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冲积河道平面型态自动高速特征与机理分析—以黄河干流典型河段为例

文献类型:学位论文

作者苏腾
答辩日期2023-02
文献子类博士后出站报告
授予单位中国科学院地理科学与资源研究所
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师黄河清 ; 张扬建
关键词黄河银川平原河段 下游游荡河段 河道形态 畸形河湾 自动调整
学位名称博士后
学位专业地理学
英文摘要河流在形成和演变过程中,河道形态在挟沙水流与河道边界的相互作用下向着适应水沙条件的方向自动调整。受水沙和河道边界条件改变的影响,冲积河流河道演变规律复杂,对沿岸地区的人民生命安全和生产生活影响重大。银川平原河段和下游游荡河段是黄河重要的冲积河段,自上世纪六十年代以来,刘家峡、龙羊峡及小浪底水库相继投入运用,极大的改变了水库下游的水沙条件,河道形态也因此不断调整。全面了解河道形态调整的特点,分析河道形态自动调整的机理极为关键。本研究利用实测水沙资料、断面资料及遥感影像数据,分析了水沙变化影响下河道形态特征及时空变化规律;基于冲积河流平衡理论,揭示了近年来河道形态演变的机理。主要研究结论如下: (1)随着龙羊峡、刘家峡水库的运行,黄河银川平原河段和下游游荡河段的年径流量和输沙量呈逐渐减小趋势;小浪底水库调水调沙后,黄河下游来水量有所增大,来沙量仍大幅度减小,洪峰流量明显增大。 (2)黄河银川平原河段纵剖面呈明显的下凹形,分汊河段比降较大,弯曲河段和游荡河段比降较小;黄河银川平原河段中游荡河段断面形态最为宽浅,分汊河段最为窄深,1993-2015年间分汊河段河道过水能力增大最为明显;1988年以来,黄河银川平原河道两岸以加积为主,左岸加积更为严重,右岸的稳定性相对更强,河道加积幅度从大到小依次为游荡、弯曲和分汊河段。 (3)1990-1999年间黄河下游游荡河段主槽与滩地均发生淤积,2000-2015年间下游主槽持续冲刷,河道淤积萎缩的状况得到改善;1990-2021年,黄河下游游荡河段水域面积减小了44.21%,滩地面积增大了34.68%,河道曲率由1.09增至1.29,河道弯曲程度明显增大。 (4)小浪底水库投入运行后,黄河下游游荡河段发育了多个畸形河湾。当河湾的弯曲度达到1.60且移动指数大于1.19时,易发生裁弯取直,小浪底水库运行后漫滩洪水的缺失导致黄河下游河湾易形成高弯曲度的畸形平面形态。 (5)黄河银川平原河段中分汊、弯曲和辫状河段的河道稳定性指数H取值分别位于0.23-0.65, 0.047-0.17 和0.0012–0.0024的区间;黄河下游游荡河段H指数在1965-1999年间取值0.0022-0.011,2000-2015年间取值0.014-0.085。H数在不同河型的阈值不同,可以用来判别不同的河型。 (6)小浪底水库运行以来,黄河下游游荡河段水动力要素改变,河道断面受冲刷愈发窄深,河道曲率增大,河道形态具有向弯曲型河流转变的趋势,河道稳定性指数较小浪底水库运行前趋近于平衡态。黄河银川平原河段近年来的水沙条件也发生了显著变化,但各河型的H指数变幅相对较小,河型对水动力要素的变化具有较好的韧性,河型除受到了水动力的作用外,还受到了地貌要素及生态要素的控制。
语种中文
页码80
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199897]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
苏腾. 冲积河道平面型态自动高速特征与机理分析—以黄河干流典型河段为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2023.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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