因。     

黄河下游主槽断面形态对水沙变化响应过程的模拟

准确把握环境变化下前期水沙条件对当前河床形态调整的影响,建立非平衡态河床形态调整的模拟方法,对深化河床非平衡调整过程的认识至关重要。基于黄河下游花园口—利津河段1965—2015年的水沙和沿程82个大断面数据,首先统计分析了不同河段主槽断面形态参数（面积、河宽、水深和河相系数）的调整过程及其对水沙变化的响应规律;进而以水沙因子作为主槽断面形态调整的主控因素,采用滞后响应模型的多步递推模式,建立了其对前期水沙条件变化的滞后响应模型。结果表明,各河段面积、河宽和水深经历了减小—增加—减小—增加的变化过程,并且其与4 a滑动平均流量和含沙量之间分别呈正相关和负相关;而河相系数孙口以上段整体减小,孙口以下段呈增加—减小—增加—减小的变化过程,除花高段1965—1999年外,其与流量呈负相关,与含沙量呈正相关。滞后响应模型在黄河下游主槽断面形态对前期水沙条件响应过程的应用表明,各参数模型计算值与实测值符合程度均较高,模型能够很好地模拟主槽断面形态对水沙变化的响应调整过程,模型计算结果显示主槽断面形态调整受当年在内的前8 a水沙条件的累积影响,当年和前7 a水沙条件对当前断面形态的影响权重分别约为30%和70%。本文模型有助于深化前期水沙条件对当前河床形态调整影响机理的认识,并为未来不同水沙情形下主槽断面形态的预测提供了有效计算方法。     

历史时期黄河中游环境变迁与下游水患问题的研究

地质研究表明鄂尔多斯高原沙漠在史前即已存在,史籍也记载北魏时期该地区有大沙漠,"人造沙漠"的论点不能成立。东汉以后游牧民族入迁,使该地区及陕北、陇东草原破坏加剧,所谓"改农归牧使森林草原植被得以恢复"的论点与事实不符。由于上述地区植被的严重破坏,土地沙漠化和水土流失加剧,北魏中期黄河下游决、溢水患频繁,灾情极重,所谓"长期安流"史实无据。     

黄河下游游荡段排沙比对水沙条件与断面形态的响应

提高黄河下游游荡段的输沙能力是河道治理的主要任务,而河道输沙效率（排沙比）受到来水来沙条件和河床边界条件的共同影响。本文基于1971—2016年花园口—高村河段（简称花高段）的实测水沙及地形资料,计算了花高段的平均河相系数及水沙条件（来沙系数和水流冲刷强度）,从汛期和场次洪水2个时间尺度,定量分析了排沙比与水沙条件及前一年汛后主槽形态之间的响应关系。分析结果表明：① 汛期和场次洪水排沙比与来沙系数呈负相关,与水流冲刷强度呈正相关,临界的汛期不淤来沙系数为0.012 kg?s/m ⁶,场次洪水排沙比与来沙系数及水量比的决定系数为0.76;② 游荡段排沙比与河相系数呈负相关,当河相系数大于15 /m ^0.5时,河段排沙比基本小于1;③ 以来沙系数与河相系数为自变量的汛期排沙比计算式的决定系数为0.82,计算精度较高,对于场次洪水排沙比而言,断面形态的影响权重大于来沙系数。这些排沙比计算公式能够反映游荡段的输沙特点,有助于定量掌握断面形态及水沙条件对河道输沙能力的影响。     

黄河三角洲废弃叶瓣海岸侵蚀与岸线演化

利用Landsat TM卫星遥感图像,对黄河1964~1976年间形成的三角洲叶瓣自1976年废弃以后的岸线进行了识别,选取了四个典型剖面,绘制了它们的岸线蚀退或淤进平均速率曲线。结果显示,不同剖面处天然岸线的蚀退或淤进速率很有规律。根据曲线特征将其分为蚀退期,转换过渡期和周期性波动期。现废弃叶瓣已进入周期性波动期。由于受大坝影响,不同位置岸线波动周期不同,两大坝之间约为4年,大坝西侧约为5年,岸线变化准平衡线位于1996年的海岸线附近。岸线变化速率波动幅值将随着时间的延长而减小。     

黄河三角洲湿地土壤线虫群落空间分布研究

为了解黄河三角洲湿地土壤线虫空间分布状况,以位于黄河三角洲湿地的孤东油田及黄河三角洲国家级自然保护区为研究地点,比较了油区与对照土壤线虫群落的空间分布特征。结果显示油区中食真菌和食植物线虫空间分布稍许聚集,但有随机因素。对照中食真菌线虫呈随机分布,食植物线虫呈聚集分布。油区中食细菌线虫趋于随机分布,对照样地则稍许聚集。另外,油区与对照土壤线虫及捕食性或杂食性线虫均呈空间聚集分布。通过油区与对照线虫群落营养类群空间分布特征的差异对比,可为黄河三角洲湿地生态系统健康状况评价提供有益的数据。     

黄河流域土壤侵蚀产沙模型研究进展

土壤侵蚀产沙模型是国土资源动态变化模拟、土地资源环境质量评价、制定水土保持规划措施的重要技术手段,对指导生产实践具有十分重要的意义。黄河流域尤其是黄土高原的土壤侵蚀始终是土壤侵蚀和黄河泥沙研究的热门问题,近年来,结合“数字黄河”、“模型黄土高原”建设,广大地理学、水土保持、水利工程、水文学及水资源科技工作者,围绕黄河流域的土壤侵蚀产沙问题开展了大量卓有成效的工作,配合黄河流域水土保持以及水土资源合理配置和管理,从经验模型到理论模型,不仅提出和开发了许多具有十分重要实用价值的土壤侵蚀产沙模型,而且在引进国外先进技术、先进模型方面也做了大量工作。本文从土壤侵蚀产沙模型的自主开发和现有模型的应用两个方面、经验统计模型与物理模型两个领域简要回顾了90年代中期以后国内学者在黄河流域土壤侵蚀产沙模型方面主要的研究成果,并针对在该地区进行土壤侵蚀模型方面的研究方向提出了作者一些不成熟的看法和建议。     

The coastal erosion and evolution of the Yellow River Delta abandoned lobe

1IntroductionThe river deltas are generally those areas with a wealth of natural resources, and lots of ports, moreover they are important locations of human activity. Therefore, deltaic areas around the world, such as the Mississippi River delta, the Nile River delta, and the Yangtze River delta, have attracted the attentions of governments, scientists and common people. There are three big deltas in China, i.e., the Yangtze River, the Zhujiang River and the Yellow River deltas. The for…     

黄河废弃三角洲叶瓣海岸侵蚀与岸线演化

A statistic analysis predicting coastal change of the Yellow River abandoned delta lobe formed from 1964 to 1976 using Landsat TM imagery was conducted by calculating the coastal erosion/accumulation rates obtained flom four different classic profiles and plotting the change curves of coastline with time. The studies showed that the regularity of the evolution of the coastline was very obvious after the delta lobe was abandoned. The coastal evolution can be divided into three different phases: erosion phase, transition phase and cyclical change phase. At present, the coast has evolved to the cyclical change phase. The natural coastline change cycle is 4 years between the dam and is 5 years to the west of the dam. In the cyclical change phase, the quasi-equilibrium line of the coast was located near the coastline of 1996, the current coast may recede 1.79 km to reach the natural equilibrium coastline. Therefore, some measures must be taken to protect the dam or the dam will be destroyed by the force of nature. The curves also revealed the magnitude of erosion/accumulation rates would decrease gradually with time. The results of the study offer guidance for coast protection, and proves that the evolution of silty coast actually was a cyclical change process too.     

The coastal erosion and evolution of the Yellow River Delta abandoned lobe

A statistic analysis predicting coastal change of the Yellow River abandoned delta lobe formed from 1964 to 1976 using Landsat TM imagery was conducted by calculating the coastal erosion/accumulation rates obtained from four different classic profiles and plotting the change curves of coastline with time. The studies showed that the regularity of the evolution of the coastline was very obvious after the delta lobe was abandoned. The coastal evolution can be divided into three different phases: erosion phase, transition phase and cyclical change phase. At present, the coast has evolved to the cyclical change phase. The natural coastline change cycle is 4 years between the dam and is 5 years to the west of the dam. In the cyclical change phase, the quasi-equilibrium line of the coast was located near the coastline of 1996, the current coast may recede 1.79 km to reach the natural equilibrium coastline. Therefore, some measures must be taken to protect the dam or the dam will be destroyed by the force of nature. The curves also revealed the magnitude of erosion/accumulation rates would decrease gradually with time. The results of the study offer guidance for coast protection, and proves that the evolution of silty coast actually was a cyclical change process too.     

黄土高原典型地区土壤侵蚀共性与特点

通过对黄土高原典型地区土壤侵蚀以往的研究结论进行综合分析，在比较土壤侵蚀相似性和差异性的基础上，对这些典型地区土壤侵蚀的共性与特点进行了研究，结果表明：1、黄土高原典型地区土壤侵蚀影响因素有降雨、地形及土地利用；2、黄土高原各典型地区主要侵蚀类型为水蚀及重力侵蚀；主要侵蚀发生时间为汛期；主要侵蚀空间分布特征为具有垂直分带性；3、绥德地区侵蚀产沙强烈，天水地区侵蚀相对轻微，安塞地区各种侵蚀特征典型。西峰地区土壤侵蚀特殊。     

元代以来黄土塬区沟谷发育与土壤侵蚀

以洛川旧县镇南沟小流域为研究对象，用实地考察和史料考证相结合的方法，恢复了元代(1267年)以来洛川黄土塬区沟谷发育与土壤侵蚀过程，计算出了不同时段沟谷发育速度、土壤侵蚀强度，分析了黄土塬区沟谷形态的演变。自元代以来黄土塬区沟谷发育、土壤侵蚀呈加剧态势，其变化一方面与降水量变化关系密切，降水量较丰富时沟谷发育、土壤侵蚀较强；另一方面人为加速侵蚀与自然侵蚀相叠加是近现代沟谷发育、土壤侵蚀剧烈的主要原因。黄土塬区沟谷形态由巷形谷、V形谷向U形谷演变，沟头段巷形谷和上游段V形谷是土壤侵蚀与治理的重点。     

黄土高原25万年以来粉尘堆积与侵蚀的定量估算

黄土高原广泛分布第四纪以来的粉尘堆积,是古气候变化的良好记录。但是,将黄土高原视为一个整体、从地质历史的角度来定量分析粉尘堆积-侵蚀的动态过程及其驱动机制的研究较少。本文利用遥感分析和地统计学中的克里格空间估值法,根据对具有代表性的84个实测黄土-古土壤剖面的分析,计算出黄土高原250ka以来各冰期和间冰期的粉尘堆积量和平均堆积速率,为认识区域粉尘沉降与轨道尺度气候变化的关系提供了新证据:间冰期气候偏暖湿,粉尘堆积较慢;冰期气候偏干冷,粉尘堆积加快。结合黄土高原现代降尘观测数据,进一步估算出黄土高原250ka以来各冰期和间冰期的面状侵蚀速率。初步结果发现,自然背景下黄土高原就存在较强的侵蚀作用;冰期的面状侵蚀速率略强于间冰期。