黄河源区弯曲河流演变过程与机理

目录
前言
第1章绪论1
1.1研究背景与意义1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意义3
1.2研究现状及存在的问题4
1.2.1弯曲河流平面形态与演变4
1.2.2弯曲河流演变的水槽实验7
1.2.3自然裁弯类型与机理9
1.2.4存在的主要问题13
1.3研究意义及章节内容14
1.3.1研究意义14
1.3.2章节内容15
第2章弯曲河群空间分布、形态特征与边界条件17
2.1冲积河群的概念与空间分布17
2.2弯曲河群的形态统计特征20
2.2.1河曲带宽度20
2.2.2牛轭湖分布21
2.2.3平均弯曲度22
2.3弯曲河群的边界条件23
2.4典型弯曲河流点滩形态特征规律24
2.4.1研究河段与研究方法25
2.4.2凸岸点滩形态特征29
2.4.3凸岸点滩沿程分布30
2.4.4凸岸点滩形态变化33
2.5本章小结34
第3章草甸型与泥炭型弯曲河流崩岸过程与机理35
3.1草甸型二元河岸物质组成特点35
3.2草甸型弯曲河流崩岸过程及主控因素38
3.2.1草甸型河岸悬臂式崩岸力学分析38
3.2.2草甸型河岸悬臂式崩岸过程模拟42
3.3泥炭型弯曲河流崩岸过程及数值模拟51
3.3.1泥炭型弯道崩岸机制52
3.3.2模型参数选取57
3.3.3泥炭层厚度H对b的影响58
3.3.4河岸稳定性分析与崩塌形态预测59
3.4基于水文过程线的崩岸过程模拟方法62
3.4.1野外测量方法与模拟方法64
3.4.2恒定流量条件崩岸模拟结果67
3.4.3非恒定流量崩岸模拟结果69
3.5基于无人机航测的弯曲河道物质亏损量计算73
3.5.1研究区域与观测方法73
3.5.2泥沙亏损量计算方法76
3.5.3单个弯道单侧断面面积变化79
3.5.4单个弯道泥沙亏损量变化82
3.5.5连续弯道单侧断面面积变化83
3.5.6连续弯道泥沙亏损量变化86
3.6本章小结88
第4章弯曲河流颈口裁弯过程与机理90
4.1若尔盖颈口裁弯事件及相对时间序列90
4.1.1数据来源与研究方法91
4.1.2颈口裁弯事件统计分析93
4.1.3颈口裁弯事件的相对时间序列95
4.2黑河上游颈口裁弯观测与河道水动力响应98
4.2.1模型建立与初始及边界条件99
4.2.2颈口分流和平面流场101
4.2.3垂向流速变化105
4.3黑河下游颈口裁弯发生过程与触发机理108
4.3.1水文气象数据分析109
4.3.2基于ADCP流速仪观测颈口上游流场110
4.3.3河道水下地形及沿程变化117
4.3.4极端洪水过程下的崩岸模拟120
4.4本章小结126
第5章弯曲河流颈口裁弯概化水槽实验128
5.1实验条件与工况设计128
5.1.1实验水槽128
5.1.2测量系统129
5.1.3实验方法130
5.1.4实验设计132
5.2恒定流量条件下颈口裁弯实验132
5.2.1颈口裁弯过程与新河道发展133
5.2.2裁弯前后水力参数调整138
5.2.3河道形态对颈口裁弯的响应140
5.3非恒定流量条件下颈口裁弯实验145
5.3.1裁弯前颈口宽度变化146
5.3.2裁弯前颈口上下游水位差和水流功率146
5.3.3新河道演变过程148
5.4植被作用下颈口裁弯实验150
5.4.1植被作用下颈口裁弯实验准备150
5.4.2植被作用下颈口裁弯过程152
5.4.3植被作用下水位与床面形态调整158
5.4.4植被作用下河道对裁弯的响应165
5.4.5植被对裁弯的抑制作用172
5.5本章小结178
第6章牛轭湖淤积过程与数值模拟180
6.1典型河曲带牛轭湖分布与形态特征180
6.1.1形态分类及数量181
6.1.2形态特征参数分析184
6.2牛轭湖进口段淤积过程与理论模型187
6.2.1概化模型建立187
6.2.2主要参数分析192
6.2.3理论模型验证197
6.3牛轭湖出口段淤积过程与数值模拟199
6.3.1出口段淤积过程简述199
6.3.2淤积过程数值模拟200
6.3.3主要影响因素分析204
6.4本章小结209
第7章弯曲河流内有机碳输移规律211
7.1弯曲河流内有机碳输送211
7.1.1白河干流有机碳浓度波动与组成211
7.1.2白河干流河道颗粒态有机碳来源216
7.1.3白河干流有机碳通量222
7.2凸岸点滩有机碳沉积224
7.2.1流域尺度上沉积有机碳分布224
7.2.2点滩尺度上沉积物有机碳含量及影响因素228
7.2.3先锋植被对点滩有机碳分布的干扰232
7.3凹岸有机碳侵蚀238
7.3.1水文年内凹岸侵蚀情况与影响因素238
7.3.2弯道凹岸土壤有机碳含量241
7.3.3弯道河道内有机碳含量243
7.4本章小结244
第8章结论与展望245
8.1主要结论245
8.2研究展望246
参考文献248