应用遥感象片研究下荆江河曲的演变

本文应用遥感象片(地球资源卫星象片及航空象片)的判读和量测技术,以地面凋查资料和历史资料为佐证进行对比分析,描述了下荆江现代河道的平面特征,分析了影响下荆江自由河曲演变的地质、地貌、水文诸要素和河曲演变过程,从而论证了遥感象片对研究河曲现象及其他流水地貌的优越性,为进一步开展遥感影象的地貌研究提供若干经验。     

荆江河曲的成因与演变

本文着重分析了荆江河曲形成的边界条件,指出沙层之上复有厚层粘土的二元结构,或沙与土互层结构的土质条件,对荆江河曲的形成与发展起了极其重要的作用。同时,从对荆江在2500年内河床类型的演变过程的分析中,阐明了历史时期内分流穴口的淤塞,使荆江流量增大,洪水位增高,促进了河漫滩相粘土层的迅速增厚,造成了在水流作用下,河岸的相对可动性小於河底的边界条件,因而促使荆江的河型由三角洲分(氵义)河床转化为河曲。最后根据400多年来荆江各段河床平面变形形式的不同将荆江河曲划分出五种弯道演变的类型。自然界中蜿蜒曲折的河床称为河曲,它是普遍存在的一种河床类型。远在2000多年前,我国著名学者管子就提出“水性至曲”的现象。1870年英国著名地质学家C.莱伊尔(C.Lyells)开始从地质地貌观点研究河曲成因与演变。1908年法国河道工程师L.法格(L.Fargue)阐明弯道形态特性。随后学者们从地貌、地质、水文、泥沙与河流动力等方面对河曲进行了广泛的研究,提出了数十种假说,但河曲成因至今还被认为是理论上悬而未决的问题。而本文探讨的荆江河曲又有其复杂的形成条件,但我们认为只要遵循毛主席的教导:“马克思主义的最本质的东西,马克思主义的活的灵魄,就在於具体地分析具体的情况”。按这一指示来研究它,总能逐渐取得一定成果的。笔者具体地分析了荆江河床形成的条件。研究了荆江历史时期水系演变的情况,在这样的基础上来探讨荆江河曲的成因与演变。     

下荆江河道水力几何形态的研究

根据1950－1980年下荆江监利（姚圻脑）站的水文测验资料,运用L.B.Leopld河床水力几何形态原理,建立下荆江河道的河相关系式,研究该河道不力几何形态的特点及变化,研究表明,下荆江河道河宽指数b随流量的变化较小,而水深指数f随流量的变化较大,河床横断面具有窄深的特点。     

荆江河曲地貌特征

本文主要从河床地貌方面研究荆江,着重提出荆江河曲具有五个显著的地貌特征。文中还从地质、地貌、水流特征、人类活动等因素探讨了荆江河曲的形成和演变,并强调指出上、下荆江在各自水流与河床的相互作用矛盾斗争中,具有不同演变规律,而水流又是这对矛盾的主要方面。这对于研究葛洲坝水利枢纽工程建成后的荆江河曲演变的趋势和发展江汉平原商品粮基地的生产都将是有益的。     

长江中下游河道的特征及其防洪对策

根据长江河道的特征，制定、采用不同的防洪对策，是当务之急的大事。在自然裁弯频繁的荆江弯曲河道，实施人工裁弯已取得了利大于弊的较好效果，提高了防洪排洪能力；但Ｐａｉ洲弯道的裁弯，在未能提高黄石－武穴河段泄洪能力的前提下，将会出现武汉河段的河床淤积，加重武汉的防洪负担。对分汊支数较多或演变周期短的鹅头形弯曲分汊河段，则可堵塞掉一部分衰亡中的支汊，加强发展中的主汊，促成稳定单一河道的形成，取得改善洪条件     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（I）

 三峡工程建设的目标是保证荆江防洪安全。几十年来长江中游河道泄洪和湖泊调蓄能力发生较大变化,关键控制点城陵矶洪水位抬高,使得洞庭湖和城陵矶附近防洪形势更加严峻,对三峡水库控制下的下荆江也构成较大威胁。本文依据三峡梯级和长江上游水库群数学模型、长江中游河网水动力学模型仿真模拟了当前条件下的1998、1954年全流域洪水。结果表明,1954年全流域洪水长江中游需要分洪量显著增加,当前建设和规划建设的分蓄洪区规模偏小,城陵矶高洪水位壅高下荆江水位、监利等地洪水位超出堤防设计水位,三峡水库全面拦洪条件下的长江中游防洪形势仍十分严峻。下荆江在1954年洪水条件下存在较大危险,应引起高度重视。     

新水沙条件下荆江河段强冲刷响应研究

三峡工程运用后,坝下游荆江河段水沙条件重新分配,其河床进入剧烈冲刷状态,揭示其河床响应综合特征可进一步丰富水库下游河床演变规律.本文通过原型观测数据对比分析,阐述了荆江河段水沙重分配特性,多方面揭示出河段的强冲刷响应特征.研究结果表明:三峡工程运用带来了坝下游荆江河段水量过程上的重分配,沙量区域上及过程上的重分配,从而激发其河床的高强度冲刷响应,其中既有枯水位下降、断面窄深化、床沙粗化等常规响应,也有上荆江分汊河段"支汊冲刷发展"、下荆江急弯河段"凸冲凹淤"等异常响应.     

国道G311下汤沙河大桥防洪影响的分析

下汤新建沙河大桥为国道G311徐西线公路的重点控制性工程,本文通过水文分析、桥梁壅水、河道冲刷等计算对大桥的防洪能力及大桥建成后河道的演变趋势、冲淤变化进行了分析,提出了评价结论和如何消除或减小影响的建议。     

建闸河口整治工程与河床演变特征研究

建闸河口整治工程引起的河床演变调整十分复杂.基于验证好的潮流、泥沙输运及河床演变模型分析了双龙河口整治一期工程和二期工程后水动力和河床演变的响应特征.结果表明,闸下河道水动力变化和河道冲淤分布与局部浚深拓宽及纳潮量增加有密切联系.若仅对河道上段局部河道进行整治,浚深拓宽段的涨落潮不对称现象加剧,局部产生回流区.若以固定坡降对整条河道进行整治,则涨落潮流速显著增加且不对称性减小.纳潮量增加在工程初期会引起口门段冲刷,而局部拓宽段会因流速相对减小而产生淤积,特别是在回流区淤积严重.因此为延长工程寿命,尚需辅以定期开闸放水和局部清淤等措施.     

建闸河口整治工程与河床演变特征

建闸河口整治工程引起的河床演变调整十分复杂.基于验证好的潮流、泥沙输运及河床演变模型分析了双龙河口整治一期工程和二期工程后水动力和河床演变的响应特征.结果表明,闸下河道水动力变化和河道冲淤分布与局部浚深拓宽及纳潮量增加有密切联系.若仅对河道上段局部河道进行整治,浚深拓宽段的涨落潮不对称现象加剧,局部产生回流区.若以固定坡降对整条河道进行整治,则涨落潮流速显著增加且不对称性减小.纳潮量增加在工程初期会引起口门段冲刷,而局部拓宽段会因流速相对减小而产生淤积,特别是在回流区淤积严重.因此为延长工程寿命,尚需辅以定期开闸放水和局部清淤等措施.     

中全新世以来长江南京河段的河床变迁

本文从沿江地带全新世沉积相的分布,历史记载与水道图、地名录、江道残迹等方面入手,研究论证了中全新世以来长江南京河段的河床变迁及其演变特征与规律,分析了影响河床变迁的主要因素及在建设沿江经济区时值得重视研究、预测发展趋势及其对策的环境地貌问题。     

引江济太措施对望虞河西部污染物滞留和转移风险分析

引水调控措施是改善太湖流域区域性水环境的应急措施,多年试验研究成果证明了引水措施的有效性。由于调水工程的复杂性以及受到诸多不确定性因素的影响,引水调控措施在改善区域水环境的同时,也会对引水沿线周边区域水环境带来一定的影响,尤其是望虞河西部区域,河网水流受阻,存在武锡澄虞河网区污水滞留或向其他地方转移的风险。针对4个引排水方案,分析了引水对河网水动力条件的变化,比较了引水对望虞河西部河网地区水质影响,分析了河网河道污水滞流时间、强度及迁移长度,评价了污水滞留风险,提出了相应的应急对策。     

黄河流域宁夏水权转换实践与关键技术探讨

通过黄河流域宁夏水权转换试点及其可行性研究与分析,对其中转换水量、转换期、转换费用、建设管理等关键技术与方法进行了探讨,并结合宁夏自然条件和引黄灌区渠道工程特点,探索性地提出了有利于农户、企业和国家的黄河流域宁夏水权转换的要点.     

珠江三角洲网河潮汐空间特征

珠江三角洲网河区径潮作用复杂，其潮汐的特征明显受到径流、地形等影响。本文根据1999年洪季和2001年枯季的实测逐时潮位资料，应用数理统计、作图、潮汐调和分析等方法来分析珠江三角洲网河的潮汐空间特征，包括洪、枯季平均潮位的空间变化，潮汐调和常数（分潮振幅和迟角）的空间分布特征及沿程变化。同时，这些潮汐特征也反映了潮波在传播过程中受到径流、地形和边界条件作用后能量和周期的变化。     

长江河口海岸演变长周期波动的初步研究

长周期波动作为一种地貌演变现象在河口海岸地区广泛存在,在长江河口,表现为长江河口水下三角洲及长江河口拦门沙地形的波动变化。而在杭州湾北岸,它又以“侵蚀波”的形式来影响岸滩的冲淤演变,本文试图通过揭示人在的动力机制来综合分析春在典型河口海岸演变中的表现。．     

波致海床液化引发底边界高浓度悬浮体形成过程的试验研究

国内外众多现场原位观测的实测资料,其结果表明粉质土海床在波浪作用下,水体底边界会产生高浓度悬浮体。利用在黄河三角洲采集的粉质土制作试验土床开展室内水槽试验,旨在揭示波浪荷载持续作用下海床液化引发底边界产生高浓度悬浮体的过程及机制。根据试验现象及海床土体的孔隙水压力变化、水体悬浮泥沙浓度的时空分布,以及悬浮泥沙的粒度变化等特征,分析认为波浪导致的海床液化能够引发底边界高浓度悬浮体的形成。大量的土体细颗粒从液化土体的振荡边界与渗流通道中的析出,是导致高浓度悬浮体形成的重要原因。对进一步探讨黄河口区异重流现象的产生等科学问题具有一定的指导意义。     

基于GIS的泥石流侵蚀特征分析——以文家沟为例

5.12汶川地震导致四川部分地区大规模泥石流爆发,其爆发规模和特征都不同于以往的泥石流,为了进一步研究震后泥石流的特征并揭示其现象,选取了位于绵远河流域的文家沟作为研究对象。主要利用ARCGIS平台对灾前灾后DEM数据进行对比,从主沟道的坡度及下切深度、沟谷形态的变化和区域侵蚀三个方面来分析文家沟泥石流的特征,解释了文家沟泥石流侵蚀过程和深切拉槽现象,为今后泥石流灾害评估、侵蚀过程分析及防治工程提供依据。     

鹦鹉洲的演化及相关问题的讨论

鹦鹉洲是长江武汉段中最重要的沙洲,其历史时期中数次变迁、几经沉浮的演变史具有重要的研究价值,鹦鹉洲除了文化意义外,其生成、演化对武汉的城市和社会的发展有着至关重要的影响.该文基于大量有关鹦鹉洲的历史地图和文史资料,对鹦鹉洲演变过程进行了梳理,并基于河流地貌学和河流动力学对其演变原因进行分析.研究认为：鹦鹉洲演化特征和过程整体可分为两个阶段：武昌鹦鹉洲阶段和汉阳鹦鹉洲阶段,两个阶段又可细分为五个时期,其中武昌鹦鹉洲阶段包含：鹦鹉洲的相对稳定期(约198年—1458年)、不稳定期(包括前期(1459年—1467年)和后期(1468年—1643年))和消亡期(1644年—1732年);汉阳鹦鹉洲阶段则包括重现期(约1733年—1795年)和并岸成陆期(约1796至今);从武昌鹦鹉洲到汉阳鹦鹉洲的转变并非鹦鹉洲的自身迁徙,而是洲名的侨置.分析认为,全新世以来长江主河道并未发生改变,长江对武汉早期经济和社会的影响主要体现在河道中沙洲及岸线的关系及变化,鹦鹉洲的“变化”直接成就了武昌南市和汉阳南市的繁荣,推动了武昌和汉阳的发展.关于鹦鹉洲沉浮的原因,认为除了河流动力条件的变化外,汉水主泓入江口由龟山南转为龟山北也是重要因素.     

从沙河治理美化看城市河道环境建设

介绍了太原市城市河道的发展现状及特点,论述了南、北沙河治理美化工程在城市建设中的重要性,结合太原市目前河道现状,提出了一些较为可行的合理化建议。