入湖三角洲水道结构对流量的随机响应试验研究

在温和的外部环境条件下,入湖三角洲的形态演变过程始终表现出一定的随机特性,这给河-湖区域环境监测和水资源管理带来较大的不确定性.本研究在传统确定性的调查方法基础上,通过设置两种不同量级流量条件并分别重复两次的物理模型试验,进行了入湖三角洲水道结构对流量的确定性和非确定性响应规律研究.对准周期相似的三角洲水道的几何特征进行定性观察及其波动变化进行定量统计,一方面,确定性地揭示出随流量的变化,主流水道长度指标与它的正相关性,和三角洲中游各阶汊道分汊位置指标的波动特征、高阶汊道各项几何特征指标的平均波动周期的与它的非正相关性;另一方面,非确定性地分别揭示出低流量条件下三角洲上游分汊位置指标和汊道长度指标的平均波动周期与其均值的正相关性和负相关性.本研究提升了对三角洲水道分汊不确定性规律的认识,并为三角洲形态发展的随机模拟研究奠定了基础.

不同流量入湖三角洲演变特性试验研究

入湖三角洲的形成主要受到流量、下游水位及上游来沙等因素的影响。在对后二者的影响规律研究基础上,为探索不同流量条件下入湖三角洲的演变特征,开展了进一步的试验研究。通过对三角洲的河道面积占比、摆动角度、河道长度、泥沙堆积等几何特征的分析,探讨了流量对入湖三角洲演变的影响。研究发现:三角洲的演变过程整体上遵循"冲-淤-冲"的发育模式;相比低流量,河道在高流量下稳定性更高且更明显,面积占比较大;泥沙堆积对流量响应敏感,大流量下沙体更加散乱且展布面积更大,小流量下泥沙更加聚集,稳定性更高。

乌拉特后旗测老庙拗陷西北缘一典型入湖三角洲剖面露头简介——测老庙拗陷地质研究和实习基地典型露头之二

内蒙古西部狼山以北的测老庙拗陷中主要充填着下白垩统巴音戈壁组陆相碎屑岩。拗陷的西部边缘主要出露灰黑色页岩,偶见巨厚层砂砾岩为主构成的河流相三角洲入湖沉积体。一条近南北向延伸100多米、深达20余米的冲沟切割出一个非常完整的三角洲入湖砂体纵剖面,从下而上依次显示出由灰黑色页岩夹泥灰岩组成的底积层,由砂砾岩组成的前积层和相似组分的顶积层,而在顶积层之上还见上覆旋回的部分前积层下部层序。根据顶积层和前积层产状判断,露头点处古流向为SSW,说明物源区在北侧,而湖泊主体在南部。根据三角洲顶积层和前积层特征判断,该早白垩世入湖三角洲应为辫状河三角洲。完整的三角洲天然露头十分罕见,研究者往往借助于地震或雷达等手段间接地探讨三角洲的结构特征,而本露头为人们野外现场观察三角洲的结构层特征提供了最为直观的例子。

入湖三角洲阶段性沉积演变过程实验研究

三角洲的形成演化过程是河流演变和河流地貌发展的重要组成部分。为探究入湖三角洲在阶段性水沙供给条件下其沉积演变过程的阶段性特点,本文采用物理实验的方法,以赣江三角洲年内上下游水沙阶段性变化特点为研究背景,考虑了水沙运动相似,通过控制实验三角洲上游来水来沙和下游湖水位条件,呈现了实验室尺度的入湖三角洲阶段性沉积演变过程,反映了三角洲及其水道系统对变动水沙条件的响应过程。实验过程中三角洲的阶段性沉积特点与天然三角洲年内演变特点相似,表明实验尺度下分阶段控制水沙和湖水位条件以探究入湖三角洲在自然条件下的演化规律是合理可行的。

入湖三角洲形成过程与淤积形态变化的实验研究

入湖三角洲的形成和发展过程是冲积河流演变的重要组成部分,三角洲尾闾水道生成、地貌演变机理更是河流动力学研究中的重点问题。利用自然模型法对入湖三角洲形成与形态发展过程进行模型试验,通过改变上游来沙和下游水位探究不同边界条件对三角洲平面形态、纵向推进、横向展宽及垂向抬高的影响。三角洲堆积体先呈舌状推进,随后随朵体的生长而变化,其长宽比先迅速增大后逐渐减小。上游来沙量越大,三角洲长宽比越小,下游水位越高对三角洲尺寸抑制越明显。三角洲纵向推进和横向展宽都呈现先迅速增长,后进入相对平稳期,并出现"台阶式"增长的趋势。来沙越多,横纵推进速度越快,越早出现突变式的增长。水位越高,三角洲越早以较小尺寸进入平稳期,突变周期越长,增长值越小。泥沙主要落淤在三角洲中下游,但较多来沙量会促使泥沙淤积在上游,并使上游河槽深度减小,中下游横截面坡度增大,三角洲整体纵向坡度也增大。

入湖浅水三角洲形成过程实验模拟分析

本文基于自然模型法,对入湖浅水三角洲的形成发展过程进行实验模拟,从河型和流场变化的角度,分析其河道演变过程规律。通过改变上游来沙和下游水位,研究不同边界条件对三角洲形成过程中河道摆动及河型发育的影响。实验结果表明:(1)河槽在顺直、分汊及无河槽的形态间交替演变,下游淤积的河坝会导致地形抬高、反水压力以及溯源淤积现象,促进河道发生周期性横向摆动。(2)三角洲表面流场形态及流速大小随河型变化,且与演变阶段有关。(3)上游多沙和下游高水位,都能使河型周期历时变短,主流摆动角度变大,摆动点位置向上游移动,较多来沙可以使河道形态由鸟足状向辐射状发育。在这一演化过程中,来沙影响占主导而水位影响居次要,水位变化条件不会从根本上改变河道形态的类型。

基于遥感的淮河入洪泽湖段岸滩变化分析

为分析近30年淮河入洪泽湖段岸滩的变化趋势,基于1985—2019年间9幅非汛期(10月—次年1月)的遥感图像,对淮河入洪泽湖段的岸滩进行了快速的水边线提取。结果表明:以八段沟为界分为前后两段,30多年间前段洲滩面积缓慢增长了3%,增长速度约0.056km~2/a,平面形态基本稳定,只是大部分洲滩的洲头洲尾有所延伸;后段洲滩的扩张比较明显,面积增长34.55 km~2约占变化前的67%,增长速度为1.016 km~2/a;前后段洲滩的破碎度逐渐减小和岸线发育系数降低,重心偏移方向为东北;左侧岸线的发育形式主要为并滩增长式,右侧岸线发育形式主要为围垦圈圩,左汊淤积较为明显,围垦圈圩多发生在岸线曲折处,对于岸线的监测已有必要;前后段变化的主要原因是入湖沙量的减小和围垦面积的增加。

入湖河流三角洲形成发展规律

通过概化水槽试验对水流泥沙从河流进入浅水湖泊层后的三角洲堆积体形成发展过程进行研究,得到如下规律.平面形态变化:第一阶段,三角洲堆积体在初期按水下舌状、扇状和树枝状形态形成发展,其表面有明显的主河槽且两侧区域有较多串沟;第二阶段,三角洲堆积体表面依次形成顺直河槽、分汊河槽和微弯河槽,水流泥沙沿不同河槽的主流方向以不同方式向前推进.纵向推进速率变化:第一阶段初始较大,受横向展宽影响纵向推进逐渐减弱;第二阶段以相对稳定的速率推进.垂向变化:堆积体的淤积抬高速率初始较大,随历时增加逐渐减小并保持稳定,整体上不断淤积抬高.横向变化:受河槽底部泥沙淤积抬高的影响,水流泥沙向两侧区域漫流;随堆积体纵向推进长度变长,水流泥沙在河槽主流中出现横向泥沙输移现象.