长江入海泥沙的变化趋势与上海滩涂资源的可持续利用

在分析1950年以来系列监测资料的基础上,对今后20年长江入海泥沙量和口门区5 m等深线以浅滩涂的冲淤趋势作了初步估计,结果表明:(1) 人类活动已导致长江入海泥沙通量减少约2/3.大通站输沙率从20世纪60年代后期开始出现趋势性下降,尤其是80年代后期以来输沙率下降加快.1996～2005年的输沙率(2.80亿t/a)比1956～1965年的输沙率(5.04亿t/a)下降了2.04亿t/a,降幅达44%;三峡水库蓄水后的2003～2005年大通站输沙率(1.89亿t/a)比1956～1965年降低63%.(2) 滩涂淤涨速率明显下降.河口口门区4大滩涂(崇明东滩、横沙东滩、九段沙和南汇东滩)的合计淤涨速率在1958～1977年、1977～1996年和1996～2004年3个时段分别为19.1、5.1和4.9 km2/a.(3) 目前上海5 m等深线以上的滩涂面积主要分布在口门4大滩涂,它们分别是崇明东滩(701 km2)、横沙东滩(464 km2)、九段沙(410 km2)和南汇东滩(462 km2),占总面积的80%.(4) 考虑北槽深水航道工程的影响后得出,大通站输沙率(108 t/a)和口门区4大滩涂淤涨速率(km2/a)之间的关系为Y=9.51X-29.1,r=0.925.预测表明:2006～2015年和2016～2025年时段大通站平均输沙率估计将分别降至1.5和1.2亿t/a左右.根据上述关系,2006～2015年和2016～2025年时段口门4大滩涂5 m等深线以上面积将分别蚀退148和177 km2,即20年累计损失占现有面积的13.8%.在现有工程条件下,今后20年口门的4大滩涂5 m等深线以上的面积累计损失可能为10%左右.因此,作为上海滩涂资源主要来源的长江口门区滩涂淤涨速率在自然条件下随着长江入海泥沙的减少而迅速下降,若无有效的工程保护措施,今后随着长江来沙的进一步降低将出现净的蚀退.采取适当的工程促淤措施,利用高悬沙浓度的有利条件,上海仍可望获得新的滩涂,以实现滩涂资源的可持续利用.     

西南河流源区径流量变化规律及其未来演变趋势

采用统计学方法及集合经验模态分解、小波分析、水文模型等多种方法,在对气象水文、湖泊岩芯、树木年轮、气候模式数据进行深入分析的基础上,研究了西南河流源区径流变化规律与历史丰枯规律及其驱动机制,分析了未来气候变化影响下的径流演变趋势。结果表明：三江源地区的径流近50 a整体表现为上升趋势,雅鲁藏布江流域除尼洋河外的其他区域年径流量整体呈不显著下降趋势,气候变化是导致三江源、雅鲁藏布江和怒江流域径流变化的主要原因,其中降水是引起径流变化最关键的因子;主要河流径流不同时间尺度的丰枯演变规律为,雅鲁藏布江中游全新世洪水事件呈现出早晚全新世频繁、中全新世相对较少的特征,近500 a怒江流域重建径流序列存在10个丰水期和10个枯水期,丰枯序列变化主要受季风环流和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)活动的影响;在未来15～60 a,全球持续增温将使西南河流源区平均年径流深相比近30 a增加6%～14%,而极端径流呈现出“干更干、湿更湿”的变化特征,同时生态因子对径流变化的影响不可忽视。     

大渡河上游鸡心堡滑坡形成的古堰塞湖及其环境效应

堰塞湖及其溃决洪水对山地地表过程具有强烈影响,严重危害山地区域的安全,对堰塞湖开展相关研究,可为区域现代堵江风险分析提供参考。以青藏高原东缘大渡河上游支流小金川鸡心堡古滑坡堰塞湖为研究对象,采用单片再生剂量法与标准生长曲线法相结合的方法对深度约12.5 m的湖相沉积剖面上的7个光释光样品测试年代,并进行了详细的地层学与年代学研究,恢复该堰塞湖的年代和范围,重建该古滑坡的规模,讨论了该古堰塞湖的成因及其环境效应。研究结果表明：1)研究区在距今约2～3 ka发生过一次滑坡堵江事件,形成鸡心堡古滑坡堰塞湖,持续一段时间后,形成最大流量约为2.70×10³ m³/s的洪水溃决过程;2)该古堰塞湖的堵江残留滑坡坝高约150 m,滑坡坝面积约1.41×10⁵ m²,体积约4.19×10⁶ m³,堰塞湖的面积约1.84×10⁶ m²,库容水量约6.10×10⁷ m³; 3)依据现有地...     

湖北旧石器至战国时期人类遗址分布与环境的关系

湖北旧石器时代至战国时期1362 处遗址时空分布的总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的。旧石器时代海拔50~500 m 的遗址数占当时遗址总数的78%, 而新石器时代至战国 时代71%~95%的遗址分布于0~200 m 的海拔区。该区遗址时空分布变化主要受两方面影响: 一是各时代人类都需要选择既靠近水源、又便于抵御洪水的河流1~2 级阶地为生存地点。而 全新世以来受区域构造抬升影响, 河流下切会形成新河谷, 且构造运动稳定期河流侧旁侵蚀与堆积也导致大量新阶地在低海拔区增多。因此, 人类为适应河流阶地位置变化的迁徙, 导致该省中东部低地区遗址逐渐增多。二是该区人类遗址时空分布变化还受气候条件影响。旧石器文化遗址主要分布在十堰东北部汉水流域以及荆州西南和荆门以东, 从河流地貌发育角度看, 该时期遗址分布在较高位置与此时期河流主要分布在较高地势区有关。城背溪文化时期原有的旧石器遗址分布区此时的遗址分布寥寥无几, 相反, 在西南部宜昌附近的长江沿岸却明显增多, 并成为该时期一个重要的分布区。大九湖孢粉谱的特征表明, 城背溪文化期遗 址数只有23 处主要与当时处于全新世湿热期降水量较大以及洪水较多有关。大溪文化、屈家岭文化和石家河文化对应于大九湖孢粉带Ⅳ的中上部, 这一阶段总体上气候适宜, 是有利于农业文明发展的全新世暖湿期, 在湖北中东部地区各时代遗址数递增显著, 但屈家岭文化时期, 原先分布在长江三峡地区的34 处大溪文化遗址有32 处消失, 而在襄樊-荆门-孝感一线以北的较高地势区却猛然增长了近90 处, 此种变化主要与当时水域范围扩大有关。楚文化时期对应于大九湖孢粉带V, 处于全新世温干气候阶段, 但当时的温湿条件仍有利于农业耕种, 故该时期遗址数骤增至593 处。湖北东南部海拔0~50 m 的湖群区因地势低洼, 洪涝严重, 所以成为历代遗址分布最少的地区。     

乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场

主要对乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场进行分析。 结果表明, 乌鲁木齐地区中等地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主, 地震破裂面与其附近构造走向基本一致, 主压应力P轴方向为NE向或近NS向; 乌鲁木齐地区小地震的震源断错性质表现出一定的区域性, 破裂面以近EW向为主, 主压应力P轴方向近NS向, 兼有部分NE向或者NW向。 显示出小地震的发生既受局部地质构造的影响, 也受区域构造应力场的影响。     

基于数值模型和事件树模型的长江中游溢油风险研究

河流溢油事故会严重影响河流生态和供水安全,为了及时应对溢油事故,合理安排应急物资,有必要对溢油影响风险进行定量评估。本研究通过将数值模型和事件树模型相结合构建了河流溢油事故影响风险的评估方法,以长江中游为例,计算了溢油事故后油膜漂移距离的概率分布。结果表明在75%的概率下,事故发生后6 h内的油膜漂移距离小于42.7 km, 24 h内油膜漂移距离小于143.0 km。本研究构建的风险评估方法可为溢油应急方案设计和应急物资储备提供科学指导。     

钱塘江河口段长周期泥沙冲淤和河床变形

通过对钱塘江河口段50多年连续水下地形资料的整理和分析,给出了该河口段在遭遇连续丰、枯水文年时的长周期泥沙冲淤特点,以及相应塑造的顺直、弯曲两种河势在河床形态与演变上的差异。研究结果认为,长周期泥沙冲淤和河床变形是钱塘江河口段保持冲淤平衡的一种自动调整手段;与冲积河流不同的是,钱塘江河口段通过河型、比降、断面等因素的调整来改变进入该河口段潮流量的大小。     

沿海地区复合洪水危险性研究进展

沿海地区频繁遭受洪水灾害,往往并非单一灾种驱动,而是多种致灾因子相互影响的综合结果.文中梳理了沿海地区复合洪水的主要驱动机理,归纳了复合洪水危险性研究中统计模型和动力数值模型两类主要研究方法,并分别阐述了近年来主要进展.复合洪水是极端高潮位(包括天文潮位、风暴潮和海浪)、河流洪水和强降水过程的两两组合或者是三者同时发生...     

溶解性有机碳耦合营养状态解析河流CO2动态及驱动因素

为全面探索河流溶解性有机碳(DOC)与二氧化碳(CO₂)动态及驱动因素的相关关系,以我国三峡库区河流——澎溪河为对象,于雨季和旱季采集表层水体水样,分别通过原位和室内测定,明确水文参数(水温、pH、碱度和流速)、DOC浓度和营养元素(总氮(TN)和总磷(TP))浓度,并计算水体CO₂分压(pCO₂)、水—气界面CO₂交换通量和营养元素化学计量比(DOC:TN、DOC:TP和TN:TP)。以河流CO₂、DOC和营养状态动态变化为基础,通过对DOC、TN、TP、营养元素化学计量比和荧光峰(B、T、A、M、C、D和N)与河流pCO₂的多维分析建立及评估潜在的耦合关系,从而揭示特定区域河流CO₂的来源与驱动因素特征。结果显示,澎溪河水—气界面CO₂交换速率在3.75～22.9 m/d范围内,雨季((9.91±4.93)m/d)>旱季((6.69±4.30) m/(d),pCO₂在65.95～2...