黄河水沙变化过程及其三角洲沉积环境演变

黄河水沙变化过程及其三角洲沉积环境演变

【摘要】：黄河是我国第二大河流,以高含沙量闻名于世。过去治理黄河的首要问题是治理黄河泥沙,尤其是中游地区的来沙。历史上黄河的高含沙量导致下游河道淤积并发生漫滩形成泛滥平原,给人民生活带来沉重的灾难。然而,黄河的高含沙量形成了宽广的三角洲,为社会经济的发展提供了可供利用的土地资源。本文运用统计学方法,小波分析方法,回归分析方法以及Surfer和Mapinfo等技术手段,系统分析了1950-2009年黄河水沙的变化过程,以及水沙变化对下游河道和三角洲的影响,同时对黄河三角洲沉积环境演变进行了初步探讨,结果表明：黄河流域水沙产自中上游,其中径流量主要来源于上游,输沙量主要来源于中游,下游不产水不产沙。1950-2009年黄河流域各水文站径流量和输沙量均表现出逐渐减少的变化趋势,这是气候变化和人类活动共同影响的结果。流域输沙量减少最主要的影响因素是水土保持措施,其次是水库拦沙,然后为降雨量减少。黄河入海水沙具有显著的年(0.5-1.0a)、年际(3.0-6.5a)和年代际(10.1-14.2a)3个不同时间尺度的周期变化,而且入海输沙量的周期变化主要受入海径流量周期变化的控制。20世纪70年代以来,入海水沙的不同时间尺度的周期变化表现均不明显,时间尺度越小,周期变化显著性越低。1950年以来,黄河下游河道经历了淤积-冲刷不断交替的变化过程,水沙条件(花园口站含沙量)是这种变化的主要控制因素。当进入下游河道的含沙量小于18.6kg/m3时,河道表现为冲刷,大于18.6kg/m3时,河道表现为淤积。艾

山以下河道的冲淤变化过程除受水沙条件控制外,还受到入海流路变迁的影响。流路变迁初期形成新河口,河道发生溯源冲刷；流路变迁中后期河口延伸,河道发生溯源淤积。不同流路时期,当黄河入海总水沙量比在25.34-26.05kg/m3时,河口附近岸线延伸,三角洲面积增加。但1999年小浪底水库下闸蓄水以后,2000-2007年黄河入海总水沙量比仅为10.90kg/m3,河口三角洲表现为侵蚀,加上废弃河口的岸段侵蚀,整个黄河三角洲已由淤积转变为侵蚀。黄河三角洲YDZ1孔沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和粘土质粉砂。以假单畴(PSD)-多畴(MD)晶粒为主的亚铁磁性矿物主导了YDZ1孔沉积物的磁性特征。根据YDZ1孔沉积物粒度参数和磁学参数的变化特征,结合AMS14C测年,推断黄河三角洲沉积相序自上而下大致经历了泛滥平原相→河流相→三角洲前缘相→浅海相→潮坪相→河流相,沉积动力环境表现为强(陆相)→弱(海相)→强(陆相)的变化过程。【关键词】：黄河流域黄河三角洲沉积环境水沙变化冲淤演变

【学位授予单位】：华东师范大学

【学位级别】：博士

【学位授予年份】：2011

【分类号】：TV14

【目录】：摘要7-9Abstract9-11目录11-13第一章绪论13-211.1研究

意义13-141.2国内外研究现状14-191.2.1水沙变化及其对三角洲的影响14-161.2.2小波分析在水文泥沙中的应用16-171.2.3三角洲沉积环境17-191.3本文研究目标、主要内容和技术路线19-21第二章黄河流域及三角洲概况21-262.1黄河流域概况21-232.2黄河三角洲概况23-26第三章黄河水沙的变化过程26-783.1黄河水沙的空间分布26-303.2黄河水沙的变化过程30-513.2.1上游河道(唐乃亥、兰州、头道拐)30-363.2.2中游河道(龙门、潼关、花园口)36-443.2.3下游河道(高村、艾山、利津)44-513.3入海水沙的时间分布不均匀性51-533.4入海水沙的周期和趋势变化53-623.4.1小波变换53-543.4.2小波的分解与重构54-553.4.3入海径流量的周期变化55-583.4.4入海输沙量的周期变化58-603.4.5入海水沙周期变化关系60-613.4.6入海水沙的趋势变化61-623.5径流量和输沙量之间的关系62-673.6气候变化和人类活动对输沙量的影响67-743.6.1人类活动的影响67-703.6.2降雨量变化的影响70-723.6.3各种影响因素对输沙量减少的贡献72-743.7流域输沙的过去和未来74-763.8小结76-78第四章黄河下游河道的冲淤变化过程78-974.1区域概况与资料来源78-794.2水沙条件对下游河道冲淤变化的影响79-854.3不同流路时期下游河道的冲淤变化过程85-934.3.1入海流路的变迁85-874.3.2艾山以下河道的冲淤变化87-904.3.3艾山以下各站同流量水位变化90-934.4河道横断面变化93-944.5河道主槽累积淤积面积变化94-964.6小结96-97第五章黄河三角洲及其水下地形演变97-1125.1资料来源97-985.2入海泥沙的变化过程及空间分布98-1005.3黄河三角洲岸线变化特征100-1025.4入

海水沙量变化对三角洲的影响102-1055.5清水沟流路水下地形演变105-1105.5.1河口淤积及原因105-1085.5.2河口水下地形演变特征108-1105.6小结110-112第六章黄河三角洲沉积环境分析112-1386.1黄河三角洲地质背景112-1146.1.1渤海盆地地质概况112-1136.1.2黄河三角洲第四纪地质113-1146.2研究资料和方法114-1166.3黄河三角洲沉积物粒度特征116-1226.3.1粒度参数计算方法116-1176.3.2沉积物粒度特征117-1206.3.3沉积物粒度参数之间的关系120-1226.4黄河三角洲沉积物磁学特征122-1326.4.1磁学参数及计算124-1256.4.2沉积物磁性矿物125-1276.4.3亚铁磁性矿物的晶粒特征127-1286.4.4磁性特征的垂向变化128-1306.4.5磁性特征与粒度组成的关系130-1326.5黄河三角洲沉积环境132-1366.6小结136-138第七章结论138-141附录:博士期间发表的论文141-142参考文献142-154致谢154 本论文购买请联系页眉网站。