黄河口清水沟河道的冲淤过程与模拟

为揭示黄河口清水沟河道长时段的冲淤演变规律并建立其冲淤计算方法,分析了清水沟1976—2015年的时空冲淤演变过程,采用河床演变的滞后响应模型,考虑河口来水来沙及河道延伸与蚀退的影响,建立了清水沟累计冲淤量的计算方法。结果表明:1976—1980年改道初期清水沟改道点上游先冲后淤,改道点下游淤滩塑槽,淤积量随着下游河道展宽而增加,1980年后改道点上、下游河道冲淤过程趋于一致;受水沙条件等因素影响,1980—1986年清水沟主槽冲刷展宽,之后主槽淤积萎缩;1996年清八改汊和2002年小浪底水库"调水调沙"原型试验以来,河道转淤为冲,2002年后河道冲刷速率随时间指数衰减;河床演变的滞后响应模型可计算清水沟长时段的冲淤过程,该方法可为预测未来清水沟冲淤演变趋势提供科学参考。     

基于地理加权模型的农村居民点空间格局及影响因子分析——以湖北省麻城市为例

以湖北省麻城市2009年和2015年农村居民点为研究对象,采用区位指数和核密度测算法对农村居民点空间分布形态进行分析,运用传统最小二乘法和地理加权模型从全域和局部角度分析自然地貌、社会经济、生态限制等因素影响农村居民点空间演变的作用机制。研究得出:麻城市2009—2015年农村居民点用地面积增长率达6.92%,斑块主要以分散式外延扩张为主,空间结构演变总体上呈现沿沪汉蓉快速铁路和武麻公路向四周扩散的连续分布特征。从全域上看,农村居民点分布格局与坡度、公路、建制镇、风景名胜区、河流呈空间负相关关系;从局部影响程度来看,最大正向影响因子为人均收入和高程,负向影响因子主要是坡度和河流,其他影响因子随地理位置变化正负向影响均存在。     

湘江下游河床沉积物元素地球化学背景值估算

本研究对湘江下游河床沉积物进行了元素地球化学分析,在认识沉积物元素地球化学特征、甄别人为源与自然源重金属的基础上,估算了沉积物的元素地球化学背景值。结果表明:SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O等主量元素及V、Co、Cr、Ba、Sc、U、Sr、Ga、Ge、Rb、Nb、Y、REE等微量元素在沉积物中含量变化相对稳定(Cv<0.2),分布相对均匀,且富集不明显(EF<2.0,Sr明显亏损)。而MnO、MgO、CaO、Na2O、P2O5等主量元素,及Cd、Mn、Cu、Pb、Zn等重金属在沉积物中含量变化大(Cv>0.25),分布极不均匀,且沉积物中重金属明显富集(EF>2.0)。主成分及Pearson线性相关性分析显示,沉积物中不明显富集的微量元素主要赋存于难溶硅酸盐矿物相中,为自然源元素。而沉积物中显著富集的重金属主要赋存于铁—锰氧化物等矿物相中,为有人为源叠加的元素。故针对不同来源特征的元素用不同的方法进行了背景值计算,求得沉积物中47个元素的背景值。再利用元素比值等方法对所得背景值进行检验。结果表明,本文得到的湘江沉积物元素背景值合理,可用作流域沉积物重金属污染评价参考。     

辫状河流演变过程与机理的研究进展

辫状河流属于冲积河流的主要类型,对流水地貌景观、水生栖息地和河流开发与生态保护具有重要科学意义。根据辫状河流演变过程与机理的国内外研究进展,对定义与形态特征进行综合描述,并给出常用的形态表征方法与参数。总结辫状河流的4种野外地形观测方法以及水槽试验和数值模型的应用,比较它们的适合范围;描述辫状河流的不同形态单元的组成,列举沙洲形成、汊道调整与横向迁移、岸滩侵蚀、河漫滩淤积等基本演变规律;对比分析水流功率、床沙粒径、泥沙补给、滨河植被、河谷宽度等影响辫状河流形态动力学过程的主要控制因素;指出青藏高原不同空间尺度辫状河流的形成原因、形态特征和演变规律是河流动力学的重要研究方向。     

一次层状云降雨过程多源遥感特征参量演变分析

利用河北省邢台市皇寺国家观测站布设的Ka波段云雷达、微波辐射计和微雨雷达以及地面雨量计等观测资料,对2017年5月3日一次西南涡天气过程的降水云系进行了综合分析,结果表明:本次降水过程为稳定性层状云过程,云内粒子下落速度由高空向地面逐渐增大,第一轮降水出现在云的发展阶段,第二轮降水出现在云的成熟阶段,每次降水开始前云内的相对湿度、水汽含量、液态水含量和温度曲线同时出现跃增和峰值,各指标在降水结束后出现较明显下降,之后得到恢复,出现第二三次峰值并产生降水;利用微波辐射计资料在时间和空间上连续反演计算云中水汽压和冰面饱和水汽压差值场("e—E_i"差值场),当云中过冷水和过冷水汽大值区与"e—E_i"差值场的正值区重合时,冷云中贝吉龙过程较强,有利于精细化定量判断强降水出现和人工增雨潜力区位置,综合以上遥感探测资料分析结果,可以认为本次天气过程有利的人工增雨作业时机出现两次,第一次在13:45降水刚刚开始至云顶下降到6 km前;第二次时间较长,云层条件更为有利,即17:40—21:15云顶高度维持在8~10 km的时段;作业适宜高度为4~8 km(-20~0℃)。     

不同水沙条件下黄河下游二级悬河的发展过程

以大量实测横断面资料为基础,研究了1973~1997年不同水沙过程对黄河下游二级悬河形成过程的影响。发现花园口至高村河段二级悬河集中形成于1985~1997年的枯水阶段。高村以下河段二级悬河的形成可分两个阶段,1973~1985年大水条件下是冲刷主槽和淤积滩地的时期,但是由于泥沙主要堆积在靠近滩唇的部位,造成河床横比降增大;1985~1997年枯水条件下泥沙在主槽中大量淤积,导致二级悬河的形势更加严重。生产堤限制了泥沙的堆积范围,导致生产堤内滩地平均高程增长速度明显快于生产堤外滩地平均高程增长速度,生产堤距较窄的河段生产堤内滩地平均高程增长速度较快,显示了生产堤对二级悬河的发展有促进作用。     

《中国气候与环境演变》评述

由中国气象局局长秦大河院士、国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜院士、科技部副部长李学勇共同主编的《中国气候与环境演变（上、下卷）》专著已于2005年8月南科学出版社出版,全书为16开精装本．158万字．986页。这是我国第一部全面评估中国气候与环境演变基本科学事实、预估未来变化趋势、综合分析其社会经济影响、探寻适应与减缓对策的专著。全书的撰编写花了三年的时间,     

玛纳斯河山麓冲积扇演变遥感研究

基于地质过程,特别是沉积地质过程的理论和方法,通过对航空相片和遥感影像的解译,结合野外考察和地貌与沉积物分析,研究玛纳斯河山麓冲积扇的演变过程,并对其形成和演变原因进行探讨。晚第四纪以来,玛纳斯河山麓冲积扇从第二排山麓到下游冲积平原,可划分为四期规模较大和三期规模较小的冲积扇;玛纳斯河山麓冲积扇的形成演变受气候、构造或气候—构造耦合作用的共同影响,具有多成因性和多层次性。     

渤海湾北部滨外沙坝演变的遥感分析

通过多时相航空遥感影像和MSS、TM、ETM卫星遥感影像的解译、对比,分析渤海湾北部滨外沙坝近50年来的演变过程。结果表明:在波浪、潮汐、潮流和河流等动力因素的作用下,滨外沙坝的动态变化较为明显,在整体西向漂移、向海侧边线蚀退的背景下,个体沙坝的变化表现为陆向蚀退、侵蚀消亡、西南向漂移与端点蚀退、西向漂移与端点延展和海向淤进与陆向蚀退交替等多种态势。     

三角洲前缘岸滩对河流来沙减少响应的敏感性探讨——以长江口门区崇明岛向海侧岸滩为例

利用ArcGIS对1977—2004年不同时段的长江口崇明岛向海侧水下地形测量资料进行处理,并结合该区的潮滩历史遥感图片、现场高程测量以及同期大通站输沙率资料,探讨三角洲前缘岸滩冲淤演变对河流来沙减少响应的敏感性。结果表明:研究区岸滩的淤涨速率总体上在年代以上时间尺度随着长江来沙减少而下降,但由于局部滩—槽演变和海洋动力条件的影响,某些年代内和某些部位可能出现相反的趋势,使岸滩演变对河流来沙减少的响应变得复杂化。在此基础上预测今后几十年研究区的冲淤趋势。