基于对Leopold-Wolman关系修正的河床河型判别

在广泛收集中国和世界上冲积河流资料的基础上,以近200条河流的大样本对著名的、国际上沿用40余年的 Leopold-Wolman关系,即用于河型判别的比降-流量关系进行了检验。结果发现,该关系不能用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。这是由于比降-流量关系主要反映砾石河床与砂质河床之间差异,其次才反映分汊与弯曲河型之间的差异。为此,对于Leopold-Wolman关系进行了改进,提出了以比降和河宽来判别河型的新关系。这一关系综合反映了河流在纵向上的能耗、阻力与输沙特性与在横向上的流场与环流分布特性的组合关系,因而具有更好的河型判别效果,可以用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。     

弯曲河型与稳定江心洲河型的关系

结合天然河流及室内实验所反映的河型演变过程,本文讨论了弯曲河型与稳定江心洲河型之间的相似性,认为江心洲河型应属于弯曲型河流的范畴。     

嫩江上游河型转化控制因素及转化模式

河型转化是河流演化由量变到质变的综合反映,具有科学研究和服务生产的双重价值。以嫩江干流上游（以下简称嫩江上游）为研究区,利用遥感影像和地貌、气候等资料描绘了1985—2020年嫩江上游的河流形态特征,分析了河流类型、河型转化控制因素及河型转化模式。研究表明：(1)嫩江上游整体为稳定的河流且稳定性先增后减,顺河流方向发育三种河型——低坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅰ）、高坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅱ）、低坡度较稳定的网状河（河段Ⅲ）;(2)构造活动微弱是河流稳定的前提,气温和降水变化量是稳定性变化的控制因素,且气温变化量的贡献率更大;(3)河段Ⅰ转化为河段Ⅱ的控制因素为断层和冻土,土壤起协同作用,河段Ⅱ转化为河段Ⅲ的控制因素为地形和河流边界岩性,土壤、植被起协同作用;(4)嫩江上游的河型转化是一种流域尺度内构造运动限制的中纬度半湿润-湿润区山地曲流河向平原网状河转化的模式,这一模式常见于东北亚。     

全新世以来山东半岛东北部海面变化的河流地貌响应

对全新世以来山东半岛东北部沿岸的相对海面（基准面）变化,不同河流有截然不同的地貌响应方式。大沽夹河型河流的下游河谷中有分别与相对海面升降对应的溯源堆积期和溯源侵蚀期,但不同规模的河流仍有差异。黄水河型河流河谷未因基准面升降而发生侵蚀或堆积,河谷仅起了输沙通道的作用。此外,大沽夹河型河流的中下游河型在相对海面上升或下降时,还可能发生相应地网状化或曲流化。     

雅安市雨城区壶穴形态特征

以雅安市雨城区的严桥河和周公河流域的河床壶穴为研究对象,对128处壶穴形态规模与几何参数进行详细测量。运用定量统计方法分析壶穴的分布规模和形态特征。结果表明:周公河流域壶穴大多分布在岸边大石块上,严桥河流域壶穴主要分布于河床的岩坎上;两地壶穴平均分布密度为0.43个/m2,相对其他区域较小,且壶穴的长短轴和平均口径与深度都有相对明显的规律。在平面形态上,壶穴形态多样,周公河以近圆型壶穴最多,占52.5%,严桥河以椭圆型壶穴最多,占63.6%。在垂直剖面形态上,周公河处壶穴90%属于U型,其余为V型;严桥河处壶穴V型和U型分别占52.3%和44.3%,还有3.4%属倒Ω型;两地壶穴都以浅型为主。     

郑州地区的水环境研究

一、水资源环境 郑州地区的河流分属黄河、淮河两大水系。多数河流发源于荥、密、巩、登交界带的山区,向北、向东、向东南和向南分别汇流,平面组合为不完整放射状。在区内流经最长的是贾鲁河,110公里,其它有双洎河、颍河、枯河等。河流的主要补给源为大气降水。主要河流特征是:①属夏季涨水的季风型河流;②河流径流量较小。据测,一般只有三分之一的降水转变为地表径流;③河流的流量、水位、含沙量有明显的季节性。夏秋季节洪峰出现时,流量剧增,水沙俱下。并且径流的年际变化也大,C_v值多在0.6～0.75之间。水质类型大部分为碳类钙组     

河型及其转化的判别

本文分析了影响河型的内外营力,建立了河型与河流能量、河岸不稳定系数、流域形状系数和地壳相对升降强度间的相关关系式。以汉江和黄河下游为例,用水力参数和河床形态指标,判别河型的转化趋势。     

宽变幅水沙两相流的冲淤双临界现象及其地貌学意义

通过黄土高原一些河流资料的分析，发现了宽变幅水沙两相流冲淤过程中的2个临界值，位于非高含水流区域中的临界点，可称之为冲淤下临界；位于高含沙水流区域中的临界点，可称之为冲淤上临界，水沙两相流冲淤的双临界现象，对珩多沙河流河道泥沙的输移有重要意义，随着含沙量的增大，排沙比先减小而后增大，2次与代表排沙比等于1的直线相交，这2个交点即分别对应于挟沙水流冲淤的下临界和上临界，运用所揭示的水沙两相流冲淤过程的双临界现象，可以对冲积河流河型的形成进行新的解释，以我国近百条冲积河流的资料为基础，点绘了年均悬移质输沙率与年均流量的关系，并以不同的符号来区分弯曲河型、游荡河型和高含沙曲流河型。结果表明，上述3种河型可以很好于被代表特征含沙量分别为C=60kg/m^3和C=3.3kg/m^3的2条直线所区分，这2个特征含沙量反映了河道水沙两相流冲淤的上、下临界值。     

长江中下游河床沉积物分布特征

对长江中下游武汉至河口段304处河床沉积物样品进行了粒度测量与分析,通过各参数间的模拟、统计及对比,探讨了沉积物粒度、水动力因素及河床地貌三者间的关系。研究结果表明：本区河床沉积物以中、细砂为主,床底搬运十分微弱,河道相对稳定;从上至下沿程有明显的“粗-细-粗-细”粒径变化,主要反映河流动力地貌、动力沉积特征;粒径在河床的沿程分布总体为北粗南细,说明北岸侵蚀,南岸淤积的特点。研究同时也表明,颗粒因河型不同而迥异;颗粒偏态度-峭度在不同河型中表现各异,对区分顺直微弯分汊和鹅头形分汊河道尤为显著。     

中国河流地貌研究进展——纪念沈玉昌先生100年诞辰

2016年是中国现代河流地貌研究的开拓者和奠基人沈玉昌先生100年诞辰,本文对中国河流地貌研究进展进行综述,以资纪念。研究涉及4个方面：① 水系发育与河谷地貌演变,包括大江大河水系历史发育和山区河流地貌;② 侵蚀与产沙过程,包括有物理成因基础的侵蚀产沙模型、侵蚀产沙过程的尺度效应、植被对侵蚀的影响及临界现象、坡面细沟发育过程模拟等;③ 河床过程与河型,包括河道冲淤过程、河床演变、河型成因与演变等;④ 河流地貌系统研究,包括流域系统不同子系统的耦合关系、河流地貌系统中的高含沙水流和多营力地貌过程、河流地貌系统对于自然因素变化和人类活动的响应、河流地貌系统中的泥沙灾害和河流地貌系统的实验研究等。50年前沈玉昌先生与钱宁先生提出在地貌学与河流动力学相结合的基础上发展中国河流学科。文中对此方面的进展进行了综述,并提出了需要深化和解决的问题。     

近50年黄河乌兰布和沙漠段辫状河道演变

依据水沙资料和断面资料,对黄河乌兰布和沙漠段辫状河道形态近50年演变特征及趋势进行探讨分析。结果表明：在大流量条件下（1966-1993年）,河流横向侵蚀、搬运堆积过程强烈,风沙入黄（河）量大,河道横向摆动频繁,辫状河道发育强烈。当黄河流量减小时（1993-2013年）,河流横向摆动能力减弱,黄河主河槽远离左岸乌兰布和沙漠沙丘,河流输沙能力减弱,汊道泥沙淤积导致心滩边滩相连,河流分汊数量明显减少,辫状河道萎缩,黄河乌兰布和沙漠段辫状河型有向弯曲型河道转变的趋势。     

塔里木沙漠南缘安迪尔河水文特征分析

安迪尔河位于塔里木沙漠南缘,发源于昆仑山,上游河水沿河床大量入渗,中游为干河床,下游为泉水溢出补给型河流。安迪尔河缺乏水文资料,以临时水文站1998年实测水文资料为依据,对安迪尔河的水文特征进行分析,以便说明泉水型河流水文特征。分析了安迪尔河水位年内变化、冰期水位、畅流期水位、洪水期水位的变化特征;对安迪尔河水位流量关系进行了分析,建立了相应的水位流量关系方程式,并对冰期、畅流期的、洪水期逐日平均流量和流量特征进行了推求和分析,安迪尔河1998年泉水溢出量为0.5528亿m3。     

不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,干旱区河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局,沙漠分布与风沙活动制约河道发育和泥沙输移,在不同时空尺度表现不一,但关于二者交互作用的分类处于探索阶段,尚未形成分类体系,尤其在地貌格局分类上多为定性描述。因此,自西向东选择位于3个气候带的中国西部克里雅河、中部毛不拉格孔兑以及东部西拉木伦河,利用遥感影像解译获取河道与沙丘信息,探讨近源沙丘的分布与河型之间的组合关系。结果表明：河型、河流流向与风向之间的关系、水文以及距离河道的远近影响河道与沙丘组合的地貌格局;在河道-沙丘尺度上,划分为弯曲河道-对称式边滩沙丘、顺直河道-边滩沙丘、分汊河道-心滩式沙丘、网状河道-格状镶嵌式沙丘4种类型。     

燕山山区潮白河河道特性

密云水库以上的潮白河分为白河和潮河两支,分别穿行于燕山山区。两河的上段为顺直河型或游荡河型,下段为典型的深切曲流。河势及河型受地质构造的深刻影响。潮白两河的纵比降大,来水、来沙在时间和空间上的分配不均匀,对不同河型的形成有影响,这也表明密云水库以上的潮白河具有山地河流的特点。     

山地河流的河相关系及其变化趋势——以怒江、澜沧江和金沙江云南河段为例

河相关系理论迄今总是应用于冲积河流的研究中并取得了很好的效果,但尚未应用在非冲积性山地河流的研究中。河相关系理论是否适用于非冲积性河流的研究？该研究选取滇西山地河流,以怒江道街坝、澜沧江旧州和景洪、以及金沙江石鼓4个水文站的历年实测水文资料为基础,探讨了上述4站有水文资料记载时段的历年及多年的流量～河宽、流量～水深、流量～流速关系,揭示其年际变化特征。结果显示,河相关系理论在研究非冲积性河流当中同样存在很好的效果,表明山地非冲积性河流与冲积河流在河道演变中遵循类似的规律。研究区北段从西部的怒江到中部的澜沧江,再到东部的金沙江,其河相关系的年际变化幅度逐渐减小,与它们受到构造抬升的影响减弱相适应。澜沧江河相关系的年际变化在北部相对不明显,在南部则相对显著,这与其南北两段的地貌分异有关,也与中下游的大坝建设等人类活动引起南部河床的冲淤强度的增大有关。系数积及指数和表明,山地河流由于受到基岩边界的影响,其流水断面的调整中河宽、水深和流速之间的协调能力比冲积性河流的小。另外,建立了流水断面宽深比与流量之间的河相关系式,丰富了河相关系的研究内容,并在研究区不同河流、不同河段的流量预测或断面形态预测中具有重要的意义。     

山地河流的河相关系及其变化趋势——以怒江、澜沧江和金沙云南河段为例

河相关系理论迄今总是应用于冲积河流的研究中并取得了很好的效果,但尚未应用在非冲积性山地河流的研究中.河相关系理论是否适用于非冲积性河流的研究?该研究选取滇西山地河流,以怒江道街坝、澜沧江旧州和景洪、以及金沙江石鼓4个水文站的历年实测水文资料为基础,探讨了上述4站有水文资料记载时段的历年及多年的流量～河宽、流量～水深、流量～流速关系,揭示其年际变化特征.结果显示,河相关系理论在研究非冲积性河流当中同样存在很好的效果,表明山地非冲积性河流与冲积河流在河道演变中遵循类似的规律.研究区北段从西部的怒江到中部的澜沧江,再到东部的金沙江,其河相关系的年际变化幅度逐渐减小,与它们受到构造抬升的影响减弱相适应.澜沧江河相关系的年际变化在北部相对不明显,在南部则相对显著,这与其南北两段的地貌分异有关,也与中下游的大坝建设等人类活动引起南部河床的冲淤强度的增大有关.系数积及指数和表明,山地河流由于受到基岩边界的影响,其流水断面的调整中河宽、水深和流速之间的协调能力比冲积性河流的小.另外,建立了流水断面宽深比与流量之间的河相关系式,丰富了河相关系的研究内容,并在研究区不同河流、不同河段的流量预测或断面形态预测中具有重要的意义.     

网状河流多重河道形成过程的实验模拟

网状河流是受到人们关注的新型冲积河流,其水文特征、地貌特征和沉积特征已经不同程度地被揭示。然而,网状河流的水槽实验迄今仍是空白,而水槽模拟实验是在时间和空间都大大缩小之后的自然界河流演变过程的再现。本文报道的是在实验水槽中通过原河道决口后网状河流的发生和演变过程。实验初始条件为:水槽辅助区的待决口河道,目标区为轴部略微下凹的长方形泛滥平原(4.5 m×16.5 m),其上下层分别为1.5 cm厚、中值粒径为0.0132 mm的高岭土层和0.5 m厚、中值粒径为0.188mm的天然细砂层,从5.5 m-17 m区段的平均纵比降为0.0058,17m-22m区段的平均纵比降为0.0077。采用的定常流量为3 L/s,悬移质输沙量在前3小时为4.5g/min,其后为1.2 g/s。实验总历时50小时。实验初期,目标区的上游段以垂向加积作用为主,中游以随机侵蚀为主,下游以溯源侵蚀为主,在13.5小时左右,相互连通的多重河道的网状河流体系的雏形基本展现。此后至25.5小时,网状河道的演变以下蚀为主演变为以适度的侧蚀,但河岸的后退幅度很小,标志网状河道逐步过渡到成熟期。从25.5小时至50小时,个别河道的局部废弃和决口是该成熟期网状河道演变的新特点。实验成功地模拟了天然网状河流的形成、发展和演变过程,同时也证明了它是不同于分汉河流的河型。这不     

网状河流体系的基本特征及其影响因素

网状河流近年来受到较多关注,无论从沉积特征还是从地貌及水力学特征看,网状河流都是一种典型的河型,但目前对网状河流的认识还存在一定的局限性,从沉积特征,地貌及沉积微环境特征及形成条件等方面的对网状河流进行了系统的论述和总结。     

活化的文化遗产:京杭大运河价值认知与保护方法——对《河兮,斯水》的评介

运河,顾名思义,就是人工开凿用以运输的河流。由于我国地形西高东低,使得主要河流大多是由西向东流向。为沟通这些水系,形成一个水路交通网,就必须开凿运河,以弥补东西向河流的不足。中国运河的历史源远流长,从春秋、战国时的地方性运河的开凿,到秦、汉时期全国规模水运交通网的初步形成,再到魏、晋、南北朝时期江、淮、河、海之间的运河网的形成,及至隋、唐、宋时期以洛阳、开封为中心的南北大运河,最后到元、明、清时期开凿的京杭大运河,体现了中华民族的聪明才智和艰苦卓越精神。历史的积淀,于是乎形成了运河的文化———一种别样的遗产价值。     

弯曲性河流形成原因及造床试验初步研究

弯曲性河流是一种重要的河流类型。对这种河型的成因的研究由来已久。各家主张大约可归结为两大类。一类从水流结构、水流能量或振动等出发,即纯粹讨论水流本身弯曲运动的原因;另一类则纯粹统计流域因素包括流量、比降、泥沙等的影响,设法将弯曲性河流及其他类型河流在受外界影响的差异性上区别开来。从理论的完整性来说,前者至