黃河源區(qū)彎曲河流演變過程與機(jī)理

目錄
前言
第1章緒論1
1.1研究背景與意義1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意義3
1.2研究現(xiàn)狀及存在的問題4
1.2.1彎曲河流平面形態(tài)與演變4
1.2.2彎曲河流演變的水槽實驗7
1.2.3自然裁彎類型與機(jī)理9
1.2.4存在的主要問題13
1.3研究意義及章節(jié)內(nèi)容14
1.3.1研究意義14
1.3.2章節(jié)內(nèi)容15
第2章彎曲河群空間分布、形態(tài)特征與邊界條件17
2.1沖積河群的概念與空間分布17
2.2彎曲河群的形態(tài)統(tǒng)計特征20
2.2.1河曲帶寬度20
2.2.2牛軛湖分布21
2.2.3平均彎曲度22
2.3彎曲河群的邊界條件23
2.4典型彎曲河流點灘形態(tài)特征規(guī)律24
2.4.1研究河段與研究方法25
2.4.2凸岸點灘形態(tài)特征29
2.4.3凸岸點灘沿程分布30
2.4.4凸岸點灘形態(tài)變化33
2.5本章小結(jié)34
第3章草甸型與泥炭型彎曲河流崩岸過程與機(jī)理35
3.1草甸型二元河岸物質(zhì)組成特點35
3.2草甸型彎曲河流崩岸過程及主控因素38
3.2.1草甸型河岸懸臂式崩岸力學(xué)分析38
3.2.2草甸型河岸懸臂式崩岸過程模擬42
3.3泥炭型彎曲河流崩岸過程及數(shù)值模擬51
3.3.1泥炭型彎道崩岸機(jī)制52
3.3.2模型參數(shù)選取57
3.3.3泥炭層厚度H對b的影響58
3.3.4河岸穩(wěn)定性分析與崩塌形態(tài)預(yù)測59
3.4基于水文過程線的崩岸過程模擬方法62
3.4.1野外測量方法與模擬方法64
3.4.2恒定流量條件崩岸模擬結(jié)果67
3.4.3非恒定流量崩岸模擬結(jié)果69
3.5基于無人機(jī)航測的彎曲河道物質(zhì)虧損量計算73
3.5.1研究區(qū)域與觀測方法73
3.5.2泥沙虧損量計算方法76
3.5.3單個彎道單側(cè)斷面面積變化79
3.5.4單個彎道泥沙虧損量變化82
3.5.5連續(xù)彎道單側(cè)斷面面積變化83
3.5.6連續(xù)彎道泥沙虧損量變化86
3.6本章小結(jié)88
第4章彎曲河流頸口裁彎過程與機(jī)理90
4.1若爾蓋頸口裁彎事件及相對時間序列90
4.1.1數(shù)據(jù)來源與研究方法91
4.1.2頸口裁彎事件統(tǒng)計分析93
4.1.3頸口裁彎事件的相對時間序列95
4.2黑河上游頸口裁彎觀測與河道水動力響應(yīng)98
4.2.1模型建立與初始及邊界條件99
4.2.2頸口分流和平面流場101
4.2.3垂向流速變化105
4.3黑河下游頸口裁彎發(fā)生過程與觸發(fā)機(jī)理108
4.3.1水文氣象數(shù)據(jù)分析109
4.3.2基于ADCP流速儀觀測頸口上游流場110
4.3.3河道水下地形及沿程變化117
4.3.4極端洪水過程下的崩岸模擬120
4.4本章小結(jié)126
第5章彎曲河流頸口裁彎概化水槽實驗128
5.1實驗條件與工況設(shè)計128
5.1.1實驗水槽128
5.1.2測量系統(tǒng)129
5.1.3實驗方法130
5.1.4實驗設(shè)計132
5.2恒定流量條件下頸口裁彎實驗132
5.2.1頸口裁彎過程與新河道發(fā)展133
5.2.2裁彎前后水力參數(shù)調(diào)整138
5.2.3河道形態(tài)對頸口裁彎的響應(yīng)140
5.3非恒定流量條件下頸口裁彎實驗145
5.3.1裁彎前頸口寬度變化146
5.3.2裁彎前頸口上下游水位差和水流功率146
5.3.3新河道演變過程148
5.4植被作用下頸口裁彎實驗150
5.4.1植被作用下頸口裁彎實驗準(zhǔn)備150
5.4.2植被作用下頸口裁彎過程152
5.4.3植被作用下水位與床面形態(tài)調(diào)整158
5.4.4植被作用下河道對裁彎的響應(yīng)165
5.4.5植被對裁彎的抑制作用172
5.5本章小結(jié)178
第6章牛軛湖淤積過程與數(shù)值模擬180
6.1典型河曲帶牛軛湖分布與形態(tài)特征180
6.1.1形態(tài)分類及數(shù)量181
6.1.2形態(tài)特征參數(shù)分析184
6.2牛軛湖進(jìn)口段淤積過程與理論模型187
6.2.1概化模型建立187
6.2.2主要參數(shù)分析192
6.2.3理論模型驗證197
6.3牛軛湖出口段淤積過程與數(shù)值模擬199
6.3.1出口段淤積過程簡述199
6.3.2淤積過程數(shù)值模擬200
6.3.3主要影響因素分析204
6.4本章小結(jié)209
第7章彎曲河流內(nèi)有機(jī)碳輸移規(guī)律211
7.1彎曲河流內(nèi)有機(jī)碳輸送211
7.1.1白河干流有機(jī)碳濃度波動與組成211
7.1.2白河干流河道顆粒態(tài)有機(jī)碳來源216
7.1.3白河干流有機(jī)碳通量222
7.2凸岸點灘有機(jī)碳沉積224
7.2.1流域尺度上沉積有機(jī)碳分布224
7.2.2點灘尺度上沉積物有機(jī)碳含量及影響因素228
7.2.3先鋒植被對點灘有機(jī)碳分布的干擾232
7.3凹岸有機(jī)碳侵蝕238
7.3.1水文年內(nèi)凹岸侵蝕情況與影響因素238
7.3.2彎道凹岸土壤有機(jī)碳含量241
7.3.3彎道河道內(nèi)有機(jī)碳含量243
7.4本章小結(jié)244
第8章結(jié)論與展望245
8.1主要結(jié)論245
8.2研究展望246
參考文獻(xiàn)248