徑流變化下三江源沖積河群的河床演變規律

《徑流變化下三江源沖積河群的河床演變規律》是依託長沙理工大學，由胡旭躍擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：徑流變化下三江源沖積河群的河床演變規律
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：胡旭躍
• 依託單位：長沙理工大學

項目摘要

三江源地區是青藏高原水系最為發達和河型多樣性最高的區域，其河型分布與河床演變是認識徑流變化下高原河流演變過程和趨勢的重要內容。本項目以三江源區的沖積河群為研究對象，綜合運用遙感影像、水文泥沙數據、野外調查與採樣、室內水槽動床實驗等多種方法，重點研究沖積河群的形成特徵、分布與成因，揭示同一河群內部河道的差異和不同河群間的共性與差異。基於徑流變化下，致力於研究長江源辮狀河群和黃河源彎曲河群的輸沙能力，並開展不同河岸邊界條件下辮狀與彎曲河流的塑造實驗，揭示輸沙能力和河道演變對徑流變化的回響機制，以及辮狀河道與彎曲河道相互轉化的水流-泥沙-植被的臨界條件。這些探索性研究工作，為認識三江源河型多樣性和河床演變提供認識新思路,對於建立高原河流形態動力學和揭示沖積河群演變機理具有重要的科學意義。

結題摘要

三江源地區是青藏高原水系最為發達和河型多樣性最高的區域，其河型分布與河床演變是認識徑流變化下高原河流演變過程與趨勢的重要內容。本項目以三江源區的沖積河群為研究對象，重點研究沖積河群的空間分布、形態特徵和維持條件，黃河源沖積河道的河床穩定性，彎曲河流崩岸與裁彎過程與機理，以及若爾蓋泥炭濕地萎縮機制。本項目提出沖積河群的新概念，給出其定義、分布、形態特徵和維持條件，其中辮狀河群集中於長江源、同德-興海盆地、瑪多-達日、怒江源、瀾滄江源、雅江流域，彎曲河群集中於若爾蓋草原、黃南草原、甘南草原、瑪多-達日、怒江源。揭示黃河源4個代表性沖積河道的河床穩定性，確定了植被和推移質輸沙在黃河源沖積河型形成中的作用。建立了草甸型與泥炭型彎曲河流的河岸懸臂式崩岸模型，提出了基於主導流量過程的懸臂式崩岸過程模擬方法。揭示了泥炭型河岸的二元結構和新河槽的分流角是決定頸口裁彎速率及頸口擴展的主控因素。頸口裁彎的水槽實驗證實了頸口上下遊河岸侵蝕是黃河源彎曲河流觸發頸口裁彎的主要機制。揭示了黃河源若爾蓋濕地萎縮機制：人工開渠作為強烈的人類活動干擾，是若爾蓋沼澤快速萎縮的重要原因；自然水系的溯源侵蝕長期疏乾沼澤、降低地下水水位和放射狀地向沼澤內部切穿是沼澤萎縮的重要機制；人工開渠連通自然水系強化沼澤內河床下切和排水作用。本項目獲取的關鍵數據包括若爾蓋泥炭地4個典型泥炭層三維水流結構、水力梯度和水力傳導率；若爾蓋盆地30年土地利用變化，繪製了1 m解析度的自然河網和人工溝渠河網；原位監測1平方公里泥炭地的小流域差分DGPS測量三維地形，1m精度；UAV航測黃河源泥炭濕地和彎曲河流，如黑河、格曲、麥曲、哈曲、蘭木錯曲等，航測數據包括照片、視頻和處理後的DEM。本項目對於認識青藏高原辮狀河群，黃河源區彎曲河流形態動力過程和若爾蓋泥炭濕地的地下水水文過程與演變機制具有重要價值。