应用河流阶地10Be深度剖面计算千年至十万年尺度流域平均古侵蚀速率

古侵蚀速率的时空变化规律是研究构造-气候-地表侵蚀之间耦合关系的重要线索。已有的研究多侧重于百万年(10⁶)或百年(10²)尺度上的侵蚀速率限定, 但对千年至十万年(10³~10⁵)尺度上的侵蚀速率限定较少。河流阶地的发育能够延续千年至十万年, 其沉积记录保留了大量流域侵蚀信号, 为建立该时间尺度上的流域古侵蚀速率记录提供了理想的数据支撑。本研究介绍了一种千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率计算方法。基于河流阶地¹⁰Be深度剖面, 约束阶地表面沉积物的¹⁰Be继承浓度和阶地面废弃年龄, 进而计算出多期阶地发育期间的流域平均古侵蚀速率。随后, 以青藏高原东北缘北祁连西段为例, 基于山前6条河流(自西向东分别为石油河、白杨河、北大河、洪水坝河、丰乐河和马营河)已发表的16个阶地¹⁰Be深度剖面数据(共81个¹⁰Be样品)和7个现代河道沉积物的¹⁰Be浓度数据, 建立了北祁连西段约200 ka以来的流域平均侵蚀速率记录(共23个侵蚀速率值)。结果表明, 北祁连西段千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率变化趋势与气候波动曲线之间存在较强的对应性, 揭示了气候变化是引起流域地表侵蚀的关键因素。上述实例证明, 应用河流阶地¹⁰Be深度剖面可有效地计算千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率, 并有助于深入剖析构造、气候和地表侵蚀过程三者之间的潜在关系, 进而推动活动造山带地区定量地貌学研究的发展。

     

兰州市城区河道表层沉积物地球化学元素分布特征

通过对兰州市河道表层沉积物地球化学元素分析发现,兰州市河道表层沉积物41种地球化学元素富集因子多小于1,Cl、S、P、Bi、Cr、Cu、Pb、Sn、U、W、Zn富集因子值均大于2,显示了较高的污染水平。对单个采样点总富集因子的分析研究发现,R值均大于2,显示出较多的富集。其中水磨沟下游和鱼儿沟下游富集因子出现高值,显示出严重污染。元素来源研究结果显示,兰州市河道表层沉积物地球化学元素的来源可分为3类:①生活污水排放以及雨水对地面或街道的冲刷作用;②工业污染,包括冶金、电镀、农药和化肥等污水的排放;③本地土壤类型灰钙土中元素的贡献。通过粒度与元素相关性分析可知,元素P、Cl主要分布于细颗粒物质中,反映了兰州市河道表层沉积物污染物质在细颗粒中有较大量的富集。     

A review of mathematical models of river planform changes

Different mathematical models of river planform changes exist or are being developed. They are reviewed here by discussing a two-dimensional depth-averaged model, various meander models and a model for the braided Brahmaputra-Jamuna River in Bangladesh. Much emphasis is placed on topics where further research is needed. It is concluded that the models help in understanding the underlying processes, but cannot yet be considered generally valid and easy-to-use software packages. In the hands of experienced geomorphologists or river engineers, however, some of the models do already form valuable tools which allow better predictions of future river planforms.     

渭河西安高陵耿镇历史时期古洪水研究

根据高陵白家嘴剖面和马坊滩剖面渭河古河漫滩沉积中147个样品的颗粒分析和史书记载的年代资料,研究了西安高陵耿镇渭河距今1 500—1 100 a间洪水深度、洪水规模和气候变化。粒度分析表明,高陵渭河距今1 500—1 100 a间厚约3.4 m的河漫滩沉积物至少包括了9个粗细明显不同的沉积层,清楚地反映出至少发生了9个大洪水阶段;距今1 500—1 100 a间 的洪水深度比现今明显大,白家嘴剖面中9个洪水阶段发生时河漫滩上的洪水深度均明显大于2 m,其中第2、4、6、8阶段的洪水规模比第1、3、5、7、9阶段更大;第2、4、6、8大洪水阶段是降水量的明显增加造成的,当时年降水量应为800~900 mm;第1、3、5、7、9洪水阶段主要是降水集中或降水量有一定的增加造成的。     

新疆塔里木河流域水资源承载力评价研究

结合塔里木河2002年自然、社会和经济以及水资源资料,选取了耕地灌溉率、水资源利用率、供水模数、需水模数、人均供水量、生态用水率6个主要因素作为评价因素,应用模糊综合评判模型对塔里木河流域水资源承载能力进行了评价研究。结果表明,流域水资源开发利用已经达到相当规模,在现有经济技术条件下,该地区的水资源承载潜力已相对较小,水资源供需矛盾突出,应由耗水型经济结构向节水型经济结构转变,加强水资源的综合管理,以便科学、合理地利用流域内有限的水资源。     

黄河下游引黄区沉沙处理运行方案分析研究*

黄河是多沙性河流,引黄必带进大量泥沙,沉沙池沉粗排细,能有效处理泥沙。当沉沙池淤满,失去自流沉沙作用时,采用"以挖待沉"可以延长灌区运行年限,但没有扬水沉沙方案优越。根据黄河下游地上河的特殊地貌条件,如果能在河漫滩上建沉沙池,可以解决沉沙占地的难题。     

基于GIS和遥感的中国城市分布与自然环境关系的定量研究

利用ArcGIS10、ENVI4.5、Visual FoxPro6.0等软件,采用空间分析技术手段,定量分析了中国655个建制城市的空间分布与河流、植被、地形起伏度、高程4种自然环境因素的关系,结论如下:①城市对水的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;②总体趋势上,植被状况越好,城市分布数目越多;城市对植被的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;③总体趋势上,地形起伏度越大,城市分布数目越少;地形起伏度对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大;④高程对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大。综合评价全国不同区域的城市发展适宜度,分析了适合城市发展的区域。     

雍家沟泥石流活动特征与堵江

自2008年汶川地震以来,四川省绵竹市清平乡雍家沟已暴发过多场泥石流,造成了严重的堵断公路和堵塞河流事件,其中,2012年“8·18”暴发的泥石流规模最大,造成绵远河全部堵塞.通过分析2010年“8·13”与2012年“8· 18”两场泥石流的降雨过程发现,雍家沟暴发泥石流的前期累积雨量在增加,激发雨强在降低.2008年汶川地震导致雍家沟的主沟和支沟内堆积了大量的松散固体物质.野外调查发现,雍家沟多次暴发泥石流的活动路径并不一致,其中,2012年“8· 18”泥石流主要沿1号支沟活动,沟道的侵蚀宽度随着与主沟沟口距离的增加而变窄,沟道内剩余堆积体厚度随着距离的增加呈现先增后减的规律,且沟道内的物质粒径分布具有随机性.对雍家沟在不同暴雨频率下暴发泥石流可能引起的堵江情况进行了分析,结果表明,在暴雨频率大于20％的情况下暴发泥石流便可造成堵江事件,甚至可将主河全部堵塞.     

降雨径流与洪水淹没模型耦合的应用研究

洪水研究包括径流与淹没两种模式.为了探究流域降雨产汇流与淹没情况、提高洪水预报精度,本研究在传统流域水文模型的基础上耦合二维水动力学模型,建立水文-水动力耦合模型.以我国吉林温德河流域为研究实例,模拟了2017年"7.13"洪水在下游口前镇所处子流域洪水淹没过程.首先对基础数据进行预处理,建立HEC-HMS水文模型并进...     

Morphodynamics of a 1000‐year flood in the Kamp River,Austria, and impacts on floodplain morphology

This paper investigates the impact of a 1000‐year flood in August 2002 on floodplains and valley morphology of an Austrian mixed alluvial bed rock river. Discharges with a recurrence interval between 500 and 2000 years caused distinctive overbank scouring and material deposition in the floodplains. After the 1000‐year flood, those morphologically affected areas were at random intervals documented over the whole longitudinal profile. In addition to overbank erosion in curved sections (cut‐offs), the river bed locally widened, floodplain stripping occurred and local overbank scours were documented along straight parts of the river. A hydrodynamic‐numerical model, combined with field measurements, was used to analyse the cause of these erosional landforms. Based on the modelled hydraulic conditions for a one‐year flood (30–78 m³ s^–1) and the catastrophic 2002 event (700–800 m³ s^–1), the numerical results allowed a cause‐effect study with 19 parameters. Deterministic and statistical analysis (ANOVA, discriminant analysis) showed that the morphodynamic effects of the 2002 flood were influenced by the variability of valley morphology of the Kamp River, which led partially to supercritical flow during flood constriction. These processes were in some cases also anthropogenically influenced. Lateral constriction and expansion of the valley geometry over short distances led to scouring and aggradation within the inundated areas during the event. These morphological features were therefore responsible for the elongated scour holes in the floodplains. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.