徐韦
, 程和琴, 郑树伟
Xu Wei, Cheng Heqin, Zheng Shuwei
中图分类号: TV148+3
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690（2019）04-0663-08
通讯作者:
收稿日期: 2018-01-9
修回日期: 2018-04-12
网络出版日期: 2019-04-10
版权声明: 2019 《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.
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作者简介:
作者简介：徐韦（1993-）,男,安徽马鞍山人,博士研究生,主要从事河口海岸沉积动力地貌研究。E-mail: xuwei930608@163.com
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摘要
利用 1998年和2013年历史水下地形数据,结合2015年和2016年多波束测深、流速与河床沉积物数据,探讨了南京段河槽演变对人类活动的响应规律。结果表明：① 1998~2013年南京河段整体呈现冲刷状态,净冲刷量为0.56亿 m3。② 南京段主河槽发育有平床和沙波等微地貌,两侧发育有水下陡坡。其中,平床和小尺度沙波区域平均流速为0.79 m/s,而巨型沙波区域平均流速为1.41 m/s。③ 人类活动对该河段的水下微地貌演变与河势演变起到至关重要的作用。由于三峡大坝等人类活动的影响,上游来沙量仍将持续低于多年平均值,南京段河槽会进一步冲刷并极可能给涉水工程安全带来威胁。
关键词：
Abstract
The high-resolution morphological data of riverbed were observed by RESON 7125 multi-beam system during August 2015 and September 2016. Before that, few scholars used high resolution multi-beam data to study the subaqueous topography in Nanjing segment. The data of flow velocity and sediment samples were synchronously collected by an Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) and a sediment sampler. Bathymetric data of the Nanjing reach of the Yangtze River in 1998 and 2013 were used to analyze the change of erosion/deposition in this area. The results show that: 1) The net erosion volume of riverbed was 5.6×107m3 between 1998 and 2013. In this period, the envelope area of 0 m has reduced 5.0×106m2, and that of -2 m, -5 m and -10 m increased 1.0×106m2, 3.0×106m2 and 9.0×106m2 respectively. The width of the river channel was narrowed, but the riverbed erosion occurred. Thus the navigation condition has been improved. 2) Dunes generated over approximately 97.09％ of the downlink navigation channel , while only was 52.09% of the uplink navigation channel existed dunes. According to the standard classification of subaqueous dunes proposed by Ashley, the very large dunes, large dunes, medium dunes and small dunes were observed in the Nanjing reach. The mean flow velocity over small dunes and smooth bed floor was 0.79 m/s, while over very large dunes reached 1.41 m/s. The subaqueous steep slope was observed in both two sides of the river bank and the maximum slope (Slope height/length) of the subaqueous steep slope was up to 0.34. 3) Human activities have an important influence on the evolution of riverbed micro-morphology and river regime in the Nanjing reach: the Channel Renovation Projects leads to the more stable bank lines and the deeper channel; the construction of bridge engineering results in the local scour surrounding the bridge foundations. However, smooth bed floor existed in the upstream of the bridge foundation, while the downstream developed very large dunes. 4) Due to construction of the Three Gorges Dam and the other human activities, the sediment load is increasingly decreasing according to the real-time monitoring data of Datong hydrological station. At the same time, the calculation results of field measured data in the study area show that the bed shear stress are 0.42 N/m2 and 0.38 N/m2, however, the critical shear stress of channel is one magnitude less than the bed shear stress, they are 0.09 N/m2 and 0.05 N/m2. It means that the riverbed sediment will be in a state of frequent transport for some time to come, and it also investigates that the channel depositional environment will be in erosion in the future. The analysis of grain size of riverbed sediment which were collected in the field show that the median grain size of sediment in 2015 was coarser than it in 2008. All of the results show that the Nanjing segment would experience significant riverbed erosion in the future, and it would be a serious threat to the safety of the wading project.
Keywords：
由于人类活动的强干扰,长江中下游干流来沙量显著减少,这将导致该河段河槽演变长期处于适应性调整过程中[1,2,3,4]。因此,对于长江中下游水文泥沙与河势演变研究一直受到高度关注[5,6,7],如研究表明三峡工程运行之后,长江中下游原有的河势演变规律被打破,全程冲刷已经发展至大通河段[2];部分河段深泓摆动频繁,河势演变更趋复杂[8]。
长江南京河段位于长江下游,1985年左右由淤积转变为冲刷状态,之后由于河道整治与护岸工程的实施,大部分河段的岸线崩退、深泓频繁摆动基本被控制[9,10,11,12]。然而,因强烈的人类干扰,长江南京河段的来沙量、河道冲淤、岸线变化、水位和防洪形势均发生了变化[13,14],亟待重新评估该河段近期的河势演变规律。因此,本文利用历史水下地形和高分辨率多波束测深等数据,对该地区长江南京河段河槽冲淤变化和演变趋势展开研究,以期为航道整治工程建设和维护提供科学依据。
研究区位于长江南京河段,上起草鞋峡捷水道,下至龙潭水道,全长约45 km,由于八卦洲的发育,其平面形态整体呈典型的鹅头型分汊河道,下游段的龙潭水道呈现反“S”型[12,15]。其中八卦洲河段在1984年修建洲头鱼咀工程和左右缘护岸工程之后,河势的频繁演变得到了一定抑制[12]。龙潭水道形成与水流切割边滩有关,是由典型弯曲型河道发展而成,1984年开始实施的堵汊工程建成之后,使其成为单一的河槽[15]。于2015年8月和2016年9月利用多波束测深系统对南京河段主航道进行走航测量,测线全程长约100 km （图1）。
收集了由长江航道局编制的1998年和2013年南京河段的1∶40 000水下地形资料（航行基准面）,利用ArcGIS 10.2对其进行数字化处理,通过克里金法构建数字高程模型,进行冲淤演变分析。
利用高分辨率多波束测深系统 （丹麦REASON,Seabat 7125型）对长江南京河段水下地貌进行了调查。该系统在400 kHz的作业频率下 （200 kHz/400 kHz）,最大频率为50 Hz（±1 Hz）,测深分辨率可达6 mm,单次扫测床面宽度约为水深的5~6倍。野外工作时,换能器利用定制钢架加缆绳兜底固定安装在船体前侧,采集模式选择等距模式,开角140°,船速控制在2.5 m/s 以内,以保证网格的水平分辨率能够达到1 m。调查期间,天气状况良好,定位系统采用Trimble差分系统,其定位精度达到分米级。多波束数据在测量时进行了吃水改正和声速改正,在后处理过程中,利用PDS 2000软件,对其进行姿态校正和异常波束剔除,其中姿态校正包括：横摇,纵摇以及艏摇校正。
流速数据利用双频声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profilers,ADCP）测量获取,工作频率为300 kHz/600 kHz,理论流速量程± 5 m/s。野外测量时,该仪器利用配套钢架固定于船体左侧并用缆绳兜底加固,探头入水深度为0.8 m,设置船速参考为GPS,GPS连接ADCP的波特率为9 600,磁偏角设置根据测区位置而定,南京设置为4°,环境水温为15℃,盐度35 g/L,声速1 500 m/s,采样时间间隔为1 s。
随船利用帽式抓斗同步采集河床表层沉积物样品,采集的河槽沉积物厚度约在3~10 cm。采样后,利用密封袋保存,然后在室内利用BECKMAN公司生产的LS13320激光粒度仪测定分析。
共采集了两个河床表层样品（图1）,结果显示,研究区域内河床表层沉积物粒径较粗,中值粒径分别为159.8和252.9 μm,属于细砂-中砂质地（表1）。其中,粘土含量为2.1%和 4.2%,粉砂 （2~63 μm）含量为8.6%和14.7 %,极细砂（63~125 μm）含量为2.7%和12.3 %,细砂（125~250 μm）含量为35.3%和58.9 %,中砂及粗砂（>250 μm）含量为51.3 %和9.9% （表1）。
表1 南京河段河床表层沉积物粒度参数
| 样品 编号 | 中值粒径 （μm） | 沉积物粒度（μm） | 水深 （m） | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| <2 | 2~16 | 16~63 | 63~125 | 125~250 | >250 | |||
| 沉积物体积分数（％） | ||||||||
| S-1 | 252.9 | 2.1 | 6.2 | 2.4 | 2.7 | 35.3 | 51.3 | 14.4 |
| S-2 | 159.8 | 4.2 | 10.5 | 4.2 | 12.3 | 58.9 | 9.9 | 30.3 |
1998~2013年南京河段河槽冲刷与淤积情况复杂,其中草鞋峡捷水道上游和龙潭水稻中部地区冲刷最为明显,冲刷深度分别为16和8 m,冲刷速率约为1.07和0.53 m/a;淤积最严重区域位于八卦洲南水道右岸,最大淤积厚度约为20 m,淤积速率约为1.33 m/s（图2）。
图2 1998~2013年南京河段河槽冲淤变化
Fig.2 The erosion/siltation change in the Nanjing Reach of the Yangtze River in 1998-2013
对整个河槽进行冲淤量统计,发现其整体呈冲刷趋势,净冲刷量达0.56亿m3,年均冲刷量约0.04亿m3（表2）。
表2 1998~2013年南京河段冲淤量计算统计（亿m3）
Table 2 Statistics of channel erosion and deposition in Nanjing Reach of the Yangtze River in 1998-2013 (108m3)
| 区域 | 时段 | 冲刷量 | 淤积量 | 净冲淤量 | 年均冲淤量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 南京 河段 | 1998~2013 | 1.25 | 0.69 | -0.56 | -0.04 |
0 m等深线包络面积呈减少趋势,而-2、-5及-10 m 等深线包络面积呈增加趋势。其中0 m等深线包络面积减少了0.05亿m2,-2、-5及-10 m等深线包络面积分别增加了0.03、0.01和0.09亿m2 （表3）。
表3 1998~2013年南京河段等深线包络面积变化
Table 3 Change of the isobaths envelope area in Nanjing Reach of the Yangtze River during 1998-2013
| 1998年 （亿 m2） | 2013年 （亿m2） | 变化量 （亿m2） | 增幅（％） | |
|---|---|---|---|---|
| 0 m等深线 | 1.91 | 1.86 | -0.05 | -2.62 |
| -2 m等深线 | 1.62 | 1.65 | 0.03 | 1.82 |
| -5 m等深线 | 1.35 | 1.36 | 0.01 | 0.74 |
| -10 m等深线 | 0.67 | 0.76 | 0.09 | 11.84 |
多波束数据显示研究区河槽河床微地貌类型和其几何特征如下：
1） 平床：研究河段右岸主要在龙潭水道中段发育有平床地形,约占2.91%;左岸主要分布在长江四桥下游和龙潭水道下段,约占16.93%。
2） 深槽：统计龙潭水道和八卦洲南水道深槽几何参数,发现龙潭水道深槽最大冲深约45 m （图3a）;而八卦洲南水道的深槽最大冲深仅22 m（图3b）。
图3 南京河段水下微地貌几何特征
A、C为断面起点; B、D为断面终点; H为沙波波高; H1为巨型沙波波高; H2为次级沙波波高; L为沙波波长; L1为巨型沙波长;L2为次级沙波波长 a. 龙潭水道下游冲刷深槽; b. 八卦洲南水道冲刷深槽; c.右岸复合型水下岸坡; d. 复合型沙波; e. 左岸水下岸坡; f. 弯曲状沙波
Fig.3 The geometric characteristics of dunes in the Nanjing Reach of the Yangtze River
3） 水下陡坡：统计八卦洲南水道、龙潭水道发育的水下陡坡,发现八卦洲洲尾汇流段右岸冲刷区发育有狭长的冲沟、侵蚀岸坡和沙波微地貌。2015年,该河段水下岸坡最大坡度约为0.33,最大冲深约18 m （图3c）;2016年该河段水下陡坡最大坡度约0.34,最大冲深约30 m（图3f）。
4） 沙波：研究河段右岸以中、小型弯曲状沙波为主,约占统计河段97.09%。巨型沙波主要分布在龙潭水道右岸,位于水下陡坡坡脚处,水深在40~45 m之间,波长约210 m,波高约7 m,并且在巨型沙波上发育次级沙波,次级沙波波长约8 m,波高约0.5 m （图3c）。而左岸虽然同样以中、大型弯曲状为主,但其仅占统计河段的52.09%。其中,八卦洲南水道主要为中型沙波,而龙潭水道近岸处主要为大型沙波,沙波波长约40 m,波高约3 m（图3d）。巨型沙波主要位于龙潭水道深槽,呈现舌状,波长约332 m,波高约10 m;同样巨型沙波上观测到次级沙波发育,其波长约23 m,波高约2 m （图3e）。
1） 流域来水来沙的变化对河槽冲淤变化的影响。在长江年均径流量无明显变化,而来沙量持续减少的情况下,整个长江中下游的河槽及长江河口三角洲的冲淤规律和河流地貌过程已发生明显变化[16,17]。本文利用大通站实测资料代表研究区域水文与泥沙情况[15]。三峡工程蓄水之后大通站径流量（2001~2016年）在多年平均值上下波动（图4）,因此,三峡工程并未对该河段的径流量产生较大影响。但输沙量呈持续减少趋势,主要表现为1954~2002年多年平均输沙量为4.19亿t,而2003~2016年平均输沙量为1.40亿t,下降约66.59% （图4）。历史水下地形数据结果显示,该河段近15 a来整体处于冲刷状态,年均冲刷速率为0.037亿 m3,因此,来沙量锐减是造成研究河段河槽冲刷的重要因素之一。
图4 2001~2016年大通站年均径流量和输沙量变化
Fig.4 Runoff and sediment discharge at Datong Station during 2001-2016
2） 航道整治工程建设对河槽冲淤变化的影响。1985年之前,八卦洲洲头由于水流顶冲,左汊萎缩速率较快;而龙潭水道中发育有兴隆洲,严重影响航道安全和河势稳定[11,12]。但1985年该河段实施了河道整治工程以及对岸线的合理开发利用,河势频繁演变的趋势得到了控制[12,15]。而在1998~2013年间,该河段0 m等深线包络面积有所减少,说明该河段河道有所束窄;而-2、-5和-10 m等深线包络面积呈现增加的趋势 （表3）,说明-2 m水深以下区域明显发生冲刷,航道条件有所改善。因此,航道整治工程有效的稳定了长江南京河段的河势演变。
3） 长江南京段河槽冲刷趋势分析。床面剪应力与理论临界河床剪应力可以指示河槽冲淤趋势[18]。通过床面剪应力和理论临界河槽剪应力计算公式[19]可得,龙潭水道中游 （S-1）和下游 （S-2）处床面床面剪切力分别为0.42、0.38 N/m2,明显大于理论临界河槽剪切力 （0.09、0.05 N/m2）。这表明床面泥沙处于频繁运输状态,河槽整体处于冲刷环境。
1） 水沙环境对河槽微地貌发育的影响。河床微地貌的发育演变与底质类型息息相关,沙波一般发育在粗颗粒沉积区[20,21,22]。2015年南京河段实测河床沉积物的均值粒径分别为152.8和246.4 μm （表1）,满足沙波发育的底质要求[23]。对比徐晓君等[1]2008年在南京河段河床沉积物（均值粒径为 （145 μm）的研究发现, 2008年以来,南京河段河床沉积物均值粒径有粗化的趋势。
前人研究发现,沙波的形成、运动和消失与流速存在密切联系[23,24,25]。2016年龙潭水道近岸段大、中沙波和平床区域,平均流速为0.79 m/s,底平均流速约0.57 m/s （图5a）;河道深槽巨型复合沙波区域,平均流速为1.41 m/s,底平均流速约0.95 m/s （图5b）, 由于ADCP存在测量盲区,近底层流速使用距离河床表面约1.0 m处流速数据[21]。大尺度沙波发育区域的水动力明显大于中、小尺度沙波和平床地区的水动力,这表明水动力强弱是研究河段沙波发育的关键因素之一,这也与前人的研究相符[25]。而该区域位于潮区界,以径流作用为主,所以在丰水年份,该区域水动力较强,将会促进巨型沙波底形进一步发展,而在枯水年份,巨型沙波将会有所消退。总体上,该区域动力沉积环境有利于沙波地形的进一步发育[26, 27]。
图 5 龙潭水道三维流场分布
Fig.5 The 3-D flow structure observed at Longtan waterway of the Yangtze River
a. 近岸区域; b. 主槽区域
2） 桥墩对河槽微地貌发育的影响。涉水桥墩会改变周围水流结构,并引起桥墩周围泥沙输移,进而导致床面发生局部冲刷[28,29,30]。如研究表明南京长江二桥北桥墩,局部冲刷主要发生在桥墩周围,整体形态呈现“C”形,最大冲深达到18.82 m,而桥墩上游为平床,其周围和下游发育有波长在97.3~101.2 m,波高在2.45~4.21 m的巨型沙波（图6）。由于来沙量的锐减,研究河段的大桥桥墩将会面临更加严重的冲刷,从而给桥梁安全带来严重威胁。
图6 2016年长江二桥北桥墩局部冲刷形态
A. 断面起点; B. 断面下游; H1为巨型沙波波高; H2为次级沙波波高; L1为巨型沙波长; L2为次级沙波波长; d1为桥墩上游水深; d2为桥墩冲刷最深处水深
Fig. 6 The characteristics of micro-geomorphology around the north pier of Second Changjiang River Bridge in 2016
3） 护岸工程对河槽微地貌发育的影响 。1985年以来,南京河段河道整治工程不断的建成与完善,其河道河势趋于稳定,通航条件得到明显改善[9,12,15]。然而工程实施之后,对于护岸工程而言,随着沿岸水流不断的侵蚀冲深,其所带来的问题亦日趋严重,如护岸坡脚侵蚀而形成冲刷沟,其对工程本身带来的安全威胁不可忽视[31]。2015年利用多波束测深系统在龙潭水道下游段的坡脚发现了冲刷沟地貌（图3c）,近岸坡脚最大水深达到18 m,而坡脚离岸区域水深大约在12 m,形成了冲刷深度约6 m冲刷沟,这表明在护岸坡脚处发生明显不同程度的冲刷,而在该河段整体冲刷环境下,在将来极易造成护岸失稳,影响其安全。
利用多波束测深系统、多普勒声速剖面仪等先进的野外测量仪器,结合历史水下地形数据对长江南京段河槽的演变规律进行了深入调查,主要得到以下几点认识：
1） 1998~2013年之间,长江南京河段河槽净冲刷量达0.56亿m3,年均冲刷速率为0.037亿m3。相较于1998年而言,0 m水深以下的水域面积减少了0.05亿m2,而-10 m水深以下的水域面积增加0.09亿m2,增幅达到11.84%。
2） 长江南京段河槽发育有沙波、平床、水下岸坡等微地貌。由于河流主流贴岸冲刷,水下陡坡最大坡度达到0.34。在河床表层沉积物较粗的情况下,水动力条件是研究河段水下微地貌发育的关键因素之一。
3） 流域来沙量的减少是长江南京河段河床冲刷的主要原因。随着流域来沙量的持续减少,及其该河段河床剪切力整体比理论河槽剪切力大一个数量级,故河床有可能进一步冲刷。目前,整治工程对该河段河势演变具有控制作用,如南京河段的整治工程稳定了频繁演变的河势并改善了通航条件。
致谢：感谢中国地质调查局南京地质调查中心的专家对野外工作的支持与帮助。感谢滕立志博士、张家豪硕士、华凯硕士等对数据采集和处理的帮助。
The authors have declared that no competing interests exist.
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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。
Variation in grain size of sedimentin middle and lower Changjiang River since impoundment of three gorges reservoir .
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。
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三峡工程蓄水运用前后长江中下游干流河道冲淤规律研究 [J].
本文较为系统地对比研究了三峡工程蓄水前、后宜昌至大通河段干流河道冲淤规律,并与原预测成果进行了比较。1966年-2002年宜昌至大通河段河道冲淤纵向分布以城陵矶为界,表现为"上冲、下淤",平滩河槽冲淤总体平衡,"冲槽、淤滩"特征明显。三峡工程蓄水运用后,2002年10月至2010年10月长江中下游河道原有的冲淤相对平衡状态被打破,全程冲刷已发展到湖口以下的大通,河床冲淤形态转变为"滩、槽均冲",冲刷主要发生在宜昌至城陵矶河段;与实测成果相比,宜昌至武汉河段河床冲刷预测情况基本吻合,武汉以下河段则在定性上有所差异;坝下游冲刷的速度和范围大于论证阶段的预计,这主要与三峡入、出库水沙条件较原设计成果相差较大,长江中下游河道采砂活动增多和局部航道整治工程有关。
Study of sediment deposition and erosion patterns in the middle and downstream Changjiang mainstream after impoundment of TGR .
本文较为系统地对比研究了三峡工程蓄水前、后宜昌至大通河段干流河道冲淤规律,并与原预测成果进行了比较。1966年-2002年宜昌至大通河段河道冲淤纵向分布以城陵矶为界,表现为"上冲、下淤",平滩河槽冲淤总体平衡,"冲槽、淤滩"特征明显。三峡工程蓄水运用后,2002年10月至2010年10月长江中下游河道原有的冲淤相对平衡状态被打破,全程冲刷已发展到湖口以下的大通,河床冲淤形态转变为"滩、槽均冲",冲刷主要发生在宜昌至城陵矶河段;与实测成果相比,宜昌至武汉河段河床冲刷预测情况基本吻合,武汉以下河段则在定性上有所差异;坝下游冲刷的速度和范围大于论证阶段的预计,这主要与三峡入、出库水沙条件较原设计成果相差较大,长江中下游河道采砂活动增多和局部航道整治工程有关。
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三峡水库蓄水运用初期长江中下游河道冲淤响应 [J].Response of middle and lower reaches of Yangtze River to the initial operation stage of the Three Gorges Project . |
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水库拦沙对长江水沙态势变化的影响 [J].
为探讨水库建设对水沙变化态势的影响，通过引入来沙系数、输沙模数和流域水库调控系数，深入分析了长江水库拦沙对水沙态势变异的作用。长江干支流水沙参数与流域水库库容参数之间有重要关系，主要水文站年输沙量随流域累积库容增加而逐渐减少，来沙系数和输沙模数随流域水库调控系数成指数关系衰减，表明水库蓄水拦沙是长江水沙态势变异的主要因素。长江干支流输沙量衰减规律有一定差异，支流来沙系数和输沙模数衰减规律相对独立，而干流上游站衰减幅度大于下游水文站，且干流各站输沙模数的衰减规律比较接近。
Influence of sediment trapping in reservoirs on runoff and sediment discharge variations in Yangtze River .
为探讨水库建设对水沙变化态势的影响，通过引入来沙系数、输沙模数和流域水库调控系数，深入分析了长江水库拦沙对水沙态势变异的作用。长江干支流水沙参数与流域水库库容参数之间有重要关系，主要水文站年输沙量随流域累积库容增加而逐渐减少，来沙系数和输沙模数随流域水库调控系数成指数关系衰减，表明水库蓄水拦沙是长江水沙态势变异的主要因素。长江干支流输沙量衰减规律有一定差异，支流来沙系数和输沙模数衰减规律相对独立，而干流上游站衰减幅度大于下游水文站，且干流各站输沙模数的衰减规律比较接近。
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人类活动对鄱阳湖泥沙收支平衡的影响 [J].https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.06.011 Magsci [本文引用: 1] 摘要
以鄱阳湖流域内的赣江、抚河、信江、饶河和修水（五河）和鄱阳湖为研究对象,利用水文控制站的水文资料,分析了各流域内主要河流的入湖泥沙和鄱阳湖出湖泥沙特征,对鄱阳湖泥沙收支平衡进行了分析。结果表明：<i>① </i>1955~2010年五河总入湖泥沙811.69 Mt,其中赣江（占59.7%）>信江（占13.7%）>修河（占10.2%）>抚河（占9.7%）>饶河（占6.7%）;<i>② </i>径流量是影响入湖输沙量的最主要因素,入湖泥沙与入湖径流的季节特征一致;<i>③ </i>水库的蓄水拦沙作用是五河入湖泥沙下降的主要原因,但水库对入湖泥沙的影响强度与水库库容和集水区的植被覆盖状况有关;植被覆盖变化对赣江、抚河、饶河和修河的入湖输沙量的影响明显;<i>④ </i>1955~2010年,鄱阳湖总出湖泥沙560.10 Mt,其中1955~2000年出湖泥沙量呈降低趋势,但受鄱阳湖采砂影响,2001年以来出湖泥沙显著增加;丰水季长江水对鄱阳湖的顶托和倒灌,使出湖泥沙与出湖径流在时间上不同步;三峡工程的运行改变了（长）江（鄱阳）湖之间的水动力关系,长江倒灌泥沙显著减少;<i>⑤ </i>受鄱阳湖采砂的影响,鄱阳湖泥沙平衡系统由净沉积转变为净侵蚀,1955~2000年入湖泥沙大于出湖泥沙,年均泥沙沉积约为1.41 mm;2001~2010年出湖泥沙大于入湖泥沙,加上采砂输出沙量,2001~2010年鄱阳湖泥沙净减少2 213.65 Mt。
Impacts of human activities on sediments budget in Poyang Lake .https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.06.011 Magsci [本文引用: 1] 摘要
以鄱阳湖流域内的赣江、抚河、信江、饶河和修水（五河）和鄱阳湖为研究对象,利用水文控制站的水文资料,分析了各流域内主要河流的入湖泥沙和鄱阳湖出湖泥沙特征,对鄱阳湖泥沙收支平衡进行了分析。结果表明：<i>① </i>1955~2010年五河总入湖泥沙811.69 Mt,其中赣江（占59.7%）>信江（占13.7%）>修河（占10.2%）>抚河（占9.7%）>饶河（占6.7%）;<i>② </i>径流量是影响入湖输沙量的最主要因素,入湖泥沙与入湖径流的季节特征一致;<i>③ </i>水库的蓄水拦沙作用是五河入湖泥沙下降的主要原因,但水库对入湖泥沙的影响强度与水库库容和集水区的植被覆盖状况有关;植被覆盖变化对赣江、抚河、饶河和修河的入湖输沙量的影响明显;<i>④ </i>1955~2010年,鄱阳湖总出湖泥沙560.10 Mt,其中1955~2000年出湖泥沙量呈降低趋势,但受鄱阳湖采砂影响,2001年以来出湖泥沙显著增加;丰水季长江水对鄱阳湖的顶托和倒灌,使出湖泥沙与出湖径流在时间上不同步;三峡工程的运行改变了（长）江（鄱阳）湖之间的水动力关系,长江倒灌泥沙显著减少;<i>⑤ </i>受鄱阳湖采砂的影响,鄱阳湖泥沙平衡系统由净沉积转变为净侵蚀,1955~2000年入湖泥沙大于出湖泥沙,年均泥沙沉积约为1.41 mm;2001~2010年出湖泥沙大于入湖泥沙,加上采砂输出沙量,2001~2010年鄱阳湖泥沙净减少2 213.65 Mt。
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长江中下游河道与岸线演变特点 [J].Channel evolution of the middle and lower reaches of the Yangtze River . |
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Downstream sedimentary and geomorphic impacts of the Three Gorges Dam on the Yangtze River [J].https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.07.006 URL [本文引用: 1] |
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三峡工程泥沙问题解决途径与运行效果研究 [J].Research on sediment problem solutions for the Three Gorges Project and it operational effects . |
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基于GIS的长江梅子洲头护岸工程对河势演变的影响分析 [J].Effect of shoal head revetment on fluvial process of the Meizizhou reach of the Yangtze River based on GIS . |
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长江岸线的空间功能、开发问题及管理对策 [J].Space functions, development problems and management countermeasures of waterfront resourses along the Changjiang River . |
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长江干流江苏段44年来河道冲淤变化的时空特征 [J].Temporal-spatial variation of the channel in Jiangsu reach of the Yangtze River during the last 44 years . |
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长江南京八卦洲河段演变分析及治理对策探讨 [J].Study on river regime evolution of Baguazhou Reach of Yangtze River and regulation countermeasures in Nanjing City . |
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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].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0690.1999.06.008 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
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。
The application of remote sensing and GIS to the assessment of bank stability in the lower Yangtze River .https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0690.1999.06.008 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
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。
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长江中下游河道冲淤与河床自动调整作用分析 [J].Analysis on channel scouring and silting and self-adjusting in midstream and downstream reaches of Changjiang River . |
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南京栖霞龙潭水道河床演变与开发治理 [J].Evolution of river bed and harnessing of Nanjing Xixia-Longtan waterway . |
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长江口前缘沙洲演变与流域泥沙要素关系 [J].https://doi.org/10.11870/cjlyzyyhj201405009 Magsci [本文引用: 1] 摘要
为了研究河口前缘沙洲演变过程与流域入海泥沙要素关系，建立了长江口前缘沙洲面积冲淤速率和流域入海泥沙要素关系曲线，并预测沙洲发展趋势。结果表明：长江河口前缘沙洲1958~1989年-5 m以浅面积表现为淤涨，1989~2000年为淤涨和侵蚀交替变化，但幅度较小，自2000年起为冲刷趋势发展，这一过程伴随流域入海泥沙量和含沙量的减少而产生。同时沙洲面积的锐减过程中存在临界泥沙要素条件，并建立了相应的经验曲线，当沙洲面积冲刷和淤涨达到平衡时，临界入海沙量和含沙量临界值分别为283×10<sup>8</sup>t/a，0318 kg/m3。依据以往三峡水库蓄水后入海沙量预测数据，三峡水库蓄水后60 a左右前缘沙洲-5 m以浅面积将侵蚀到1958年水平，其后沙洲面积增加趋势，面积逐渐恢复。2003~2011年长江流域入海泥沙量小于三峡水库蓄水前的预测数值，沙洲面积的冲刷趋势将加剧，应引起有关机构和部门重视
Relationship between sediment elements of river basin and front sand islands evolution in Yangtze estuary .https://doi.org/10.11870/cjlyzyyhj201405009 Magsci [本文引用: 1] 摘要
为了研究河口前缘沙洲演变过程与流域入海泥沙要素关系，建立了长江口前缘沙洲面积冲淤速率和流域入海泥沙要素关系曲线，并预测沙洲发展趋势。结果表明：长江河口前缘沙洲1958~1989年-5 m以浅面积表现为淤涨，1989~2000年为淤涨和侵蚀交替变化，但幅度较小，自2000年起为冲刷趋势发展，这一过程伴随流域入海泥沙量和含沙量的减少而产生。同时沙洲面积的锐减过程中存在临界泥沙要素条件，并建立了相应的经验曲线，当沙洲面积冲刷和淤涨达到平衡时，临界入海沙量和含沙量临界值分别为283×10<sup>8</sup>t/a，0318 kg/m3。依据以往三峡水库蓄水后入海沙量预测数据，三峡水库蓄水后60 a左右前缘沙洲-5 m以浅面积将侵蚀到1958年水平，其后沙洲面积增加趋势，面积逐渐恢复。2003~2011年长江流域入海泥沙量小于三峡水库蓄水前的预测数值，沙洲面积的冲刷趋势将加剧，应引起有关机构和部门重视
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三峡截流以来长江洪季潮区界变动河段冲刷地貌 [J].Erosional topography of the tidal limit in the Yangtze River in flood seasons after the river closure at Three Gorges . |
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三峡封坝前长江中下游河床沉积物分布及河床稳定性模拟研究 [D].Sediment distribution and before-dam study in Middle and Lower Yangtze River Stability . |
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Sediment transport, part iii: Bed forms and alluvial roughness [J].https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1984)110:12(1733) URL [本文引用: 1] |
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沙波波高随水流强度变化规律的探讨 [J].Research on variation law of wave height based on current in tension. Eng. [J]. |
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链珠状沙波的发现及意义 [J].Discovery and implications of catenary-bead subaqueous dunes . |
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Bedforms and bed material transport pathways in the Changjiang (Yangtze) Estuary [J].https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.08.011 URL [本文引用: 1] |
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近期长江河口冲淤演变过程研究 [J].Study on recent bed changes of erosion and siltation in Yangtze River Estuary . |
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Assessment of bridge scour in the lower, middle, and upper Yangtze River estuary with riverbed sonar profiling techniques [J].https://doi.org/10.1007/s10661-017-6393-5 URL [本文引用: 1] |
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Morphology and mechanism of the very large dunes in the tidal reach of the Yangtze River, China [J]. |
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长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究——幕式再悬浮和底形运动 [J].Mechanics on transport of coarser silt and very fine sand in the Changjiang Estuary—Episodic re-suspension and large-scale bedform movement . |
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The laminar horseshoe vortex [J].https://doi.org/10.1017/S0022112079001506 URL [本文引用: 1] |
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Local scour around complex pier groups and combined piles at semi-integral bridge [J]. |
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长江口沙波统计特征及输移规律 [J].Statistical characteristics and transport law of sand waves in the Yangtze Estuary . |
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河流冲刷作用下堤岸稳定性研究进展 [J].Research progress on stability analysis of embankment under effects of river scouring . |
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