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天然河流中一些下切性河流具有独特的河床演变规律,如不规则形式的纵剖面等。通过现场调查、资料统计和GIS分析等方式,探讨了河道自然下切过程中河床演变相关机理及其对河流纵剖面的影响,揭示了其中蕴含的定量规律。分析结果表明,下切性河流系统存在床沙的响应与补偿机制,是河流系统由下切转为平衡的重要动力因素之一。响应调整后深切河段的床沙能消耗更多侵蚀能量,从而维持高比降的陡坡河道。因此,下切深度的沿程分布与一些特殊的纵剖面形态有关。经统计发现,流量与床沙（下垫面条件）是最重要的纵剖面控制性因素,引入量纲一参数可与比降建立良好的线性关系。 相似文献
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黄河下游不同河型河道的水沙效应及演变趋势分析 总被引：3，自引：2，他引：1
黄河下游沿程出现的辫状河流（游荡型河流）、弯曲河流（弯曲型河流）、顺直河流（顺直微弯型河流）的转化现象引人关注,并有不同方面的专门研究。本研究针对以往研究的不足,通过对不同河型段的水沙演变、断面形态对流量的响应、河道断面演变、河床沉积速率及能耗率特征等方面,系统分析了不同河型段河道的水沙效应。认为黄河下游沿程出现的三类河型是由河道比降小、河床质细、洪枯水交替、粗泥沙输入少及大堤限制等因素起主导作用。其中顺直河流的出现是人工大堤的胁迫性产物。随着近年来水沙的阶段性减小,顺直河流在大堤的挟持下得以维持;弯曲河段河道的侧向摆动依然、宽度略微变窄,河床加积速率最大,但不会导致整个下游河道比降发生明显变化;辫状河段能耗率相对较大,冲淤强烈,滩槽更替频繁,但随着流量的减小,其能耗率明显减小,其比邻弯曲河流段的河道会逐渐曲流化,表现为弯曲河段的适度上延,但延伸有限。各类治理措施中,以中上游修建水库和淤地坝是最有效的,可拦截大量粗泥沙,从而降低下游河床的加积速率,以延缓悬河的发展。当然,针对决口险情的大堤建设是必要的,但要与不同河型段的河道稳定性相适应。 相似文献
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低坡度基岩弯曲河流在地质构造控制区域广泛存在（床面坡度小于5‰）,洪水对基岩弯曲河流的河床淤积与侵蚀具有较大影响,但以往研究对基岩弯曲河流的洪水动力结构认识不足。通过几何概化基岩弯曲河段,考虑Froude相似与边壁粗糙,建立基岩弯曲河道概化模型,分析洪水下的弯道水面线分布、时均流场与湍流结构特性。结果表明:在洪水流量下,弯顶上游出现最小水面横比降、凸岸水流分离、凹岸双环流发育、流速下潜且二次环流强度达到最大,在弯顶下游水面横比降达到最大并出现环流分裂;床面切应力分布于凸岸水流分离以及弯顶上游中心区域,横向动量输移集中于弯顶上游。试验结果为基岩弯曲河道中的床面侵蚀与沿程淤积提供了水动力方面的解释。 相似文献
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利用黄河下游1999-2005年的实测水沙及断面资料,分析了近期下游(铁谢至利津河段)河床调整过程及特点,具体表现为:小浪底水库运行后,黄河下游河道出现持续冲刷。其中,游荡型河段的冲刷量占下游总冲刷量的77%,单位河长的冲刷量在高村以上河段最大,孙口以下河段次之,高村至孙口河段最小;各河段主槽横断面形态调整均表现为向窄深方向发展;河床在冲刷过程中,主槽纵比降变化不大,其纵剖面形态自1855年以来均为下凹曲线,其凹度值随河床冲刷而略有增大;汛期深泓摆动幅度在游荡段最大,在弯曲段较小;随河床冲刷,下游平滩流量增加,但断面平滩流量与河段平滩流量的增加程度不同;因床沙显著粗化,不同河型河段的河床纵向稳定程度随冲刷均增加,而河床横向稳定程度在游荡段变化不大,在过渡段及弯曲段有所增加。 相似文献
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利用室内概化模型试验,研究了"藕节"辫状河的发育和演变过程。从初始顺直小河开始,以黄河花园口水文站枯水期和洪水期流量为背景,概化试验入口水沙条件,成功塑造了具有典型藕节的辫状小河。模型小河的试验发现:① 原顺直河道交错边滩的发育对辫状河道"藕节"的形成起到关键作用;② 结合自然河流和试验小河,"藕节"河段形态特征系数I与河道稳定性参数θ呈较好的非线性关联性,说明辫状河道除了沙粒阻力和床面形态阻力,也可以采取断面形态一收一放的"河势形态阻力"方式消耗,制衡部分水流能量;③ 流量过程是控制河段形态特征的决定因素之一,大洪水不仅破坏了原交错边滩的特点,也使"藕节"形态遭到破坏;但在中小流量下,河段保持了较好的"藕节"驻点、"藕身"收放的特点。本研究对黄河下游收放相间的"藕节"河段防洪起到借鉴作用。 相似文献
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通过对猫跳河和六冲河流域上喀斯特峡谷的研究,发现其分布和形态类型同水力梯度有密切的对应关系。选取能描述喀斯特峡谷形态类型的高宽比作为参量,对其水力梯度进行定量分析,从实践上证明了喀斯特峡谷与水力梯度的关系。然后从水文地貌的角度出发,论证了喀斯特峡谷的形成是适应水流以大水力比降和高效转化能量的结果;水流以最佳通道运行导致了喀斯特峡谷具有地表地下双重结构,水力比降的大小影响河流的下切侵蚀力,大比降有利于喀斯特峡谷的形成 相似文献
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黄河下游具有辫状河流、弯曲河流和微弯顺直河流3种河型，从横断面上可见，辫状河段的河道变化最频繁且最不稳定，微弯顺直河段最稳定；而弯曲河段明显向上游延伸，随着输沙量在各河段的阶段性变化，冲淤 状况在各河段也表现出阶段性，但加积升高是各河段发展的总趋势，从河相关系可见，弯曲河段和微弯顺直河段基本相似，但和辫状河段有着本质的区别。辫状河段的演变主要受到中上游来水来沙等自然因素的综合影响，但其更大范围的摆动仍然受到人为作用的影响；弯曲河段是河流自动调整的必然结果，两岸河堤对它的形成及向上游的延伸具有促进作用，但对它侧向迁移的特性具有较大的限制作用；而微弯顺直河段是人力强迫下河流局部调整的产物。 相似文献
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分析了大汶河蜿蜒性河段的水流特性.从主流平面位置变化(或称水流动力轴线变化)断面平均流速,平均水深和纵向水面比降的变化,弯道环流的变化等三个方面分析了蜿蜒性河段各水力因素在洪、中、枯水时期的变化趋势.从物理角度分析了弯道凹岸的冲刷和坍塌过程. 相似文献
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Quantifying velocity and turbulence structure in depositing sustained turbidity currents across breaks in slope 总被引：2，自引：0，他引：2
Two-dimensional experiments investigating sediment transport and turbulence structure in sustained turbidity currents that cross breaks in slope are presented as analogue illustrations for natural flows. The results suggest that in natural flows, turbulence generation at slope breaks may account for increased sand transport into basins and that the formation of a hydraulic jump may not be necessary to explain features such as the occurrence of submarine plunge pools and the deposition of coarser-grained beds in the bottomsets of Gilbert-type fan deltas. Experimental flows were generated on 0°, 3°, 6° and 9° slopes of equal length which terminated abruptly on a horizontal bed. Two-component velocities were measured on the slope, at the slope break and downstream of the slope break. Flows were depositional and non-uniform, visibly slowing and thickening with distance downstream. One-dimensional continuous wavelet transforms of velocity time series were used to produce time-period variance maps. Peaks in variance were tested against a background red-noise spectrum at the 95% level; a significant period banding occurs in the cross-wavelet transform at the slope break, attributed to increased formation of coherent flow structures (Kelvin–Helmholtz billows). Variance becomes distributed at progressively longer periods and the shape of the bed-normal-velocity spectral energy distribution changes with distance downstream. This is attributed to a shift towards larger turbulent structures caused by wake stretching. Mean velocity, Reynolds shear stress and turbulent kinetic energy profiles illustrate the mean distribution of turbulence through the currents. A turbulent kinetic energy transfer balance shows that flow non-uniformity arises through the transfer of mean streamwise slowing to mean bed-normal motion through the action of Reynolds normal stresses. Net turbulence production through the action of normal stresses is achieved on steeper slopes as turbulence dissipation due to mean bed-normal motion is limited. At the slope break, an imbalance between the production and dissipation of turbulence occurs because of the contrasting nature of the wall and free-shear boundaries at the bottom and top of the flows, respectively. A rapid reduction in mean streamwise velocity predominately affects the base of the flows and steeper proximal slope flows have to slow more at the break in slope. The increased turbulent kinetic energy, limited bed-normal motion and strong mixing imposed by steep proximal slopes means rapid slowing enhances turbulence production at the break in slope by focusing energy into coherent flow structures at a characteristic period. Thus, mean streamwise slowing is transferred into turbulence production at the slope break that causes increased transport of sediment and a decrease in deposit mass downstream of the slope break. The internal effects of flow non-uniformity therefore can be separated from the external influence of the slope break. 相似文献
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基于遥感信息和野外实地调查,查明了嘉陵江古河道的分布;共发现古河道13处,主要分布在嘉陵江中游的阆中-南充段.河曲参数统计表明,13处古河道的单个河曲的曲折率C值都在3.00以上,平均值为7.80;4段河曲带的C值在2.20以上;整个中游段的C值为2.75,远远高于弯曲性河型临界值的1.50,表明嘉陵江古河道具有蜿蜒性河型的特征.此外,通过将古今河道参数进行对比发现,古河流的C值要比现代河道的C值大(分析认为较大的C值,可能与较低缓的坡降J有关),即有更大的弯曲度.表明嘉陵江曾发生过一次自然截弯取直过程. 相似文献
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辫状河现代沉积研究与相模式──中国永定河剖析 总被引：29，自引：5，他引：24
永定河是一条多河型河流,自上而下,包括了辩状河→曲流河→分流网状河的河型空间转换。其间辫状河段可明显区分为两类亚型:即冲积扇区的高坡降辫状河和冲积平原区低坡降辫状河。二者在河流形态、沉积物特征等方面显示不同。而沉积作用机制和砂体沉积模式是近似的,二者均进行垂向加积作用,均发生五个级次的沉积再作用面,均发育三个级次类型的薄夹层:滞留层、落淤层、颗粒降纹层与颗粒流纹层。其中落淤层最具指相意义。在河道经常摆动迁移过程中,最终形成砂体广泛展布的“叠覆泛砂体”。这种辫状河沉积模式──“叠覆泛砂体”为油气储集提供了良好的储集空间和场所。 相似文献
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Flow and sediment dynamics in a low sinuosity, braided river: Calamus River, Nebraska Sandhills 总被引：1，自引：0，他引：1
The interaction between channel geometry, flow, sediment transport and deposition associated with a midstream island was studied in a braided to meandering reach of the Calamus River, Nebraska Sandhills. Hydraulic and sediment transport measurements were made over a large discharge range using equipment operated from catwalk bridges. The relatively low sinuosity channel on the right-hand side of the island carries over 70% of the water discharge at high flow stages and 50–60% at low flow stages. As a result, mean velocity, depth, bed shear stress and sediment transport rate tend to be greater here than in the more strongly curved left-hand channel. The loci of maximum flow velocity, depth and bed shear stress are near the centre of the channel upstream of the island, but then split and move towards the outer banks of both channels downstream. Variations in these loci depend on the flow stage. Topographically induced across-stream flows are generally stronger than the weak, curvature-induced secondary circulations. Water surface topography is controlled mainly by centrifugal accelerations and local changes in downstream flow velocity. The averaged water surface slope of the study reach varies very little with discharge, having values between 0·00075 and 0·00090. As bed shear stress generally varies in a similar way to mean velocity, friction coefficients vary little, normally being in the range 0·07–0·13. These values are similar to those in straight channels with sandy dune-covered beds. Bedload is moved mainly as dunes at all flow stages. Grain size is mainly medium sand with coarse sand moved in thalwegs adjacent to the cut banks, and with fine sand at the downstream end of the island. These patterns of flow velocity, depth, water surface topography, bed shear stress, bedload transport rate and mean grain size can be accurately predicted using theoretical models of flow, bed topography and sediment transport rate in single river bends, applied separately to the left and right channels. During high flow stages deposition occurs persistently near the downstream end of the island, and cut banks are eroded. Otherwise, erosion and deposition occurs only locally within the channel as discharge varies. Abandonment and filling of a strongly curved channel segment may occur by migration of an upstream bar into the channel entrance at a high flow stage. 相似文献
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基于能量耗散关系的黄河内蒙段河床形态调整分析 总被引：1，自引：0，他引：1
从河流能量耗散角度研究河床形态调整规律,引入河流功与纵、横向能坡等指标,对50年实测资料进行了研究。黄河内蒙河段受上游水库影响,出现如漫滩洪水减小等水沙过程变化,导致河床宽深比增大,平面活动性增强。在河床形态调整过程中,受水库运用影响的来沙系数与河相系数之间、主槽摆动速率与水沙特征值之间均存在密切联系。分析该河段断面形态变化、平面摆动特性与能量耗散的关系表明:反映河流功的径流量及其过程对河槽过流面积的塑造有直接影响;径流因子与河床形态因子间的相关性受河流能量耗散结构的制约;在研究河段,与来沙系数S/Q有关的河流总功率跟与河段平面摆动速率、月径流离差系数有关的能量分配耗散组合,在不同时期总保持近似制衡关系。 相似文献
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高弯度曲流河砂体规模定量表征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
曲流河砂体储层是重要的陆相碎屑岩储层类型,采用“将今论古”的思路,以一系列现代高弯度曲流河的基础数据分级构建定量知识库,实现对地下砂体规模的定量表征。从曲流河成因和形态方面对定量表征开展可行性分析,在相对平坦的地形条件下,当河流通过增加河道弯度和加长流路来减小河道坡降比以趋于输沙平衡且做功最少,同时堤岸主要由细粒物质组成时,河型向曲流河转化,河道平面几何形态呈正弦派生曲线,在演化过程中河道形态和砂体规模保持良好的规律性;结合储层构型理论的分级表征思路,基于砂体规模的不确定性,通过现代沉积数据选取恰当的置信水平,分级构建多组经验公式,形成高弯度曲流河定量知识库;压实减孔量是沉积物埋藏后体积减小的主要因素,通过去压实校正,建立现代沉积与地下砂体的定量联系,对地下曲流河砂体规模进行原始沉积状态下的定量表征。经实际资料验证,结果客观准确。 相似文献
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柯克亚凝析气田中新统西河甫组季节性河流沉积特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
柯克亚凝析气田中新统西河甫组在沉积特征上与正常的曲流河相比较为相似，如具有较典型的二元结构、中等砂岩成熟度、两段式的概率累积曲线、以单向水流为主的牵引流占主导地位的沉积构造等，同时也具有一些特殊性：①未发现有植物根迹，也没有含煤地层出现，在河漫滩亚相中缺少沼泽微相。②存在异常水流活动以及指示洪水重力流作用存在的沉积构造；③存在能反映氧化、河流季节性活动以及干旱气候环境的丰富而独特的遗迹化石组合，如Scoyenia组合和Skolithos组合等，上述特征反映其为干旱气候下的季节性河流沉积。 相似文献