基于多源遥感数据的清口地区河道演变及驱动力分析

清口地区河道50多年来发生了巨大变化,其变化规律很难用常规手段掌握。该文利用多源遥感数据,结合1:10 000地形图资料,识别了清口地区2次较大规模的河道变迁,定量提取了4个重点河段变化信息,并探讨了其演变驱动力。结果表明,变化信息发现过程中,假彩色合成法优于光谱特征变异法,清口地区河道趋于稳定,其演变受人为因素影响大于自然因素。     

河道演变的遥感研究方法及应用

在人为或自然因素的作用下, 河道环境常发生频繁的变化, 其变化规律用常规方法很难了解． 而遥感具有宏观、动态、系统研究的优势, 在河道环境研究方面具有可行性． 探讨了河道环境变化的遥感研究方法, 并以东江为例进行了试验性应用研究． 结果表明, 在１９８８～１９９７ 年１０ 年间, 东江中下游河段河道环境具有明显的演变过程, 岸、滩冲淤变化明显, 大部分河床发生严重下切, 部分地区发生淤积     

基于遥感的修河尾闾入湖口演变研究

本课题基于遥感技术进行"五河"尾闾河道和入湖口平面形态特征提取,监测河道岸线变化特征,研究入湖区域演变规律,并分析引起形态变化的主要因素。研究成果对信江周边区域的防洪安全、工农业生产和生活取水安全、区域经济社会可持续发展、水资源可持续利用、生态环境保护能起到理论与信息支持作用,可以为将来的河势控制、河道整治及岸带开发决策提供必要的依据。     

蜿蜒型河道特征与演变趋势浅析

影响蜿蜒型河道演变的因素是极为复杂的,现阶段还没有找到完整地描述自然河流河道变化过程的数学方程式,只能定性的描述和逻辑推理多于定量的数学公式的表达。由于平原蜿蜒型河道对水流阻力甚大,影响泄洪,对防洪也不利,因此需要对平原蜿蜒型河道演变进行分析,为河道整治、加强河势观测提供基础资料。     

基于数字地图的下荆江河道变迁研究

根据不同历史时期的下荆江河道图形建立了供分析用的数字地图,在此基础上应用地理信息系统技术对下荆江河道图形进行了量测、计算、河道演变规律分析与模拟显示,并用最新的下荆江河道图形资料对其结果进行了检核;结合地质、地貌及其它因素,对下荆江河道的演变进行了分析和预测。     

雅鲁藏布江中游游荡型河道演变规律及趋势预测

雅鲁藏布江的演变受到水流泥沙的影响外,地壳运动、高原抬升、气候变化等对其作用显著,多重叠加作用下的演变较为复杂。根据收集研究河段的水文泥沙、实测地形及历史卫星影像等资料,分析雅鲁藏布江中游游荡型河段的洲滩变化、主槽与支汊的变化和河相关系,探索雅鲁藏布江中游游荡型河道的演变规律。研究结果表明,雅鲁藏布江中游游荡型河道河谷的宏观边界基本由高山控制;雅鲁藏布江的游荡不仅与宽深比有关,河岸的约束性、河道比降及床沙粒径对游荡型河道影响也较大;根据河相关系分析,拉萨河口至泽当段稳定性稳定性较差,进一步游荡的趋势明显;米林至尼洋河口段则相对稳定。     

雅鲁藏布江中游游荡型河道演变规律研究

雅鲁藏布江的演变受到水流泥沙的影响外,地壳运动、高原抬升、气候变化等对其作用显著,多重叠加作用下的演变较为复杂。根据收集研究河段的水文泥沙、实测地形及历史卫星影像等资料,分析雅鲁藏布江中游游荡型河段的洲滩变化、主槽与支汊的变化和河相关系,探索雅鲁藏布江中游游荡型河道的演变规律。研究结果表明,雅鲁藏布江中游游荡型河道河谷的宏观边界基本由高山控制;雅鲁藏布江的游荡不仅与宽深比有关,河岸的约束性、河道比降及床沙粒径对游荡型河道影响也较大;根据河相关系分析,拉萨河口至泽当段稳定性稳定性较差,进一步游荡的趋势明显,米林至尼洋河口段则相对稳定。     

河道数字地形信息系统与长江镇扬河段GIS研制

采用GIS及系统集成技术,使长江镇扬河段GIS实现了河道地形测量制图自动化,地形信息时空管理与三维地形表达和任意时期,任意空间的可道冲淤分析,形成了专业处理与分析的河道地形信息系统,解决了长期困水利部门河道地形信息管理与地形分析手段落后的难题,在此研究基础上,提出了河道数字地形信息系统新概念,目的是推进河床演变,河道整治等应用数字技术研究。     

鹅头分汊河型河道演变时空差异研究

鹅头分汊河道为极度弯曲的分汊河型,具有河势周期性交替的演变共性,但其平面形态及河势变化特征因时因地而异.为探究长江中下游不同鹅头分汊型河道之间的空间性差异及同一汊道在不同周期演变中的时间性差异,本文从汊道弯曲程度、河势演变周期长短及滩槽冲淤变形幅度等方面总结了鹅头分汊型河道演变的时空差异性,并探讨了产生此差异的主要原因.研究表明,不同汊道进出口节点的走向及进口节点挑流作用的强弱是产生鹅头分汊型河道空间差异的主要原因;对于特定的鹅头型汊道,进口节点挑流作用在上游河势及年内径流过程的影响下发生强弱调整,这是造就其时间性差异的主要因素.     

长江南京八卦洲汊道的演变与整治

研究了长江南京八卦洲汊道的河道自然演变规律和河道演变对城市经济发展的影响。讨论了河道整治工程规划和整治工程的效果与存在的问题等,给出了城市河流河道整治问题的一个实例。     

黄河下游游荡性河道整治河弯流路方程

基于最小方差理论,对正弦派生曲线与河势流路的自然演变情况进行了对比分析．结果表明,正弦派生曲线基本可以反映天然河道自由发展河弯的河势变化形态,黄河下游游荡性河道整治的“模范河段”河弯布局与正弦派生曲线符合良好．在统计回归“模范河段”河弯布局参数的基础上,给出了正弦派生曲线中相关参数的表达式,提出了适合黄河下游游荡性河道河床演变自然规律的河弯流路基本方程．利用该方程检验了黄河下游游荡性河道整治未完善的柳园口至府君寺河段河道整治规划流路的可行性,为游荡性河道进一步整治提供了理论支撑．     

河道床面形态分形量化方法比较研究

河道床面形态是河流动力学及河床演变学的基本问题,它与冲积河流的流动结构、水流阻力及泥沙输运等方面有密切联系.河道床面形态是水流、泥沙相互作用的结果,其平面或空间结构具有不规则性,而微观粗糙结构具有自相似性,因此,可采用分形几何学中的分形维数来进行量化,这更能反映粗糙结构的内禀特性.目前粗糙表面分形维数的计算方法有投影覆盖法及其改进方法、立方体覆盖法及其改进方法、小岛法、分形交集公式法以及分数布朗表面的统计性质法等,分析了确定河道床面形态分形维数的可行方法,讨论了不同方法的计算精度,提出改进立方体覆盖法更适于计算各向异性粗糙床面的分形维数,为从微观角度开展河床演变、水流阻力及航道治理等问题的分形研究奠定了基础.     

弯曲河流湍流结构动力演化特征

将弯曲河流中湍流结构看做一种扰动波,通过分析扰动波增长率的变化来研究湍流结构的动力演化特征.针对二维弯曲河流,采用流动稳定性理论与摄动法建立河流自然坐标下的湍流运动理论模式,运用差分法离散方程,利用Muller法进行特征值求解,进而分析弯曲河道二维湍流结构在不同弯曲度和雷诺数条件下的变化.结果表明,湍动能量主要由小尺度涡体结构产生的脉动来提供,小尺度涡体结构的演变比较剧烈,对河道弯曲度和雷诺数的改变也更敏感.另外,弯曲河道对拟序波有一定的选择性,也正是这些特征波的湍流结构促成了弯道的形成及保持.     

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.     

基于3S技术的扬州2500年间城市演变分析

基于考古学及历史地理学的研究成果, 运用3S技术和历史地理学方法, 将河口变迁、河道变迁、运河变迁与城市空间演变相结合, 探讨古城扬州在2500年间城市空间演变的驱动力因素。首先基于行政区划图在2006年LANDSAT ETM遥感影像图上截取扬州市区边界; 然后以历史文献及考古资料为基础, 对关键点进行GPS定位, 利用ArcGIS9.3将位置点和影像数据叠加, 复原历史时期扬州附近长江河道的演变过程, 定量获取古城扬州在不同时期的属性数据, 由长江河道与邗沟的演变过程, 得到不同历史时期扬州城的水域面积、泥沙淤积面积及城市面积; 最后, 依据属性数据分析扬州城市演化的特征, 并探讨影响古城扬州空间演变的驱动力因素。结果表明: 扬州城市演变是多种因素作用的结果, 其中气候因素是城市演变的大背景; 长江河道和运河水系变化则引导城市演化的方向; 长江河道北岸由于大量泥沙淤积南移导致古城扬州的演变, 反过来又带动内河航运的延伸, 城市则依运河的方向拓展, 即使城市缩小了, 依然邻近运河的方向; 总体上看, 唐代之前, 城市演变受自然因素影响较多, 唐代之后则受人文因素影响较多。     

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。     

两种方案下灞河橡胶坝库区冲淤研究

灞河为多泥沙河流,且河道冲淤变化较为剧烈,橡胶坝库区泥沙的冲淤演变对水面景观及跨河建筑物、库区水工建筑物的安全将产生严重影响。研究分析灞河橡胶坝建成后河床演变非常必要。     

河道治理的有效方法探究

水是生命之源,而在我国水资源的分布并不均匀,如何更好的利用水资源,国家采取了很多办法,比如南水北调、河道治理等等。在河道的整治过程中我们只有遵循河道的演变规律,因势利导,调整、稳定河道的主流位置,改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位,这样才能适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的工程措施。在本文我们主要以皖南地区为例,来探讨一下如何做好河道治理工作,以及提出一些行之有效的建议和方法。     

河床表面分形特征及其分形维数计算方法

将分形原理、地理信息（GIS）技术与河床演变理论相结合,以河道水下地形图为基础,首先通过编程自动提取高程数据,利用GIS软件建立河床表面数字高程模型,然后以此来计算河床表面的分形维数,并对投影覆盖法进行了改进.最后对比了各河段不同时期的床面分维数,初步探讨了其物理意义.研究表明,该方法用来计算复杂表面的分维数高效准确,为计算河床表面分形维数提供了一个新的途径.同时河床表面分维数具有时空变异性,能定量反映床面的冲淤起伏程度,与河床演变中的河势和河型都有内在关系.这在河床演变及河流动力学具有一定的应用价值.