汉江丹江口水库下游河床调整过程中的复杂响应

水库下游河床演变的研究虽已有数十年的历史,但对水库下游河床调整的宏观趋势及河型转化问题,至今尚未取得一致的意见。这表明,在这方面的研究中,我们所用的概念和方法还有待于更新。鉴于此,本文试图运用系统论中的复杂响应原理,对丹江口水库下游汉江中游段(丹江口至钟祥)的河床调整过程进行分析。系统复杂响应原理用于地貌系统的阐释,始于美国地貌学家Schumm。本文则将这一原理进一步用于水库下游河床调整过程。     

风水两相作用对黄河支流悬移质粒度特征的影响及其意义

以黄河中游29条支流、40个站点的资料为基础,研究了风水两相作用对黄河支流悬移质粒度特征的影响.研究表明,悬沙中＞0.05 mm的粗颗粒组分百分比随年降水量的增大而减小,随年沙尘暴日数的增大而增大;悬沙中＜0.01 mm细颗粒组分的百分比随年降水量的增大而增大,随年沙尘暴日数的增大而减小;悬沙中值粒径D50随年降水量的增大而减小,随年沙尘暴日数的增大而增大.建立了悬沙中＞0.05 mm的粗颗粒组分百分比和悬沙中＜0.01 mm细颗粒组分百分比与年均沙尘暴日数tss和年均降水量Pm之间的回归方程.分析结果表明,tss和Pm的变化对于悬沙中＞0.05 mm的粗颗粒组分百分比变化的相对贡献率分别为70.4%和29.6%,对于悬沙中＜0.01mm细颗粒组分百分比变化的相对贡献率分别为91.1%和8.9%,对于D50变化的相对贡献率分别为93.1%和6.9%.提出以年均降水量Pm与年均沙尘暴日数tss之比作为风水两相作用指标.资料分析表明,悬沙中＞0.05 mm的粗颗粒组分百分比(r＞0.05mm)随风水两相作用指标(Pm/tss)的增大而减小,悬沙中＜0.01 mm的细颗粒组分百分比(r＜0.01mm)随风水两相作用指标的增大而增大.在不同的河流之间,随着风水两相作用指标的变化,粗细颗粒之间表现出不同的搭配关系, 这种搭配关系的变化对高含沙水流的形成有一定的影响,导致悬移质含沙量出现峰值.     

准平衡条件下的游荡河型及其形成机理

目前国内外学者大都认为,游荡河型是在输沙不平衡、河道发生强烈淤积的情况下形成的。Thornes更将游荡性分汉作为河流不平衡的标志。我们在研究中发现,丹江口水库     

黄河中游风水两相作用对侵蚀产沙地域分布的影响

着眼于风力、水力两相作用，对黄河中游风沙—黄土过渡带高强度侵蚀的形成机理进行了研究,并提出用某一地点年降水量Pm与年均沙尘暴日数Dss之比Pm/Dss来定量表达风力、水力两相作用，称为风水两相作用指标.研究表明，风水两相作用通过对泥沙供应条件的调节，来控制悬移质泥沙的粗细颗粒搭配关系，并进而实现最优组合，从而使水沙两相流的输沙能力得到强化,地表物质抗蚀性和植被对地表物质保护作用的地域分布均与风水两相作用有密切的关系，因而形成了不同的地域类型;进而划分了风力作用主导类型、风水两相作用主导类型和水力作用主导类型等3种类型;认为产沙模数与年降水量、年沙尘暴日数和风水两相作用指标之间存在着非线性关系,在这3个关系中，均表现出一个产沙模数的峰值区，与之相对应的年降水量为350—450mm，年均沙尘暴日数为5—15d，风水两相指标值为30—80mm·d-1.这些成果丰富了著名的Langbein-Schumm关系的内涵，为其形成机理提供了一个新的解释.     

沙质河床与砾石河床水流及能耗特征的比较及其地貌学意义

以百余条河流的大样本对沙质河床与砾石河床的水流切力及能耗特征进行了系统的比较,在二维平面中分别建立了沙质河床与砾石河床的形态指标与动力指标的关系。这些关系清楚村表明,沙质弯曲型,沙质分汊型,乐石弯曲型,砾石分汊型等河型位于不同的区域,其分界线可以用直线关系来定量表达。     

我国的沙暴、尘暴及其防治

 我国是沙尘暴易发的国家, 进入90年代以来, 沙尘暴有频率增加、强度加大、范围扩展、危害程度加剧的趋势。据统计, 我国发生强沙尘暴的次数, 50年代为5次, 60年代为8次, 70年代为13次, 80年代为14次[1], 90年代为23次[2], 呈明显上升趋势。沙尘暴的强度及造成的损失, 以90年代最为突出, 发生于1993年5月5日(5.5沙尘暴)和1998年4月16日(4.16沙尘暴)的特大强沙尘暴, 是我国近100年来所罕见, 损失极其惨重。     

汉江丹江口水库下游游荡段河岸侵蚀及其在河床调整中的意义

河岸侵蚀是流水侵蚀作用的重要方面,对此已有不少学者进行过研究.冲积河流上修建水库之后,河流通过河床的下切与河宽的拓展来进行自身形态的调整,以与改变了的系统输入条件相适应.对于水库下游河床的下切,亦已有了不少研究成果,但对于水库下游河岸侵蚀的系统研究,国内外还很少见于报道.我们以汉江丹江口水库下游游荡河段(丹江口～钟祥)为例,对此进行了研究.     

我国流域侵蚀产沙的地带性特征

我国是一个幅员辽阔,自然地带齐全的国家,流水侵蚀产沙的强度具有十分悬殊的地域差异,可以从100t/km~2·a以下变化为10000t/km~2·a以上.流域侵蚀产沙的空间分布受何种规律的支配,其形成机理是什么,是我国河流学科中有待解决的重大理论问题.本研究以我国不同自然带700余个流域的资料分析为基础,初步证明我国侵蚀产沙的宏观地域分布具有纬度与经度地带性,其形成机理可以用著名的Langbein-Schumm定律来解释.     

黄河流域河口镇至龙门区间的径流可再生性变化及其影响因素

径流可再生过程是从降雨到径流形成、径流入海、水分蒸发、水汽输送到大陆并再度形成降雨的整个循环过程,其中心环节是从降雨到径流的转化.从这一思路出发,文中提出用降水到天然径流的转化率来定量表达径流的可再生性.研究发现,黄河中游河口镇至龙门区间的径流可再生性指标有减小的趋势,与此同时,年降水量减少,年平均气温升高,流域内水土保持措施面积增大.径流可再生性指标与各项水土保持面积之间存在负相关关系,与年均气温之间有负相关关系,在10年尺度上与年降水量之间有正相关关系.水土保持措施的实施增加了蒸发和蒸腾作用,气温的升高也增加了蒸发,因而导致了河龙区间径流可再生性指标的降低.     

我国的沙暴、尘暴及其防治

我国是沙尘暴易发的国家 ,进入９０年代以来 ,沙尘暴有频率增加、强度加大、范围扩展、危害程度加剧的趋势。据统计 ,我国发生强沙尘暴的次数 ,５０年代为５次 ,６０年代为８次 ,７０年代为１３次 ,８０年代为１４次［１］ ,９０年代为２３次［２］ ,呈明显上升趋势。沙尘暴的强度及造成的损失 ,以９０年代最为突出 ,发生于１９９３年５月５日（５．５沙尘暴）和１９９８年４月１６日（４．１６沙尘暴）的特大强沙尘暴 ,是我国近１００年来所罕见 ,损失极其惨重。５、５沙尘暴锋面前移速度１４～１７米／秒 ,最大１９．５米／秒 ,瞬时最大风…