水下沙丘形态演化的数值模拟实验

水下沙丘在海洋、湖泊、河流等浅水砂质沉积区广泛分布。基于过程的数值实验方法探讨了沙丘形态演化问题,试图解释在沙丘形成过程中各因素的作用及它们之间的关系。模拟中考虑了以下的变量:水深、沉积物粒度、沉积层厚度以及台风作用。模拟结果显示,沙丘的空间分布控制了空间流场的参数k₂,沙丘波高受水深、沉积物粒度以及沉积层厚度等因素的影响,沉积层厚度决定了沙丘的形态是否饱满。在台风作用中,沙丘波峰的沉积物被侵蚀,高程降低,波高渐小;台风作用后,沉积物被重新输运至波峰,沙丘高度逐渐恢复。因此,沙丘的高度取决于台风作用的时间以及2次台风作用之间的间隔。沙丘形态和尺度在台风作用前后变化较小,但沙丘演化的速度却有所提高。根据台湾浅滩和北海南部地貌系统数据的验证,模拟具有较好的效果。     

沙丘移动的研究现状与未来研究思路

沙丘移动的研究经过数十年的发展与完善,基本上已自成体系。但是由于起步较晚,加之现象的复杂性,目前仍有很多重要的理论问题没能彻底解决,至少还未达成共识,成为学术界长期以来争论的焦点,从而影响了它的继续发展。本文在剖析沙丘移动研究现状的基础上,浅析其未来研究思路。重点对沙丘移动的判定指标进行了讨论,指出了Lancaste(r1988)提出的指标表达式不能够直接应用于我国,必须建立与我国国情相符合的指标体系。     

福建岬湾岸型沙质海滩对台风的响应特征

对福建沿岸岬湾岸型沙质海滩的蚀淤变化分析,结果表明:在0418号台风"艾利"袭击下,台风移动路径左侧的两个海滩表现为侵蚀,滩肩蚀低,滨线向陆移动,其中岩下村海滩比卒子村海滩的侵蚀严重,岩下村海滩侵蚀集中在后滨和高潮带,卒子村海滩侵蚀集中在中、低潮带;台风移动路径右侧的衙口村海滩相对比较稳定,仅中潮带出现弱淤积,后滨向陆侧人工堆积沙丘遭受侵蚀.     

沉积物理化特征对阿拉善苏宏图盆地粘土沙丘成因的影响

对苏宏图盆地红色粘土沙丘表沙、结壳、湖底沉积物粒度和水溶液电导率特征及沙丘走向进行研究。研究表明：(1)苏宏图盆地红色粘土沙丘表沙粒度组成以粉砂为主（51.52%）,粘土含量较高（16.64%）,粒度频率分布呈明显的多峰布特征,与典型的沙漠沙丘具有显著差异;(2)红色粘土沙丘表沙与湖底沉积物具有大致相似的粒度分布特征,反映了苏宏图盆地湖底沉积物是粘土沙丘的主要物质来源;(3)苏宏图盆地红色粘土沙丘是以砂粒大小的团聚体颗粒被风搬运、堆积形成;(4)粒度组成、沙源和气候条件的差异是造成不同地区粘土沙丘形态、可移动性及沉积构造显著差异的主要原因;(5)苏宏图盆地耙状红色粘土沙丘可被认为是东西走向遵循不稳定床型发育模式的新月形沙丘叠加上东南延伸遵循指状延伸模式的次生臂膀而成。     

西藏定结地区爬坡沙丘粒度特征分析

通过对西藏定结地区典型爬坡沙丘表层沉积物的形态参数、粒度组成和粒度参数等进行分析,揭示其粒度特征。结果表明：（1）爬坡沙丘表层沉积物以细砂和中砂为主,极细砂含量较少,同时含有少量粉砂和粗砂,不含粘土成分。（2）沙丘平均粒径范围1.98~2.41 Ф,分选系数变化范围为0.45~0.75,属中等分选,偏度变化范围为0.01~0.12,呈近对称至正偏分布,峰度变化范围为0.94~1.01,呈中等尖锐峰态。（3）从样品PPSQ1~PPSQ6,随着高度和距离的增加,沙丘表层沉积物平均粒径先变细后变粗,分选不断变好。（4）爬坡沙丘表层沉积物主要来源于河漫滩。（5）与雅鲁藏布江、东昆仑山地区爬坡沙丘对比可知,定结地区的沙丘粒径较粗,分选较好,主要是物源及风力分选作用的共同结果。     

黄河源区玛多县沙漠化成因与发展过程

通过分析黄河源区玛多县沙漠化的成因和过程,结果表明,玛多县沙漠化成因类型有三种,分别为固定沙丘/古沙丘活化、滑塌陡坎及风蚀斑块,其形成都与多年冻土退化相关.在固定沙丘或古沙丘分布区,冻土退化导致热融沉陷,形成沉陷坑,沉陷坑边缘形成拉裂缝或陡坎,使下伏松散沙露出.在斜坡上,冻土退化形成滑塌陡坎,使底层土壤从侧面暴露.在平坦的冲积平原,差异性冻胀和融沉导致草皮拉裂,形成积水坑洼,冻土退化导致土壤变干,土壤的底层暴露.下伏风成沉积物暴露后,遭受风蚀,形成侧向凹槽,致使上部土体坍塌,使更多的风成沉积物暴露,这些过程的不断重复,使风蚀坑、陡坎、风蚀斑块扩大相连,最终形成流动沙丘、风蚀劣地、戈壁等地貌.     

青海共和盆地多石在沟河道沙丘现代风水交互过程

选择青海共和盆地多石在沟河道中6道新月形沙丘链作为研究对象,采用Trimble4700DGPS与常规测量手段,结合野外风沙观测与自动气象站数据,初步观测分析了2006年多石在沟河道沙丘在不同季节的形态变化过程,计算出2006年风季前比雨季后多石在沟河道沙丘体积减小了548.3m3,风积量为2351m3,流水的蚀平量为2899m3,2006年风水两相营力对河道沙丘的侵蚀贡献率约为45%∶55%,流水的搬运作用强于风力的堆积作用。但从较长的时间尺度来看,研究区的风力侵蚀作用强于流水侵蚀作用,河道沙丘不断增大。多石在沟河道沙丘是一个典型的风水交互作用系统,河道成为风力与流水交互作用的"中转站",在风水的交替作用下,沉积物由风积环境进入流水环境中。     

库姆塔格沙漠羽毛状沙丘表面沙粒度分布特征

对库姆塔格沙漠羽毛状沙丘不同部位表面沙物质进行的粒度分析结果表明,羽毛状沙丘"羽轴"-新月形沙垄沙以细沙(0.125～0.25 mm)为主,含量占60.8%,平均粒径2.42ψ,分选较好(σ1值0.33～1.09,平均0.65),偏度以对称为主(Sk值-0.31～0.35,平均0.08),峰度以中峰态为主(KG值0.70～1.57,平均1.08)."羽轴"-新月形沙垄沙粒径在横剖面方向上即从新月形沙丘两翼坡脚至丘顶部变细,东南翼角略粗于西北翼角;在纵剖面方向上从新月形沙丘迎风侧经丘顶至背风侧也逐渐变细.随着平均粒径变细,分选变好,正偏的趋势也越显著."羽枝"一垄间沙以粗沙为主,分选较差,宽峰态为主.羽毛状沙丘沙累计概率曲线主为4段式或3段式,"羽轴"-沙垄沙以单峰态为主,占96.7%;"羽枝"-垄间沙则以双峰态为主,占54.2%.大尺度地形(沙垄和垄间地)和局部地形对粒度分布有一定程度的影响.     

无人机影像三维重建在沙丘形态监测中的应用

沙丘形态监测对开展土地沙化防治工作具有重大意义。应用无人机,分别在2016年7月、2017年3月、7月和9月对青海湖克土沙区4个沙丘进行影像采集,借助PhotoScan软件进行三维重建生成高分辨率的沙丘正射影像和DEM数据,使用ArcGIS软件获取沙丘形态参数并分析变化。实验结果表明：基于无人机影像监测沙丘形态,具有可行性和准确性,正射影像精度较高,DEM数据通过校正后可正确反映沙丘形态,为逐天高精度监测变化提供了可能。     

旱麻岗沙漠风沙地貌发育与演化

旱麻岗沙漠位于腾格里沙漠南部,是腾格里沙漠的重要组成部分。目前对该沙漠几乎没有研究。旱麻岗沙漠最主要的地貌是风沙地貌和流水地貌,且近似南北方向平行相间排列。该沙漠主要的沙丘类型有新月形沙丘链、反向沙丘和灌丛沙丘,其中新月形沙丘链和反向沙丘分布在海拔相对高的区域,且呈条带状分布,而灌丛沙丘主要分布在冲沟内。旱麻岗沙漠的起沙风主要为西北风,其次为东南风。风能环境属于低等风能环境,合成输沙方向为282°~331°,方向变率为中等变率。流动沙丘表面平均粒径最大,其次为结皮下层和结皮表层;分选性与平均粒径有相似的规律。石羊河流域、祁连山东端的冲积-洪积物和湖相沉积为旱麻岗沙漠的形成与演化提供了重要的沙源。根据野外考察,结合以往研究成果,该沙漠的形成与演化可以概括为以下几个阶段:大湖期;湖水干涸期,在退水过程形成近似平行排列的小冲沟;沙漠形成与扩张期,流动沙丘覆盖整个区域;沙漠萎缩期,降雨量增加,沙漠萎缩,平行排列的冲沟宽度和深度增加,冲沟内的流沙随流水冲向下游,而冲沟间的沙丘仍然保留在原来的位置,形成现代的地貌格局。