青藏高原河流演变研究进展

青藏高原是中国及亚洲大河的发源地,高原内部河网水系发达。在高原抬升、气候变化和人类活动的三重叠加作用下高原河流未来可能发生显著变化,由此引发的一系列交叉学科问题正成为关注热点。在前期多年高原河流野外调查的基础上,对近几十年青藏高原河流演变的研究进展,如地质背景、高原抬升和河流地貌特征与演变等进行较系统的分析和总结。展望了中等时间尺度下气候变化对河流演变的影响,短时间尺度下人类活动的局部、突变和加速的作用;提出冲积河群的新概念,初步给出其定义、特征和分布,以期在这个新框架下促进复杂辫状河道和弯曲河道形成与演变的深入研究。

河流演变在科尔沁沙地形成和演化中的作用初探——以科尔沁沙地南部教来河中游沙地为例

由于河流洪枯水交替变化，加之新构造运动的影响，本区的河流改道频繁。河流作用所形成的各种松散砂堆积体，在枯水季节受风力作用而形成大量沙丘，进而对洪水期的河道演变施加重要影响；当河流改道或发生大的变迁时，已成沙丘会在盛行风的影响下移动变形，相互连接而形成沙丘群，经长期的发展演化则可形成大范围的沙地；同时，河流在横向摆动过程中，会夷平一部分已成沙丘，但由于沙丘群本身的障碍作用、植被的积极作用和河流改道的不均匀性，使得本区的地表过程以沙丘群的形成为主。相应地，改道后的河流又在新流路上重复上述过程。其中河流的部位（凸岸和凹岸、上游和下游）及其与风向的对应关系（迎风侧与背风侧、直交和外交或平行）不同，所起的作用有很大差异。在研究区内的现代河流及古河道两岸，沙丘群、湖沼、草甸及干草原相间和交错分布，沙带线状延伸，而在第四纪地层中，风成砂、湖沼相、河流相堆积物交替变化，有些地段甚至相互过渡。这些足以说明，在自然状况下，河流演变在沙丘群和沙地形成演化中起着非常重要的促进作用。

断层水平错动下河流演变过程的数值模拟研究

在活动构造区,河流地貌对构造活动具有明显的响应,地貌形态和水系形态能够很好地记录构造活动信息。基于地貌演化理论,考虑断层的左旋错动作用及降雨等因素,利用数值模拟方法,定量研究河流形态在断层水平错动及流水侵蚀内外力作用下的动力学演变过程。初步的计算结果显示了河流形态与断层走滑运动的耦合效应。断层发生水平左旋滑动促使该处河道两侧的陡坎发生相对错动,形成弯转水系,伴随河流的侧向侵蚀作用,河道上下游连续被拓宽,河道下游右侧堆积了较厚的沉积物,而河道上游左侧由于受到较强流水侵蚀作用很难堆积沉积物。分别对河道上游和河道下游的横剖面形态进行对比分析,表明由于断层水平错动效应,使得河道下游两侧呈现不对称特征,而河道上游依然保持着明显对称性。同时,河道剖面形态对断层水平错动作用有积极的响应,由于断层持续左旋走滑运动,断层处剖面的高程突然增加,坡度也随之突然变陡。数值模拟结果与实际地质考察结果有着很好的一致性,证明了理论和数值模型的可靠性。

蜿蜒性河流演变机理研究

从宏观规律入手,采用概化方法研究了蜿蜒性河流的演变机理。在观察分析蜿蜒性河流演变规律的基础上,提出了弯曲河流的演变过程,即河流演变初期表现为沿轴线左右摆动,因受柯氏力的影响轴线逐渐弯曲,由于摆幅的增大和轴线曲率半径减小,使河流呈现出由顺直-微弯-蜿蜒-裁弯的演变过程。

河流演变规律的实验研究

通过自然模型实验的方法,借助模型小河模拟了自然界中顺直河道洪水情况的演变和正常情况下河流弯曲与分汊的演变过程,针对自然河流的形态特征,弯道的形成条件以及河湾的演变趋势进行了研究。实验再现了自然河流的演变过程,通过数据分析得到了自然河流的演变规律。

基于人类活动影响的大凌河流域河流演变趋势研究

受人类活动和自然环境因素影响,河流形态、水文和水生态等方面正逐渐发生变化。对河流演变规律进行分析,探索河流的演变理论及成因,把握河流演变状态,有利于管理者对河流的保护与治理。文章以辽宁省大凌河为例,首先采用河流形态、水文和水生态作为河流演变的驱动指标;然后以代表水文站的驱动指标为基础,统计分析驱动指标的多年变化过程;最后采用模糊数学理论建立河流改变度评价模型,依次对河流形态、水文、水生态以及综合演变进行评价与分析。研究结果显示在大凌河流域的河流演变主要受河流水文特征的影响,研究成果为河流生态保护、水利工程规划与运行均具有重要的理论意义和实用价值。

游荡分汊型河流演变规律浅析

1游荡型河道演变的一般规律游荡型河流是河床宽浅，沙滩众多，洪水时汪洋一片，枯水时河汊密布、水流散乱．主流摆动不定，有时难以分辨主流所在，心滩变化莫测的一种河型。由于河床的形态变化，同时也决定了河道的游荡型。河床的变形可分为纵向和横向，纵向变形是指河床沿水流方向的变形，

河流演变综合评价研究

河流演变是河流形态、功能等要素在自然和人类活动双重作用下发展变化的过程,对区域社会经济有直接影响。在国内外相关研究的基础上,系统剖析河流演变内涵;针对现阶段河流演变研究多集中于单要素、单因子的问题,提出了河流综合演变度概念,耦合河道形态、水文、水生态3方面特征建立河流演变综合评价指标体系,构建评价方法及模型,并以辽宁省浑河干流为例进行实例研究。结果表明:建立的指标、方法及模型可对河流演变程度进行科学定量评价,其结果对河道治理等工作具有参考价值。

辽宁省主要河流演变规律综合评价

由于人类活动和气候变化等因素的影响,辽宁省河道形态以及径流都发生不同程度的变化,为此,进行辽宁省主要河流演变的综合评价研究,对辽宁省典型河流演变情况进行定量综合分析评价。

不同边界条件下河流形态变化规律分析

河流的演变可能会引起严重的安全隐患,对周边人们的生命和财产安全造成严重威胁,河流的演变主要表现为河床的纵横向稳定性变化。本文通过国内相关研究成果确定了河型稳定性分析的计算表达式,并通过不同河型在不同边界条件下的稳定性指标变化范围,初步分析了植被和基岩边界对河流稳定性的影响,最后通过对黄河断面形态变化对植被与基岩条件对河流稳定性的影响进行了进一步说明。结果表明:在植被增加和基岩条件下河流的稳定性变化范围主要在纵向变动;游荡型河流在无植被和防护工程的情况下其纵向和横向具有变化;弯曲型河流在植被较少情况下其纵向上表现为冲刷或淤积,横向表现为对河岸的侵蚀;顺直型河流的纵横向变化规律与弯曲型河流差别不大。

边界条件对自然河流形成及演变影响机理的实验研究

运用自然模型法,采用清水冲刷成功地塑造了室内天然小河。实验研究了不同的初始河流几何边界条件以及水流条件对河流演变的影响。研究发现流量对河流展宽幅值影响最大。水流入射角的大小与河流展宽幅度及河流弯曲度的变化没有必然的联系,30°入射角时小河的河流展宽及弯曲度变化最明显。入射角对河流演变的作用只是短期的,且在演变初始阶段影响较大。受初始边界条件的影响,河流向下游演变具有滞后性及曲率变化的传递性等特点。本文最后分析了河流演变过程中的泥沙分选现象。

逆插支流的演变与河流掉向的关系

逆插支流是相对正插和顺插支流而言，它们之间的演变过程，受到新构造运动、流水地质作用等诸因素的影响。尤其是逆插支流的演变，对主干河流是否掉向，意义重大，但不是所有逆插支流都对指示主干河流掉向有意义。试图从演变的角度，来剖析逆插、正插和顺插支流的内在联系，以求探讨上述问题。

山区河流准三维水沙输运与河床演变模拟

在渠道水力学和河流动力学研究的基础上 ,对不规则河流形态下的纵向流速分布和弯道水流进行了讨论 ,并分析了任意断面和垂线位置的流场计算公式。在综合各种泥沙动力学研究成果基础之上 ,探讨了在天然河流中的悬移质输沙能力与沉积条件 ,分析了河床质起动的控制性因素及推移质输沙方程。提出了受冲淤影响的河床质粒径组成和动态递推公式。结合这些流场与泥沙计算方法及河床形态调整技术 ,作者提出一个准三维河流动力学模型。该模型只需要河流几何形状、入流条件以及泥沙级配参数 ,能够模拟出不规则几何形态的河道断面流速分布及平面流场分布 ,并且对于弯道水流特征与泥沙输送 -沉积特征也能得到较好的表现。该模型是对有关河流演变理论和实验成果的综合应用 。

不同入射角对河流弯曲演变的影响

水流经一定的入射角进入河道后,引起横、纵向的泥沙运动,导致床面形态发生剧烈变化,这对河道初始阶段的弯曲演变具有显著影响。通过自然模型实验的方法,借助模型小河来探讨这一过程。实验表明,入射角对河道初始阶段的弯曲演变具有显著作用,入射角改变了起始阶段的弯曲度和输沙规律,加速了河弯的出现,且随着入射角的增大,河道的弯曲度呈增大趋势;此外,坡降对河弯的演变也具有一定作用,坡降的持续增大,抑制了曲流的形成,减缓了河流的弯曲演变。

辽宁主要河流形态演变及其主槽过流能力分析

文章结合辽浑太三河主要控制站横、纵断面数据,对其河流演变及主槽过流能力进行分析。分析结果表明:辽浑太三河河流形态结构较为稳定,各河主要控制站横、纵断面形态变化基本稳定;河槽过流能力辽河呈下降趋势,2010年与1960年相比下降约50%;浑河、太子河主槽过流能力整体稳定,部分河段呈增加趋势。研究成果可为辽浑太三河的综合治理规划提供参考。

小流域河流污染负荷演变特征提取方法研究

工农业对河流的污染是造成水生态环境恶化的诱因,加上人们对治水理念的偏差,致使小流域河流面临着严峻的问题。在主成分分析方法适合分析情况下,以特征值大于1,贡献率大于80%为标准,利用最大方差法旋转因子,从14项水质污染指标中提取出4个主成分,通过这4个主成分可知,影响小流域河流水质污染的主要特征是氯化物、硫酸盐、总磷、氨氮和硝酸盐氮等指标。实验结果证明,通过提取的这些小流域河流水质特征能够详细了解到水样采样点小流域河流的污染指标,对这些污染指标采取有效的治理方式可缓解小流域河流污染问题。

基于多要素综合改变度的河流萎缩演变程度定量评价研究

文章从河道形态、水文特征及水生态指标三方面构建多要素综合改变度,对辽宁地区典型河流的萎缩演变程度进行定量评价。评价结果表明:从1980—2017年,辽东湾西部的小凌河、兴城河以及六股河的综合改变度在-0. 125～-0. 69之间,总体属于中度萎缩;辽东湾东部的大清河、登沙河、大清河的综合改变度在-0. 007～-0. 689之间,总体属于低度萎缩。研究方法对于其他河流萎缩演变度的定量评价具有重要的推广应用价值。

河岸植被覆盖影响下的河流演化动力特性分析

河岸植被对河道的水流运动、主槽稳定及河湾迁移等均有重要的影响,尤其是在洪水期河流的演化过程中。为分析不同密度植被护岸对河流动力过程的影响响应,本文采用自然模型实验,通过改变河岸植被种植密度及单双岸布设方式,模拟河岸有无植被种植的河流演化过程。给定相同的造床流量、坡降、泥沙粒径等水沙边界条件,设定控制变量为河岸植被覆盖率,分别为0%,20%,40%,80%。实验结果表明:(1)单岸植被覆盖其主流稳定性较两岸植被覆盖为差;(2)河岸植被越密集,水流对河床的局部扰动越强烈,河演达到稳定状态周期越长;(3)两岸植被覆盖的蜿蜒河道其稳定曲率随植被覆盖率增大而减小,较大的水流剪切力会造成较大的河湾迁移。