张凌华
, 张振克, 符跃鑫, 陈影影, 蒋大亮, 张志荣, 蒋松柳
南京大学地理与海洋科学学院/南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室, 江苏 南京 210023
ZHANG Ling-hua, ZHANG Zhen-ke, FU Yue-xin, CHEN Ying-ying, JIANG Da-liang, ZHANG Zhi-rong, JIANG Song-liu
中图分类号: K903
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690(2015)09-1183-08
通讯作者:
收稿日期: 2014-03-26
修回日期: 2014-06-20
网络出版日期: 2015-09-25
版权声明: 2015 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
基金资助:
作者简介:
作者简介：张凌华（1986-）,女,四川安岳人,博士研究生,主要从事河流沉积环境研究。E-mail:zhanglinghua86@sina.com
展开
摘要
分析长江南京-镇江河段3个现代河漫滩沉积孔上部100 cm的粒度特征,探讨宁镇河段现代河漫滩的沉积环境。结果表明：GB孔、ZR孔和ZH孔沉积水动力较小,沉积物颗粒较细,均以粉砂为主; ZR孔的砂含量最多、沉积粒径最大、粒径和砂含量由底层向表层增加;ZH孔分选系数呈明显的阶段性特征。研究认为：河流比降、河势、分汊河床演变以及滩面植被是影响宁镇河段河漫滩粒度特征的重要因素。
关键词：
Abstract
River floodplains are constructional features of the fluvial landscape, and the overbank deposition on floodplain represent the geomorphological and hydrological conditions of a certain river. This article analyzed grain-size characteristics of three 100 centimeters long overbank cores sampled at Nanjing-Zhenjiang Reach in the downstream of the Changjiang River and its environment implication. The results indicate that the grain size results of overbank cores are not only controlled by the floods but also genesisly related to sedimentary environment. Both the floods intensity and the depositional environment of the overbank should be considered during the research of the overbank sediments feature and its influence factors. Along the Nanjing-Zhenjiang Reach, the grain size analysis of the three cores indicated the hydrodynamics on the overbank during the floods was weak and the whole cores were mainly composed of the fine sediments. The relatively stable part of the sediments was clay, varying between 11.43%-17.65%. Among the three cores, the ZR Core was located at the highest depositional hydrodynamics condition, the coarser grain size was obvious and the highest sand content was 66.73%. The vertical distributions of the grain size parameters of the GB Core were varied in the same way, and it was also the same in the ZR Core, furthermore, the sand contents increased upward in the ZR Core. The sorting of the ZH core had two obvious stages, the upper part with the much better sorting than the lower part of the core, which was different from the vertical distributions of the other parameters. Along the Nanjing-Zhenjiang Reach, the outcrop of the overbank sediments was composed of the thin layers of fine and coarser silts, corresponding with the alternation of weak and strong hydrodynamics during the flooding on the overbank. The obvious fine sand layers of the outcrop indicated the strongest period of flooding. The other factors influenced the grain size features included the following factors: the river channel gradient, river channel regimes, the evolution of the braided river and the vegetation conditions on the overbanks. As Nanjing-Zhenjiang Reach is located in the downstream of the Changjiang River with a small channel gradient, the water velocity on the overbank is slow resulting in the fine overbank sediments mostly composed of silts. The ZR Core is located at the junction of two channels where it is scoured. During the flooding time the hydrodynamics was strong on the sampling site and the deposition were composed of coarser sand, or sandy silts. The ZH Core is located in the downstream of the approach channel of the Zhenjiang Port. As the approach channel diverting the water, the runoff of the ZH Core is decreased, thus the depositional hydrodynamic is weak corresponding with the fine deposits. The sand contents increase upward in the ZR Core with the evolution of the braided river, while the grain size composition of ZH Core is little influenced for it is located in the downstream right bank 4 km from the braided river. In addition, as located at a stable straight reach, the grain size composition of the GB Core is stable. The ZH Core site is surrounded by the reed plant expanding rapidly in the past decade. In front of the reed, the deposition is quick trapped the coarser and fine sediments and in the central part of the reed covered overbank the deposition is mainly composed of fine sediments. So the variation of the sorting parameter of the ZH Core indicated the changes of the reed cover evolution in the past decade. Further more, thin-bedded strata is developed in the overbank located in the estuary of Changjiang River. During flood deposit research, the sampling interval should be designed in accordance with the deposit thickness of the thin bed.
Keywords：
河漫滩沉积是重要的河流地貌类型和沉积单元,河漫滩形成发育过程、河岸冲淤变化是河流地貌研究的重要内容[1,2]。洪水是影响河漫滩侵蚀和堆积过程的重要因素,在美国密西西比河和英国欧塞河河漫滩的研究表明,洪水事件往往在河漫滩上形成大量的洪水沉积物,是河漫滩垂向加积的重要贡献者[1,3],而在澳大利亚西南部河流的研究则表明洪水事件会引起河漫滩沉积的侵蚀[4]。粒度分析是沉积环境研究的重要方法,粒度特征是洪水沉积研究的重要内容[5~7]。近十几年来,河漫滩沉积的粒度特征及其指示的洪水信息逐渐受到重视[8~12],探讨河漫滩沉积的粒度特征有助于进一步研究河漫滩沉积对洪水事件的响应机制。国内研究者探讨了黄河流域[5,7,12]、长江上游[13]、长江中游及其支流[14,15]河漫滩沉积的粒度特征,在广泛发育河漫滩沉积的长江下游地区,相关的研究则比较少。
本文选择长江南京-镇江段的3个河漫滩钻孔岩芯作为研究对象,对河漫滩沉积粒度特征进行了系统的研究,长江南京-镇江段位于长江下游,受河口区潮流界以上顶托作用的影响,该河段河漫滩沉积发育。研究南京-镇江河段3个河漫滩沉积粒度特征可以加深对长江河口区感潮河段在潮流顶托作用下的河漫滩沉积粒度特征、空间差异变化及其相关影响因素的认识,也有助于对长江等大河河口地区洪水事件的河漫滩沉积记录的理解。
长江下游南京-镇江河段（简称宁镇河段）位于江苏境内（图1）,为长江下游的感潮河段,河水水流受潮水顶托影响[16]。宁镇河段河谷除少数的石灰岩、砂岩构成的岸段外,大部分为新生代第四纪松散沉积层组成。宁镇河段全长约150 km,由于该河段水沙输移量大、河床比降小、江面宽等特点,在感潮河段潮流顶托作用下河床和河漫滩淤积过程加强,发育了新生洲、新济洲、江心洲、潜洲、八卦洲、世业洲和畅洲等一系列江心洲与浅滩[17,18]。宁镇河段是长江下游河道弯曲、沙洲众多、河床冲淤变化最活跃的河段,河势演化剧烈[19]。
2012年4月,利用岩芯管长100 cm 的重力采样器在长江南京-镇江段采集了3个100 cm的现代河漫滩沉积孔,分别命名为GB孔、ZR孔和ZH孔。GB孔位于长江大桥北桥头堡下游的河流左岸的河漫滩上（32°8′N,118°44′58″E）,河道比较顺直,该采样点附近河漫滩发育,多是最近50 a来不断淤涨的河漫滩;ZR孔位于世业洲洲尾的龙门口一带（32°13′45″N,119°23′41″E）,采样点距河床较近,有石块护岸,滩面边缘有柳树和芦苇生长;ZH孔位于ZR孔下游约1 500 m处,ZH孔西面为镇江港引航道,附近河漫滩是最近十几年来快速淤涨形成,随着河漫滩的不断淤高,芦苇快速生长,采样点位于芦苇中心区域（ 32°14′35.64″N,119°24′39.71″E）。3个钻孔均按2 cm 间隔分样,共获得150个样品用于室内粒度分析。
将每个沉积物样品充分混合,取少量样品（约1 g）放入10 ml的烧杯,加蒸馏水用玻璃棒搅拌后静置24 h,然后加入浓度为1 %的六偏磷酸钠溶液,浸泡24 h,使沉积物颗粒充分分散。利用英国Malvern公司生产的Mastersizer 2000型激光粒度仪进行粒度分析,粒径测试范围为0.02~2 000 μm,粒径分辨率为0.1 φ,按1/4 Φ间隔导出粒度分布数据。重复测量相对误差小于2%。粒度参数的计算采用布洛特（Blott）等提供的GRADISTAT软件[20],并根据Logarithmic Method of Moments的计算公式,计算了GB、ZR和ZH孔上部100 cm的50个沉积样品的平均粒径、分选系数、偏态和峰态。
本文研究的3个钻孔岩芯沉积物暗棕色（GB孔、ZR孔）或者灰色（ZH孔）,由于河漫滩地表芦苇和杂草丛生,采集的钻孔岩芯中含有较多的有机质碎屑和根系,因此,钻孔获得岩芯的水平层理并不显著;但在GB孔附近河床边缘冲刷的剖面露头中可看到清楚的河漫滩沉积特征：有明显的水平层理,层厚1~2 mm,主要是砂质粉砂和粘土质粉砂互层,也可以看到明显的细砂层,厚度在3~5 mm （图2）。在野外观测到的砂层是典型的洪水事件的产物,代表洪水在河漫滩上流速最大时候的沉积。
图2 GB孔附近自然剖面的沉积特征
Fig.2 Sedimentary feature of the outcrop close to the GB Core
图3 GB、ZR、ZH孔沉积物粒度分布
Fig.3 Distribution of sedimentary grain size in GB Core, ZR Core and ZH Core
3个钻孔沉积物粒度以粉砂质为主（图3）,其中GB孔粒度组成为粉砂（74.41%）>粘土（17.65%）>砂（7.95%）;ZR孔粒度组成为粉砂（63.66%）>砂（24.91%）>粘土（11.43%）;ZH孔粒度组成为粉砂（76.14%）>粘土（17.44%）>砂（6.42%）。按照粒度组成的三角分类法（Folk,1970）,GB和ZH孔以粉砂为主,部分为砂质粉砂,而ZR孔主要以砂质粉砂为主,部分为粉砂,还含有少量的粉砂质砂（图4）。在垂向上,3孔沉积物粘土含量比较稳定,在10%~20%间,GB孔和ZH孔砂含量较少（低于20%）,变幅较小,ZR孔中的砂含量由底层到表层呈增加趋势,最大砂含量66.73%。
图4 GB、ZR、ZH孔沉积物
Fig.4 Triangular diagram of sediments of GB Core, ZR Core and ZH Core
图3所示,GB孔平均粒径在5.75~6.71 φ间,均值为6.36 φ;ZH孔平均粒径在5.81~6.86 φ间,均值约为6.39 φ;ZR孔平均粒径在3.92~6.33 φ之间,均值为5.44 φ,明显比ZH孔和GB孔粗,GB孔和ZH孔平均粒径在垂向上变幅较小,ZR孔平均粒径由底层到表层逐渐变粗。GB孔和ZH孔的分选系数相似,均值分别是1.75和1.71;而ZR孔分选系数在1.37~2.05之间,均值为1.86,分选性较差;ZH沉积物的分选性具有明显的阶段性特征：0~60 cm的分选系数明显小于60~100 cm的分选系数。GB孔的偏态在0.12~0.6间,ZH孔的偏态在-0.17~0.72间,而ZR孔偏态最大,在0.41~2.21间;GB孔和ZH孔偏态特征相似,在垂向上均保持稳定,ZR孔偏态在18 cm附近明显增大。GB孔的峰态在2.52~3.14间,均值2.77;ZR孔的峰态在2.66~9.14之间,均值为3.31;ZH孔的峰态在2.58~3.72间,均值2.87;GB孔和ZH孔峰态在垂向上均保持稳定,ZR孔峰态在18 cm附近明显增大。
综述所述,可以进一步总结出GB孔、ZR孔和ZH孔沉积物粒度变化的特点：① 宁镇河段河漫滩沉积物平均粒径较小,沉积物中的粘土含量比较稳定,含量为11.43%~17.65%。② GB孔、ZR孔和ZH孔中,以ZR孔平均粒径和砂含量最大,其最大砂含量约为66.73%。③ 在垂向上,GB孔和ZR孔各项参数在各孔内的分布特征基本一致,其中ZR孔的砂含量和平均粒径由底层向表层增加,而ZH孔沉积物分选系数与其他粒度参数分布特征不一致,呈明显的阶段性特征。
为了更好地反映GB孔、ZR孔和ZH孔的沉积环境和沉积水动力条件,判断其沉积环境特征,在3个沉积孔中选择具有代表性的沉积物样品绘制概率累积曲线图和C-M图。概率累积曲线可以反映沉积物的搬运方式,如图5所示,3个钻孔沉积物均由跃移组分和悬移组分组成,且各组分呈现多段式的特征。GB孔沉积物悬移组分的粗截点在3.5和3.8 φ左右,跃移组分含量约5%,悬移组分约占95%。ZR孔悬移组分的细截点分别在2.5、3.0和3.5 φ左右,跃移组分含量分别为5%,19%和4%,悬移组分占81%以上。ZH孔沉积物悬移组分的细截点在3.2和2.8 φ左右,跃移组分的含量约5%,悬移组分约占95%以上。
图5 GB、ZR、ZH孔沉积物典型样品概率累积曲线
Fig.5 Cumulative probability curves of typical sediment samples of GB Core, ZR Core and ZH Core
C-M图是研究搬运营力的最大动能与平均动能关系的图像,以微米为单位在双对数纵横坐标纸上投点,分别表示营力的最大动能与平均动能。图6中,GB孔投影点主要分布在静水悬浮沉积区VIII,少量分布在递变悬浮沉积VII区,部分分布在均匀悬浮沉积VI区（跳跃沉积）;ZH孔投影点绝大部分分布在静水悬浮沉积区VIII,少量分布在均匀悬浮沉积VI区（跳跃沉积）;ZR孔投影点的分布范围较广,主要分布在递变悬浮沉积VII区和均匀悬浮沉积VI区（跳跃沉积）,少量分布在静水悬浮沉积区VIII。
通过对GB孔、ZR孔和ZH孔沉积物概率累积曲线图和C-M图的分析可以看出：宁镇河段河漫滩沉积水动力较弱,3个钻孔中ZR孔位置河漫滩的沉积水动力强于GB孔和ZH孔。
图6 GB、ZR、ZH孔沉积物C-M
Fig.6 C-M maps of typical sediment samples of GB Core, ZR Core and ZH Core
前人大量研究表明：在河流上中游的河漫滩沉积粒度变化显著,粗颗粒的沉积层对应于洪水事件[8,11,13]。本文研究发现,在长江河口地区南京-镇江段的3个河漫滩沉积岩芯记录的粒度组成相对稳定,以粉砂为主,对洪水事件的响应似乎并不明显。考虑到本文设计的采样间距为2 cm,包含了河漫滩露头剖面中的细砂层（3~5 mm）或多个粗细交互的薄沉积层（1~2 mm）,因此,推断采样间隔对河漫滩粒度的分析结果有较大影响,较大采样间距采集的沉积物样品虽然反映了河漫滩沉积的总体特点,但对河漫滩沉积薄层交替的微小变化以及薄砂层的反映并不明显。所以,开展河口区河漫滩沉积的研究应该重视采样间距的设计,尽量与沉积层的厚度一致。采样间距的缩小、加密,可以揭示河漫滩沉积过程中更多的沉积环境变化信息和流域洪水事件。本文涉及的3个钻孔岩芯的沉积物粒度仍有一些共性和个性差异特征,有必要做进一步的分析和讨论。
沉积物粒度是衡量沉积介质能量和沉积环境能量的重要指标,一般而言,高能沉积动力环境下形成的沉积物粒度较粗,而低能沉积动力环境下形成的沉积物粒度较细[21]。分析表明,宁镇河段现代河漫滩沉积平均粒径较小,沉积水动力总体较弱。长江上游位于中国第一、二级阶梯,地形坡度大,水动力强,水流中携带大量粗颗粒沉积物,进入第三级阶梯后,由于地势平缓,河流比降小。宁镇河段沉积水动力环境与长江下游河流比降有密不可分的联系。据统计,长江南京至镇江段1980~2002年高潮期间的平均比降为0.085 44（‱）,低潮期间平均比降为0.142 27（‱）[22]。因此在宁镇河段,水流平缓,河流携带主要是偏细颗粒物质。研究表明,1984年大洪水在长江上游重庆段中坝遗址处形成洪水漫滩沉积,其平均粒径为4.33 φ[23], 2004年洪水在玉溪遗址处形成洪水漫滩沉积,其平均粒径为4.41 φ[24]。进入长江中游段,河漫滩沉积物颗粒变细,在长江宜昌段, 1998年大洪水时期形成的漫滩沉积平均粒径为5.15 φ[13],而对长江中游1998、1999和2002年洪水沉积的调查也发现,漫滩洪水沉积的颗粒较细且十分均匀,以粉细砂和粘土组成的亚砂土为主[14]。长江口泥质区沉积物颗粒更细,平均粒径为6.82 φ,沉积物组分以粉砂为主,其次为粘土[25],与本研究区河漫滩沉积物的粒度特征相似。可见,与流域地形相关的河流比降是影响河漫滩沉积物组成的重要因素。长江宁镇河段位于长江河口区近口段,地势平坦,河流比降小,河漫滩沉积水动力较弱,形成的河漫滩沉积颗粒较细。
研究表明,沉积物粒径大小与水流动力条件密切相关[26,27]。从河漫滩粒度特征反映的动力信息看,ZR孔沉积水动力大于ZH孔,这主要是受河势影响。世业洲汊道左、右汊汇合后,主流在龙门口一带顶冲征润州上形成的沉积物[28],ZR孔采样点在镇江河段世业洲下游龙门口附近（见图1）,受汇流顶冲影响,沉积水动力较大,洪水期在河漫滩上形成的沉积物砂含量较多。ZH孔位于ZR孔下游约1 500 m,其沉积水动力较ZR孔小,这主要是受其西侧镇江港引航道分流的影响。根据河流动能计算公式E=1/2 mv2可知,河流动能（E）与流量（m）和流速（v）的平方呈正比,流量越大,河水动能越大[29]。长江在世业洲洲尾汇流后,在镇江港引航道处再次分流,使得ZH孔来水量较ZR孔减少,沉积水动力较ZR孔减弱,形成的沉积物粒径较小。
在3个沉积孔中,ZR孔沉积物中的砂含量由底部往上部明显增高,显示了沉积动力的增强,GB孔和ZH孔沉积物中的砂含量则相对平稳,显示了相对稳定的沉积水动力环境。ZR孔位于龙门口一带,为世业洲下方分汊河道汇流处。世业洲河段为准稳定江心洲的分汊河型,主泓有摆动[30]。近百年来世业洲右汊一直保持主汊地位, 1975年后,汊道的形势发生了缓慢的变化：1976年以前左右汊分流比稳定在20%以内,1997年为26.4%,2010年为38.5%,随着左兴右衰的发展,汊道平面形态变化加剧,两汊出口汇流的龙门口附近动力增强,冲刷加剧[31]。ZR孔位于龙门口,其洪水期沉积水动力随着冲刷的加剧而增强,沉积物中的砂含量随之增加。ZH孔在世业洲下游约4 km的右岸,其沉积水动力受分汊河床演变的影响较小;GB孔位于浦口-下关河流束窄段,近40 a来,该河段河势基本稳定[19],故GB孔河漫滩沉积水动力环境也比较稳定。
GB孔、ZR孔和ZH孔沉积物的分选系数分别在1.61~1.91、1.37~2.05、1.51~1.88之间,分选性均为较差或差,与汉江下游高河漫滩沉积物分选性特征基本一致[15]。主要是由于洪水期含沙量较高的洪水在河漫滩上流动过程中流速具有脉动性,使得粗细颗粒的泥沙交替沉积,形成薄层（1~2 mm）的粗、细交互层,因此,按2 cm间隔采集的河漫滩沉积物的粒度分析结果显示分选性性较差。
3个河漫滩沉积孔中仅ZH孔分选系数的变化特征在垂向上与偏态和峰态的变化特征不一致,可以明显的分为上段（0~60 cm）和下段（60~100 cm）,上段平均分选系数为1.66,下段平均分选系数为1.79,上段沉积物分选性较下段分选性好,推测这主要是受植被的影响。植被具有明显的消能作用[32,33],伴随河漫滩的淤高,采样点生长了茂密的芦苇,植物往往造成稳定的弱能环境[32],ZH孔位置河漫滩芦苇丛的核心地带,携带泥沙的洪水水流在到达芦苇丛前缘时,由于芦苇的阻挡使流速减缓,水流挟带能力减弱,部分相对较粗的颗粒物质在芦苇边缘带,而芦苇核心区域洪水携带的是更细颗粒的物质,形成的河漫滩沉积物会比较细而均匀。ZH孔河漫滩下部分选性略差,可能是芦苇尚未覆盖,造成粗细颗粒的泥沙沉积在采样点附近。因而,ZH孔分选性的变化,受采样点附近芦苇群落生长发育和覆盖度变化过程的影响。
近10 a来,中国古洪水沉积与环境研究十分活跃,沉积物粒度特征被广泛用于现代和古代洪水事件的识别[23,34,35]。许多研究表明,在河漫滩上的洪水漫滩初期,水动力较强,随着水面拓宽,水流速度变缓,洪水挟带的泥沙快速沉积,形成粒度相对较粗的沉积层[36,37],因此,河漫滩沉积中的粗颗粒物质可视为河流古洪水事件的沉积证据。宁镇河段不同位置河漫滩沉积物粒度特征具有明显的差异性,其沉积物粒度特征除了受洪水事件的影响外,还受河漫滩地形、河势、河床演变以及河漫滩植被等因素的影响,洪水期的沉积显示出多样性和复杂性。以ZR孔为例,受河势特征影响,ZR孔沉积物具有较多的砂含量;受分汊河床演变影响,分汊汇流造成的动力增强,使得沉积物中砂含量不断增加。因此,河漫滩沉积的粒度不仅与洪水的强度有关,也与沉积环境有联系,探讨河漫滩沉积记录的洪水信息,在研究粒度、沉积年代的基础上,应重视探索河漫滩沉积物形成过程中的沉积环境,更好地揭示河流的洪水事件和环境变化。
通过对长江宁镇河段现3个100 cm现代河漫滩钻孔沉积物的粒度特征进行分析,可以得出以下结论：河漫滩粒度的变化不仅与洪水的强度有关,也与沉积环境有关,探索河漫滩记录的洪水信息应重视沉积环境的研究。
1） 宁镇河段河漫滩沉积水动力较弱,沉积物粒径偏细,沉积物中的粘土含量比较稳定,含量为11.43%~17.65%;相对来说,3孔中以ZR孔附近沉积水动力最大,形成的沉积物平均粒径和砂含量最大,其最大砂含量为66.73%;就各项粒度参数的垂向分布而言,GB孔和ZR孔各项参数在各孔内的分布特征基本一致,其中ZR孔的砂含量和平均粒径由底层向表层增加,而ZH孔沉积物分选系数与其他粒度参数分布特征不一致,呈明显的阶段性特征。
2） 宁镇河段河漫滩露头沉积记录以薄层的粗（含砂的粉砂）和细（含粘土的粉砂）交互为主,局部含有薄的细砂层,反映了河漫滩上洪水流过期间的时强时弱的脉动性,细砂层是洪水强度最大时候的沉积;此外,河流比降、河势、分汊河床演变以及滩面植被是影响宁镇河段河漫滩沉积粒度特征的重要因素。受宁镇河段比降小的影响,河漫滩沉积平均粒径较小。ZR孔处于分汊河道的汇流冲刷处,沉积水动力较强,形成的沉积物颗粒较粗;受引航道分流影响,ZH孔河漫滩洪水期来水量较ZR孔少,沉积水动力较ZR孔弱,形成的沉积物粒径较ZR孔小。受世业洲左右汊道左兴右衰的发展,ZR孔附近冲刷加剧,沉积动力增强,形成的沉积物粒径由底层到表层增大;ZH孔位于世业洲下游约4 km的右岸,其沉积水动力及沉积物粒度受分汊河床演变的影响较小;GB孔位于稳定河段,沉积水动力变幅小,沉积物粒度相对稳定。ZH孔上段沉积时期的芦苇面积较下段沉积时期显著扩大,植物对沉积物的分选作用相应增强,使得ZH孔0~60 cm的沉积物分选性好于60~100 cm的分选性。
致 谢：参加野外调研和采样的有李升峰副教授以及杨海飞、张云峰、徐华夏、杨梦皎、曾琳、王鑫等同学,在此一并表示谢忱。
The authors have declared that no competing interests exist.
| [1] |
Floodplain sedimentation in the Upper Mississippi Valley:Natural versus human accelerated [J]. |
| [2] |
Floodplain deposits:A geochemical archive of flood history-A case study on the River Rhine,Germany [J]. |
| [3] |
Changes in sediment sources and floodplain deposition rates in the catchment of the River Tweed, Scotland, over the last 100 years:the impact of climate and land use change [J]. |
| [4] |
Episodes of vertical accretion and catastrophic stripping:a model of disequilibrium flood-plain development [J]. |
| [5] |
Sedimentary records of large Holocene floods from the middle reaches of the Yellow River,China [J]. |
| [6] |
Sedimentology of high- stage flood deposits of the Tagus River,Central Spain [J]. |
| [7] |
Impact of monsoonal climatic change on Holocene overbank flooding along Sushui River, middle reach of the Yellow River,China [J]. |
| [8] |
Watered scale and the stratigraphic record of large floods [M] |
| [9] |
Late Holocene sedimentary chan- ges in floodplain and shelf environments of the Tagus River (Portugal) [J].
|
| [10] |
早全新世沙沟河古洪水沉积及其对气候变化的响应 [J].URL 摘要
对沙沟河一级阶地河漫滩ZJDZ剖面中360个样品的粒度,矿物的成分含量及pH值等沉积特 征进行分析,并对关键层位进行了一共6个14C年代测定。结果表明：10.9～4.0kaB.P.期间沙沟河发生多次大规模洪 水,10.9～7.0kaB.P.期间沙沟河发生20次左右大型洪水,洪水重现期为0.40ka,其中,10.9～9.0kaB.P.期间洪水的规模逐次 增加,9.0～7.0kaB.P.期间洪水的规模有所减小;7.0～4.2kaB.P.期间至少有过4～5次大型洪水,洪水的重现期为0.71ka。洪水 事件主要发生在比较湿润的气候背景下,高频率洪水事件的发生与气候频繁的干湿波动有关。
|
| [11] |
兰州黄河高漫滩沉积与洪水变化研究 [J].
根据兰州黄河高漫滩沉积剖面的观察和81个样品的粒度分析,研究兰州黄河马滩剖面沉积特征和当时的洪水变化。结果表明,马滩剖面明显分为15个沉积层,指示15次较大的洪水。这15个阶段河漫滩洪水深度和规模由大到小的变化顺序依次为第10>12>11>13 >15 >14 >3 >5 >7 >8 >6 >1 >4 >9 >2阶段。据历史文献推算,马滩高漫滩沉积代表的15次洪水发生在170 a B.P.以来。兰州洪水沉积不连续,这15次洪水的每一次一般代表1 a雨季的短暂时间,两次洪水间隔时间通常为10 a左右,这10 a是没有洪水发生或洪水规模小的阶段,也是降水量正常或偏少的阶段。
|
| [12] |
西安高陵渭河近120年来的洪水演变 [J].
西安高陵渭河漫滩沉积剖面发育,能较好地指示渭河洪水变化。沉积物以粗粉砂、细粉砂、极细砂及粘粒为主。粒度较粗层位指示较强的水动力条件和短暂的湿润气候或一定地区的暴雨增加,粒度较细的层位则代表较弱的水动力条件和短暂的湿润程度略低的气候,而在各洪水沉积层之间无洪水发生的阶段则是正常的气候阶段或偏干的气候阶段。高陵渭河近120年来的河漫滩沉积剖面可分为16层,代表了16个大的洪水阶段。高陵渭河近120年来的河漫滩沉积粒度成分比更早期的河漫滩沉积粒度偏细,反映出近120年来渭河洪水深度与规模在变小,这主要是气候变干造成的。
|
| [13] |
晚更新世晚期以来的长江上游古洪水记录 [J].
长江上游三峡河段主要的古洪水记录有:1)三峡深槽的蚀积变化;2)长江阶地粗粒沉积;3)长江的泛滥沉积;4)长江的古洪水平流沉积。不同时间跨度不同类型古洪水记录的精度有较大的差别。古洪水记录显示,晚更新世晚期的40～30kaB.P.,长江上游大洪水比30kaB.P.以来的长江上游大洪水大得多;全新世以来,以3983aB.P.前后的大洪水为相对最大;公元1870年大洪水为3000aB.P.以来最大洪水;近百年来的实测洪水以公元1981年洪水为最大。
|
| [14] |
长江中游洪水沉积特征与标志初步研究 [J].
洪水记录是研究洪水规律的重要依据。通过对1998、1999、2002年长江中游洪水沉积物的系统观察、对比和研究,结果表明,长江中游洪泛沉积在沉积体形状、沉积结构和沉积物成分等方面,具有与正常河道沉积明显不同的特点,可为古洪水事件确定提供可能和依据。根据沉积环境的不同,长江中游洪泛沉积大致可分为3种类型:溃口洪水事件的沉积、滨岸带的洪水沉积和洪水漫滩沉积。进而对各种类型的沉积学特征进行了分析、归纳和总结,初步建立了其识别标志。
|
| [15] |
江汉平原洪水沉积物的粒度特征及环境意义——以2005年汉江大洪水为例 [J].
2005年10月初汉江发生了自1983年以来最大的一次洪水。通过对江汉下游仙桃河段不同地貌单元洪水沉积物的系统取样和分析，发现2005年汉江洪水沉积的粒度特征具有以下特点：1）不同河道地貌单元的沉积物粒级组分有所不同，高河漫滩的粒径相对偏细，主要以粉砂级组分为主（49．56％），粘土含量相对较高（约为4．871％）。低河漫滩和平水位边滩沉积物的粒径相对偏粗，主要以砂级组分为主（低河漫滩为82．96％，边滩为69．72％），低河漫滩沉积物中粘土含量较少，只有1．058％；2）平水位边滩沉积物的粒径的统计平均值比高河漫滩沉积物值偏大，而标准差值的统计平均值却比高河漫滩和低河漫滩沉积物的偏小；3）3种地貌单元中，高河漫滩的偏度平均值最大，低河漫滩的偏度平均值最小，但低河漫滩偏度平均值的分布范围却较大；4）低河漫滩沉积的粒度参数值曲线的空间波动起伏最为明显，而高河漫滩粒度参数值的空间变化不大；5）3种地貌单元的峰态系数的统计平均值均大于1．15（为窄态），频率曲线表现为单峰，概率累积曲线都较平缓且均为2段式，反映了一般河流高水位沉积的基本特征。分析认为，粒度特征与河道不同地貌单元的微地貌形态和沉积结构是一致的，均是由洪水时不同地貌单元的水动力持征决定的。
|
| [16] |
长江下游感潮河段大洪水和特大洪水的形成及趋势 [J].
分析了长江下游感潮河段大洪水 和特大洪水高水位形成的水文因素，揭示了年最高水位今后一段时期内可能的变化趋势。主要结论是：该河段大洪水和特大洪水高水位的形成原因十分复杂，本世纪 以来每次大洪水和特大洪水高水位的形成几乎都有其主要原因；该河段大洪水特大洪水高水位出现的频次有增加趋势；自１９７５年以来，年最高水位的均值呈明显 的升高趋势，其主要原因是人类活动对防洪产生的负面影响，海平面上升也有一定的影响。
|
| [17] |
长江南京段历史洪水位追溯 [J].
<p>沿长江南岸幕府山、燕子矶岸段的石灰岩崖壁上，保留着数道受江水浸淹形成的色深且具有溶蚀孔隙的水平印痕，沿江一线分布。在采石矶岸段的岩壁上也存在着高程大致相当的水位痕迹，反映出是保存在长江南岸岩壁上的区域性洪水位遗迹。经查阅现代水文记录与历史文献，分析对比区域地貌与沉积地层，初步论定：高出长江江面5~6 m，高程分别为8.5 m和9.5 m的第一道和第二道水位遗迹是与现代长江洪水位相当的古洪水位遗迹，目前虽然已脱离长江江面，但现代长江洪水仍可达到此高度，其重现期为10~50年；高程为10.5 m的第三道水位遗迹较南京有文字记载的百年一遇特大洪水位仍高出0.3 m，相当于南京地区100~200年一遇的大洪水水位，由此印证长江南京段防洪堤高度合适；而最高的一道古水位遗迹高程为12.8 m，可能相当于全新世高海面时的洪水位。</p>
|
| [18] |
长江镇扬河段世业洲汊道近期演变与整治对策 [J].
世业洲汊道上承仪征水道,下接六圩弯道,百余年来支汊在左、主汊在右的状况未发生改变,但汊道从稳定到左汊缓慢发展、右汉相应萎缩的变化十分清晰.从分流比、断面要素等方面分析了长江镇扬河段世业洲汊道近期河床演变情况,概述了近期汊道整治情况,指出了汊道目前存在的问题与不利影响,根据和畅洲汊道整治教训,进一步提出世业洲汊道整治对策.
|
| [19] |
遥感与地理信息系统技术在长江下游江岸稳定性评价中的应用 [J].
应用多时相遥感动态分析方法对长江南京以下河段近四十多年来江岸变迁进行调查,并建成江岸变迁图形数据库。对多期航道水深测量资料进行动态分析,建成航道水深数据库。应用地理信息系统技术,研究河床时空演变规律,结合沿江地质地貌、护岸工程等信息,对长江下游江岸稳定性进行评价。
|
| [20] |
GRADISTAT:grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediments [J].https://doi.org/10.1002/esp.261 URL [本文引用: 1] 摘要
Not Available
|
| [21] |
|
| [22] |
长江下游干流南京至镇江河段水面比降分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0852.2008.02.020 URL [本文引用: 1] 摘要
介绍了长江感潮河段水面比降的计算方法,并利用实测潮位资料计算长江下游干流南京至镇江河段水面比降,分析了长江感潮河段水面比降的特性。
|
| [23] |
长江三峡库区中坝遗址地层古洪水沉积判别研究 [J].https://doi.org/10.1360/04td0364 URL [本文引用: 2] 摘要
利用“将今论古”法则对中坝遗址疑似古洪水层和该遗址现代洪水沉积物的AMS14C测年、粒度、重砂矿物成分形态、锆石微形态、Rb/Sr、磁化率、TOC等地球化学指标相似性比较研究发现,该遗址除上部存在1981年现代洪水沉积物外,还具有清代、宋代中期、战国早期(400~350BC)、西周时期(920~900BC)、夏代(2070~1600BC)和新石器时代(3000~2300BC)6期古洪水沉积物.其判定证据主要是古代洪水层和1981年现代洪水层都具有以下相似性特征(1)概率累积曲线主要为3段或4段式;(2)悬移质组分粒度分布范围多在3~10？;(3)沉积物分选性较好,且以悬移质为主(>50%).(4)组成的重砂矿物种类和数量及形态基本相同.(5)扫描电子显微镜观察发现,它们在锆石形态上多为半浑圆状,有些已由四方双锥形被磨至近浑圆状,表明均具有被流水长途搬运后留下的磨圆特征.(6)Rb/Sr值(0.55~0.66)均高于文化层的0.03~0.26.(7)磁化率值(133.73~433.05)均远低于各文化层的959.25~2442.44.(8)TOC含量(0.14%~0.33%)都远远低于文化层的1.13%~2.95%含量.研究表明,用上述“将今论古”比较手段来确定遗址古洪水层的真实属性是完全可行的.
|
| [24] |
长江三峡库区玉溪遗址T0403探方古洪水沉积特征研究 [J].
通过对玉溪遗址地层AMS14C测年、粒度、重砂矿物组分与形态、锆石微形态、磁化率、Rb/Sr和Hg等地球化学指标研究发现,7.6kaBP以来,水位在吴淞高程147.024m(a.s.l.)以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方新石器时代地层中留下了16次沉积记录,判定依据主要是(1)玉溪遗址古洪水层与该处现代洪水层以及中坝遗址现代洪水层沉积物在粒度概率累积曲线上具有相似的三段式河流相沉积特征;(2)古洪水层与现代洪水层沉积物在重砂矿物组分及形态特征上具有相似性;(3)洪水层磁化率值均很低(分布于40.44~70.10SI之间),而文化层较高(范围在59.59~188.68SI之间);(4)洪水层Hg的含量较低(在290.71~742.51ng/g)之间,文化层偏高,在344.16~10518.17ng/g之间;(5)洪水层的Rb/Sr值高于文化层,第4,5,6,7和8这5个文化层的Rb/Sr值亦较高表明遭受过洪水浸淹的影响.该遗址具有较多洪水层的原因,与其位于一级支流入长江干流交汇处一级阶地处的地貌部位有关.由于下游中坝遗址古洪水沉积亦有与此类似的特征,表明从以上几方面判定遗址古洪水层的存在与否是确实的.
|
| [25] |
长江口泥质区垂向沉积结构及其环境指示意义 [J].https://doi.org/10.3321/j.issn:0253-4193.2008.02.010 URL [本文引用: 1] 摘要
2006年4月在长江口泥质区 获取了沉积物柱状样,进行了粒度分析及粒度分形计算,并从中提取沉积物环境变化敏感的粒度组分,结果表明,柱样的垂向沉积结构可分为两个部分:上部 0~12 cm是动力环境改造频繁的活动层,沉积物混合程度较高;自12 cm以下沉积物有粗细旋回变化的特征,可能与长江入海泥沙的季节变化有关。本区沉积物主要含两个敏感粒度组分,标准偏差峰值为6.0~7.2μm的细组分 与长江来源的悬沙粒径大致相当,而标准偏差峰值为40.7~57.5μm的粗组分则可能与风暴潮、波浪和潮流输沙、长江流域及河口区的水利工程的影响有 关。沉积物粒度在0.9~20.3μm标度范围内的统计自相似程度很高,具有分形特征,粒度分维数的波动与沉积物粒度参数变化相吻合,表明沉积物粒度分维 数具有一定的环境指示意义。
|
| [26] |
三峡水库蓄水以来长江中下游干流河床沉积物粒度变化的初步研究 [J].
于2008年在宜昌至徐六径之间的1 600 km干流河道进行30个横断面取样和分析,与前人于三峡水库蓄水前的取样分析资料进行对比。结果表明:①三峡水库蓄水以来坝下游约400 km的干流河床(宜昌至城陵矶)沉积物出现全程粗化,越近大坝粗化越明显,这种沉积物粗化与水库蓄水后坝下游河床出现的强烈侵蚀密切相关;②蓄水前后城陵矶以下的1 200 km干流河床沉积物粒度的沿程趋势基本一致;③蓄水后河床沉积物仍保持沿程向下游变细且越近河口变化越缓慢的格局。
|
| [27] |
黄河龙门-三门峡段河漫滩组成物质的粒度特征 [J]. |
| [28] |
长江镇扬河段六圩弯道凹岸建港的河流地貌条件分析 [J].
三十多年来,长江镇扬河段发生 了巨大的冲淤变化。六圩弯道已接近正弦曲线形,河势也趋于稳定。其凹岸的冲刷量大为减小,前沿水深与港宽足够万吨轮航行与调头的需要,这为六圩弯道凹岸建 港创造了条件;但三江口、龙门口、沙头河口和人民洲等处的冲刷是其潜在的不利因素,应采取适当的工程措施加以控制。
|
| [29] |
|
| [30] |
长江近河口段河型规律与桥位选择 [J].
桥区河势河床稳定性分析及河型研究在桥梁工程及港址选择等诸多涉水工程中均具有重要意义.研究表明洪水是长江近河口段分汊河型交替摆动演变和塑造河床地形的框架动力;实践表明按河型规律因势利导的人工工程对分汊河型稳定性可发挥有效的控制作用,此为长江近河口段桥位布选、主跨布设及建桥后稳定性河势维护的指导思路.本文通过对长江下游分汊河型的动态分类和特点研究表明,以分汊河型间的节点段和主泓稳定的江心洲分汊河型具有较高的稳定性,主泓交替摆动的江心洲分汊河型次之,而心滩分汊河型为较不稳定的分汊河型,这是长江近河口段建桥桥位布选的判断依据.
|
| [31] |
长江镇扬河段世业洲汊道近期演变与整治对策 [J].
世业洲汊道上承仪征水道,下接六圩弯道,百余年来支汊在左、主汊在右的状况未发生改变,但汊道从稳定到左汊缓慢发展、右汉相应萎缩的变化十分清晰.从分流比、断面要素等方面分析了长江镇扬河段世业洲汊道近期河床演变情况,概述了近期汊道整治情况,指出了汊道目前存在的问题与不利影响,根据和畅洲汊道整治教训,进一步提出世业洲汊道整治对策.
|
| [32] |
长江口长兴、横沙岛潮滩沉积特征及其影响机制 [J].https://doi.org/10.11821/xb199405007 URL [本文引用: 2] 摘要
长兴、横沙潮滩是典型的河口潮滩。其沉积物粒度在总体上较四周河道细，且具有从潮下带向潮上带沉积物质逐渐变细的趋势，但由于风浪和植被等因素的影响，局部高程的变化往往较为复杂；在沿岸方向上，以面向口外的开敞岸段最粗，顶江迎流的洲头滩次之，顺江两岸物质相对较细。在此基础上，提出了分汊河口冲积岛潮滩的基本沉积模式和河口潮滩与正常海岸潮滩的区别。
|
| [33] |
互花米草对江苏潮滩沉积和地貌演化的影响 [J].https://doi.org/10.3321/j.issn:0253-4193.2006.01.013 URL [本文引用: 1] 摘要
江苏潮滩面积大,岸滩冲淤动态变化复杂.人工引种互花米草对江苏 海岸潮滩沉积地貌演化有较大影响,主要体现在影响潮滩沉积速率、物质分布及潮水沟地貌系统的发育等方面.根据定点站位不同年代的高程数据,分析 Pethick-Allen模型在江苏潮滩盐沼的适用性;在现场采集柱状样并在室内进行137Cs分析,根据分析结果及前人研究结果,利用P-A模型分析 计算江苏潮滩不同时期的沉积速率,结果表明互花米草的引种加快了潮滩沉积速率,它使潮滩沉积地貌演化脱离了原来的渐进函数关系.在选择的典型断面上采集表 层底质样,在激光粒度仪上进行粒度分析,结果表明,互花米草易使细颗粒沉积物沉积,大米草滩和盐蒿滩表层沉积物主要来自潮水沟输送.根据野外调查并结合遥 感分析,互花米草滩内潮水沟宽深比小,密度大,水道稳定,有别于光滩或大米草滩的潮水沟形态.
|
| [34] |
长江下游近代洪水事件重建的新证据 [J].
<p>全新世古洪水事件的重建是当前全球变化研究的一个热点. 通过长江下游一个稳定江心洲上沉积剖面的粒度和有机元素组成分析, 清晰地揭示出主要粒度参数、概率累积曲线和C-M图可以指示洪水事件沉积, 而沉积有机质的TOC/TN因为反映大洪水期间, 长江流域强烈的地表冲刷将大量降解不完全的碎屑有机质带入下游, 也成为洪水事件的较好示踪标志. 根据<sup>210</sup>Pb堆积速率, 研究剖面的粒度及TOC/TN比值清晰地记录了长江干流1850~1954年期间的若干次特大洪水事件, 与历史文献和水文监测资料吻合. 然而自20世纪60年代以来, 长江流域人类活动显著增强, 尤其是大量水坝兴建, 将大量粗颗粒泥沙和沉积有机质蓄积在水库中, 而显著改变长江下游干流的悬浮沉积物粒度和有机质组成, 因而难以可靠地指示近50年来的洪水事件.</p>
|
| [35] |
汉江上游白河段万年尺度洪水水文学研究 [J].
<p>通过对汉江上游的考察, 在多个地点发现古洪水滞流沉积层夹在古土壤层与坡积石渣土层或坡积角砾层中。选择白河段JJTZ 剖面进行沉积学和水文学研究。对于采集的全新世古洪水滞流沉积样品, 进行沉积学分析, 与2010 年现代洪水滞流沉积物进行对比, 结合其宏观特征确认其为汉江洪水悬移质沉积物, 粒度成分分类为细沙质粉沙。它们记录了汉江上游特大古洪水事件。通过地层学对比分析和OSL测年断代, 确定其发生在全新世中期－晚期转折阶段, 即3 200~2 800 a B.P.。利用沉积学和古水文学原理恢复古洪水洪峰水位, 采用比降法计算出两次古洪水洪峰流量为40 180 m<sup>3</sup>/s 和49 170 m<sup>3</sup>/s。该结果大大延长了洪水水文数据序列, 从而能够建立汉江上游万年尺度洪水流量－频率关系, 对于揭示汉江上游水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义, 对于防洪减灾和水资源水能源工程建设具有重要的现实意义。</p>
|
| [36] |
黄河上游全新世特大洪水及其沉积特征 [J].
<p>黄河上游官亭盆地的黄河二级阶地面上沉积了厚约2m左右的平流沉积物,每次洪水形成1个由红色粘 土水平层和黑灰色粘土水平层组成的洪水单元。对研究剖面洪水沉积层的磁化率测量区分出了14个洪水单元, 代表了14次特大洪水的发生;利用盆地内的考古资料,将古洪水频繁发生的时期定为3700～2800aB.P.。粒度分 析表明官亭盆地平流沉积的沉积物几乎全部由粒径小于4φ的悬移物质组成,其分选系数>2,偏度<0,峰态中等。 与黄河中游进行比较,官亭盆地的平流沉积粒级更小,偏度更小且呈负偏。</p>
|
| [37] |
黄河上游末次冰盛期古洪水事件的初步研究 [J].https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-2383.2002.04.016 URL [本文引用: 1] 摘要
洪水的发生规律是洪灾预报的前 提 ,已有的人类洪水记录时间尺度 ,不足以认识和把握洪水的出现规律 .因此 ,利用地质记录延长洪水序列 ,探讨地球特征气候期的洪水特点 ,就显得非常重要和必要 .黄河上游兰州—银川段的洪水地质记录表明 ,在末次冰盛期的 2 0～ 18ka ,该区共发生了 10 6次大洪水漫滩事件 ,其中有 18次为多次洪峰叠加的复合型大洪水 ,洪水的发生频率达 5 3次 /ka .发生于末次冰盛期的大洪水可能属冰凌洪水 ,与末次冰盛期强烈的气候波动和不稳定有关 .这些大洪水的频发与中国西部的末次冰盛期出现的高湖面相对应 ,既不符合一般的季风气候理论 ,也不同于我国东部广大地区末次冰盛期以冷干为主的气候特点 ,表明中国西部气候的独特性和复杂性 .
|
/
| 〈 |
|
〉 |
