黄河源弯曲河流形态特征及牛轭湖演变规律

发布时间：2020-04-07 16:21

【摘要】：为揭示高原弯曲河流的形态特征及牛轭湖的演变规律,运用遥感影像、野外考察、构建数学模型的综合研究文法,按照空间尺度由大到小(河群-河流-牛轭湖)探讨了河曲带与颈口裁弯比、河道类型与边界条件、牛轭湖分进口和出口淤积等问题,以期加深对弯曲河流与牛轭湖的认识。黄河源区的弯曲河流,主要分布在若尔盖、甘南、黄南地区,形成了3个弯曲河群,3个河群的河曲带与坡降呈反比,牛轭湖数量与河道平均弯曲度呈正相关,与河道坡降呈负相关,颈口裁弯比随草甸所占百分比增大而减小。3个弯曲河群中,颈口裁弯比先增大后减小再增大,且在若尔盖冲积平原部分普遍小于0.3;黄河沿程降水逐渐减少是草甸减少、灌木增加的主要原因。地形条件使弯曲河流发展出非限制性、限制性、半限制性三种河道。2017年热曲实地考查,非限制性河道普遍是连续弯道,两岸的地质变化不大,泥炭层0.95～1.03 m,黏土层0.63～0.92 m;限制性河道的黏土层最厚,有5组土样超过了lm,且从河岸到山脚62m距离黏土层厚度增加了 0.55m,变化率最大。半限制性河道的裁弯速率最快,弯曲度也最大,集中在2.07～2.81,限制性河道存在大小角,角方差普遍偏高,集中在900～4200。河曲带的宽度沿黑河从上游至下游是增加的,增长率的变化趋势为“急-缓-急”,黑河下游的牛轭湖因受到泥沙淤积的影响更大,从Ω型牛轭湖发展成U型和C型所需时间远小于上中游的牛轭湖。通过构建牛轭湖进口段的淤积模型,得知沙栓越短、上游来沙量越大和分流角越大,牛轭湖进口淤积完成所需时间越短。模型计算的新原河道水深、沙栓高度与实测值的误差为11%%%,进口段实际淤积形状是阶梯型的。利用MIKEZERO进行牛轭湖出口段的水沙模拟效果良好,平面可发现往牛轭湖方向的涡旋,纵剖面可发现靠近下游段为水流进入牛轭湖方向。当来沙中值粒径越细,牛轭湖出口的淤积速率会越快,但断面的淤积情况是存在随机性的;;当上游来流越大,牛轭湖出口淤积速度越快,且流量对河道中心与河道两岸的影响存在差异,流量越大时河道两岸会比河槽中心淤积更快;当上游含沙量越大时,牛轭湖出口淤积速度越快,且整体所受影响均匀。
【图文】：

图２．１黄河沿程支流的河道平均弯曲度逡逑２．１．２弯曲河流与弯曲河群逡逑通过筛选之后的弯曲河流分布如图２所示。黄河源的地形变化趋势为从东向逡逑西海拔逐渐降低（６２５４邋ｍ降至２５０９邋ｍ，邋８５高程系统）。扎陵湖－沙曲段，存在众逡逑多山谷，多数支流的源头是山谷限制性河流，但是仍然有少数支流，随着河谷增逡逑宽，河曲带也增宽（河曲带是指弯曲河流自然发展时，河道横向摆动的最大范围），逡逑这些支流在靠近黄河干流时发展成为了弯曲河流，比如东曲、吉曲吉昂等共１６逡逑条支流。而从沙曲－兰木错曲部分则存在大量的弯曲河群，遗留了大量的牛轭湖，逡逑水量丰富，形成了极具特色的草原与湿地并存的若尔Ｍ盆地。最后一段为兰木错逡逑曲－龙羊峡水库，该段主要是山谷限制性河流，弯曲河流极少。逡逑平原地区由于坡降较小（一般小于千分之一）

大时间尺度下的演化情况。逡逑对黄河４２条属于弯曲河流的支流进行统计，将河曲带与河道坡降分析可知，逡逑最大河曲带与最小河曲带，都和河道坡降呈现负相关关系（图２．３）。这是因为当逡逑河道的坡降过大时，水流流速也越大，河流主要进行的是冲刷下切行为，同时坡逡逑降越大，水深越小，水流更难从河岸漫过形成其他通道，河道方向便以坡降方向逡逑为主，弯曲河道更难形成，河曲带也就越小。逡逑１０逡逑
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV147

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本文编号：2618121