滦河三角洲地区晚第四纪地层的划分及近代构造运动探讨

本文根据滦河三角洲地区野外调查和25个样品的C14年代测定结果,讨论了第四纪地层划分和对比以及近代构造运动。研究表明,滦河内迭三级冲积扇的形成年代分别为距今18000年前,11000年前和6000—3000年之间。在全新世中期,渤海湾北岸发生过海侵。三条古海岸线的年代分别为距今5500年、3700年和350年。本区地面下沉最大幅度为10米左右(姜各庄)。由于滦河最新三角洲的西部和东部地壳下沉速度不同,使滦河河道自全新世中期以来不断向东移动     

生态输水前后塔里木河下游绿洲特征分析

依据樊自立等人对人工绿洲、天然绿洲的定义及分类,对塔里木河下游人工绿洲、天然绿洲包含的要素进行提取,并根据前人对干旱区人工、天然绿洲适宜配比的研究,结合相应的遥感影像数据,对塔里木河下游1990—2000年、2000—2010年人工绿洲和天然绿洲的变化规律及其比例进行分析,探讨该区人工绿洲和天然绿洲的适宜配比。主要结果为:1990—2010年期间,塔里木河下游人工绿洲平均以19.09 km~2/a的速率增加,而天然绿洲平均以13.20 km~2/a的速率减少。输水前在生态系统的退化过程中,高覆盖草地面积减少了43.91%,湖泊面积100%消失,同时水库面积减少了45.28%;输水后,高覆盖草地面积减少量大有好转,10 a间只减少了6.79%,水库面积增加了392.44%。塔里木河下游流域在生态输水前,耕地增加了12.31%,生态输水后,耕地增加了30.37%。1990—2010年间,而绿洲总面积(人工+天然)不变,变化主要是发生在人工绿洲与天然绿洲之间的相互转化,天然绿洲逐渐被人工绿洲替代,平均每增加1份面积的人工绿洲就要失去1.1份天然绿洲。     

干旱区间歇性生态输水对地下水位与植被的影响机理研究

塔里木河下游生态系统作为典型的干旱区生态系统,对水分具有较强的依赖性。为了解塔里木河下游间歇性生态输水对地下水埋深变化、植被生长的关系,得出地下水埋深、植被生长变化及间歇性生态输水过程之间的相互影响机理,以塔里木河下游英苏断面为研究区,基于达西定律、植物根系吸水速率计算方法,以及2009-2015年生态输水-地下水位变化-NDVI变化相互耦合关系,对三者之间相互影响过程及影响机理进行定性与定量分析。结果表明：（1）输水效益的显现是一个漫长的过程,地下水的响应和下游植被的生态响应均在一个大的空间和时间尺度上将逐步显现,另外由于植物生长具有季节性,当年地下水埋深值在一定程度上可影响次年植物生长。（2）多年研究表明,当地下水埋深低于7 m时,满足乔、灌木植物生长需求;低于6 m时,满足草本植物生长需求。（3）在年总输水量为固定情况下,一年两次是利于河岸植被恢复的最适宜输水次数。由于生态输水-地下水位变化-NDVI变化存在一定的滞后期,建议每年春季4~5月份和夏季7~8月份作为输水期。     

地下变水位条件下塔里木河下游河岸胡杨林蒸腾模型

选择在塔里木河下游普遍生长的胡杨林(Populus euphratica)为供试植被(3种不同大小胡杨),以大气温度、太阳净辐射、大气相对湿度、冠层顶风速、地下水位和胡杨树茎横截面积等6个影响因子作为影响胡杨林蒸腾量的自变量,基于最小二乘法建立了多元线性回归模型与非线性模型相结合的多元非线性回归耦合模型,并应用模型对地下变水位条件下塔里木河下游河岸胡杨林的耗水过程分别进行了时尺度和日尺度上的模拟研究。结果表明:在日内变化(时尺度)方面,大气温度、相对湿度、辐射、地下水位和树茎横截面积等5个因子是影响胡杨林蒸腾量的主要因素,在不同地下水位条件(Hg=1.0 m、1.2 m、2.5 m、3.0 m)条件下,胡杨蒸腾量观测与模拟的平均确定系数分别为0.69、0.87、0.82和0.88;而在日均变化(日尺度)方面,大气温度、地下水位和树茎横截面积等3个因子是影响胡杨林蒸腾量的主要因素,胡杨林的蒸腾量观测值与模拟值表现出较好的相关性,其确定系数与决定系数分别为R=0.73、R2=0.532,平均相对误差为19.6%,其显著性水平均通过p=0.05,表现出较好的拟合性。总之,模拟结果与试验观测结果比较吻合,该回归耦合模型具有使用简便、影响因子易测定,能够更好刻画植被腾发量的复杂非线性特性,为干旱区自然植被耗水量的估算提供了计算方法和科学依据。     

Water sources of plants and groundwater in typical ecosystems in the lower reaches of the Heihe River Basin

Stable oxygen and hydrogen isotopic compositions （δ18O and δD） of soil water and shallow groundwater of a riparian forest, an artificial shrub forest, and Gobi of the lower reaches of the Heihe River Basin are used to study the recharge water sources of those ecosystems. IsoSource software is used to determine the δ180 values for root water of Populous euphratica and Tamarix ramosissima in the riparian forest ecosystem, Haloxylon ammodendron in the artificial shrub forest, and Reaumuria soongorica in the Gobi, as well as for local soil water and groundwater, and precipitation in the upper reaches of the Heihe River Basin. Our results showed that soil water and shallow groundwater of the riparian forest and the artificial shrub forest were recharged by river water which originated from precipitation in the upper reaches, and strong evaporation occurred in the artificial shrub forest. Soil water of the Gobi was not affected by Heihe River water due to this area being far away from the river channel. The main water sources of Populous euphratica were from 40-60-cm soil water and groundwater, and of Tamarix ramosissima were from 40-80-cm soil water in the riparian forest ecosystem. In the artificial forest, Haloxylon ammodendron used 200-cm saturated-layer soil water and shallow groundwater. The Reaumuria soongorica mainly used soil water from the 175-200-cm depth in the Gobi. Therefore, soil water and groundwater are the main water sources which maintain survival and growth of the plants in the extremely arid regions of the lower reaches of the Heihe River Basin.     

Mutual Interference of Two Debris Flow Deposits Delivered in a Downstream River Reach

We investigate experimentally the depositions of two contiguous debris flows flowing into a main river reach.The aim of the present experimental research is to analyze the geometry and the mutual interactions of debris flow deposits conveyed by these tributaries in the main channel.A set of 19 experiments has been conducted considering three values of the confluence angle,two slopes of the tributary,and three different triggering conditions（debris flows occurring simultaneously in the tributaries,or occurring first either in the upstream or in the downstream tributary）.The flow rate along the main channel was always kept constant.During each experiment the two tributaries had the same slope and confluence angle.The analysis of the data collected during the experimental tests indicates that the volume of the debris fan is mainly controlled by the slope angle,as expected,while the shape of the debris deposit is strongly influenced by the confluence angle.Moreover,in the case of multiple debris flows,the deposit shape is sensitive to the triggering conditions.Critical index for damming formation available in literature has been considered and applied to the present case,and,on the basis of the collected data,considerations about possible extension of such indexes to the case of multiple confluences are finally proposed.     

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。     

柴达木盆地托拉海河下游复合新月形沙丘沉积构造探地雷达探测初步结果

运用探地雷达,对柴达木盆地托拉海河下游右岸两个典型复合新月形沙丘进行探测,通过图像处理与影像解译,获取了连续且具一定深度的风沙沉积构造信息,并结合无人机影像、遥感影像与野外实际考察情况,综合分析该研究区内风沙沉积构造与沉积环境。结果表明：（1）选取100 MHz的天线、0.5 m探测步长、1 m的天线间距进行探测,探地雷达图像与无人机影像呈现出很好的对应关系,沙丘内部构造清晰,故使用此参数探测复合新月形沙丘的内部结构可行。（2）托拉海河下游复合新月形沙丘内部沉积构造类型多样,广泛发育正向加积层、垂向加积层等层理。（3）河道与沙丘均向东南方向移动,两个沙丘存在规模持续缩小且两翼拉长、逐渐变得不对称的发育过程。（4）托拉海河下游复合新月形沙丘的发育分为3个时期：快速发育阶段、固定风蚀阶段、蚀余加积阶段。     

三峡水库蓄水前后下游河床沉积物渗透系数的变化分析

三峡水库蓄水改变了下泄的水沙条件,引起坝下游水沙过程及泥沙输移特性发生变化,影响下游河床沉积物的渗透系数。基于黄河花园口实测沉积物渗透系数与颗粒粒度参数,拟合了渗透系数K关于平均粒径d50及分选系数σ的经验公式,并用该公式分析了三峡水库蓄水前后下游河床沉积物K的变化。结果表明:(1)三峡水库蓄水前、后三峡大坝下游渗透系数K整体上均呈向下游减小趋势,且越接近河口,变化幅度越小;(2)城陵矶以上河段,水库蓄水运用之后,渗透系数K值较蓄水前明显增大;(3)大通至徐六径断面间河段,水库蓄水后较蓄水前渗透系数K值变化幅度存在减小趋势。     

多因素变化对三峡近坝段浅滩演变的迭加影响效应

为探索三峡坝下游淤沙型浅滩冲淤特性突变的成因,结合芦家河河段较为系统的水沙输移和河床冲淤观测资料,从来水来沙变化、河势调整等多种角度,分析了多因素变化条件下的浅滩演变机理。结果显示:水库下游悬沙来量大幅减少导致分汊河道冲刷变形,促使洪水流路过流能力增强、浅滩冲淤转换的临界流量减小;三峡水库进入175 m运行期后,来流退水过程加快,泥沙输移更集中于汛期。以上变化更利于汛期浅滩淤积,不利于汛后浅滩冲刷,各种因素迭加作用下,导致浅滩条件在2008年前后发生阶段性变化。未来冲刷过程中,研究河段的浅滩淤积现象仍可能出现,类似问题在长江中下游其他的主流年内交替型汊道浅滩也同样值得注意。