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当期目录

    2009年, 第64卷, 第5期 刊出日期:2009-05-25 上一期    下一期
    黄河水沙
    黄河干流龙门至三门峡间泥沙沉积汇的研究
    许炯心
    2009 (5):  515-530.  doi: 10.11821/xb200905001
    摘要 ( 430 )   PDF(2061KB) ( 469 )  

    龙门—三门峡河段是黄河干流3 大沉积汇之一。运用泥沙收支平衡方法, 基于1920— 2006 年间长系列实测水沙资料, 研究了这一沉积汇的存贮、释放和泥沙输移过程及其变化。 研究表明, 87 年尺度上, 龙门—三门峡沉积汇泥沙存贮量的变化可以划分为4 个阶段: (1) 1920-1959 年, 处于“准自然” 状况下, 泥沙存贮量缓慢增加; (2) 1960-1967 年, 由于三门峡 水库拦沙, 导致泥沙存贮快速增加; (3) 1968-1985 年, 三门峡水库先后经历“滞洪排沙” 和 “蓄清排浑” 运用阶段, 泥沙的存贮与释放接近于平衡; (4) 1986-2006 年, 人类大量引水, 在 来沙量减小的情况下, 泥沙存贮量增加。在年内, 龙门—三门峡间泥沙沉积汇表现出泥沙的 存贮—释放过程的交替, 7 月至8 月主汛期, 表现为泥沙存贮; 9 月至次年5 月, 泥沙存贮量 为负值, 表现为泥沙释放。公元155 年至2006 年的1800 余年间, 龙门—潼关沉积汇的沉积 速率经历了一个由加速到减慢的旋回, 其形成原因可以用人类活动方式与强度的变化来解释。 在三门峡水库修建前的“准自然” 时期, 泥沙的存贮量和排沙比均与来水、来沙及其组合有 密切的关系。总来沙量越大, 含沙量越大, 来沙系数越大, 则泥沙存贮量越大而排沙比越小。

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    黄河内蒙古头道拐断面形态变化及其对水沙的响应
    冉立山,王随继,范小黎,闵石头,赵建明,张瑞峰,曾国平
    2009 (5):  531-540.  doi: 10.11821/xb200905002
    摘要 ( 435 )   PDF(1679KB) ( 581 )  

    根据黄河上游位于弯曲—顺直过渡段的头道拐断面的多年实测水文、泥沙数据和断面 资料, 分析了断面对上游一系列水利工程在时间尺度上的调整响应过程。结果发现, 头道拐 断面的形态变化强烈受到上游水库运行的影响, 在一系列水库投入运行后, 河床粗化现象一 直持续到三湖河口断面以下。头道拐断面悬移质泥沙中值粒径在水库运行后表现为先增大, 然后减小, 最后再增大的三阶段性特征, 并且自1986 年龙羊峡与青铜峡、刘家峡等水库联合 运用以后, 该三阶段性特征的变化幅度明显较只有青铜峡、刘家峡水库单独运行时段 (1969-1986 年) 小。另外, 自1987 年以来, 头道拐断面河道的横向摆动速率大幅减小, 断面 形态及位置趋于稳定, 有利于当地百姓正常的生活和生产。

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    泾河中游龙山文化晚期特大洪水水文学研究
    李瑜琴,黄春长,查小春,庞奖励
    2009 (5):  541-552.  doi: 10.11821/xb200905003
    摘要 ( 461 )   PDF(2029KB) ( 668 )  

    通过对泾河流域广泛深入的考察, 在泾河中游彬县至永寿基岩峡谷河段发现典型的全 新世古洪水平流沉积剖面, 进行了古洪水沉积学和水文学研究。对于采集的全新世地层剖面 序列样品, 进行粒度成分、磁化率、烧失量、CaCO3 含量等分析, 从沉积学角度证明了研究 剖面所夹洪水沉积物具有平流沉积特征, 为典型的洪水平流沉积物。根据地层学对比和剖面 自身龙山文化晚期陶片、烧土等文化遗物分析, 确定泾河在4200~4000 a BP 发生了特大洪水 事件, 并利用沉积学和水文学原理恢复其水位, 计算出古洪水洪峰流量为19490~22040 m3/s。 同时, 通过恢复现代大洪水、洪峰流量与流域面积关系对这种方法和古洪水洪峰流量计算结 果进行了验证。不仅延长泾河洪水水文数据序列到万年尺度, 而且为沿泾河的水利水电和交 通工程建设及沿岸地区城镇的防洪减灾提供了重要的基础数据, 具有重要的科学意义和应用 价值。

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    寒区旱区研究
    天山木扎尔特河流域的冰川地貌与冰期
    赵井东,王杰,刘时银
    2009 (5):  553-562.  doi: 10.11821/xb200905004
    摘要 ( 640 )   PDF(1658KB) ( 691 )  

    木扎尔特河流域位于天山最大现代冰川作用中心托木尔峰的东南坡, 在第四纪冰期与 间冰期气候旋回中, 河谷与山麓带留下了4 套形态清晰的冰川沉积。冰碛地形包含着丰富的 古环境变化信息, 对它们进行研究有助于认识该流域的冰川演化与重建该地区的古环境。应 用ESR 测年技术, 选用石英颗粒中对光照与研磨较敏感的Ge 心作为测年信号, 对该流域的 第三套破城子多列终碛垅及其冰水沉积, 第四套克孜布拉克冰碛剥蚀平原上覆河流相砾石沉 积以及一出露完整的沉积剖面进行测年。结合地貌地层学原理以及其他古环境研究资料进行 综合分析可得出: 河谷中第一套3~4 列终碛垅形成于小冰期; 第二套高大的吐盖别里齐终碛 垅为新冰期冰进产物; 破城子终碛垅沉积于MIS2~4; 克孜布拉克冰碛形成于MIS6。破城子 终碛垅地形及测年结果表明末次冰期冰川作用过程中该处至少存在3 次大的冰进, 可分别对 应于MIS4、MIS3b 与MIS2。MIS2 与MIS3b 时冰川为复合山谷冰川, MIS4 与MIS6 时为山 麓冰川。末次冰期冰川作用过程中, 古木扎尔特冰川长约92~99 km, 克孜布拉克冰期最盛时 的古木扎尔特冰川长约120 km。

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    天山北麓河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征分析
    赵洪壮,李有利,杨景春,吕红华
    2009 (5):  563-570.  doi: 10.11821/xb200905005
    摘要 ( 521 )   PDF(1393KB) ( 812 )  

    本文提取分析天山北麓10 条河流的纵剖面, 通过函数拟合纵剖面形态特征, 同时运用 基岩侵蚀力模型来研究河流纵剖面形态的发育演化过程, 来揭示河流纵剖面的发育与构造活 动之间的内在关系。研究表明: 天山北麓河流地貌地形发育阶段处于河流侵蚀作用强烈的前 均衡状态时期。塔西河的纵剖面凹曲度最大, 向东西两侧河流凹曲度依次降低, 乌鲁木齐河 与四棵树河凹曲度最小, 河流的凹曲度(θ) 和河道坡度(KS) 的数值分布规律与所对应构造部 位晚更新世以来的抬升速率和地壳缩短速度相一致, 排除时间、气候因素和基岩性质影响因 素后, 发现晚更新世以来天山北麓河流纵剖面形态变化主要受构造抬升作用的影响。

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    疏勒河源区的多年冻土
    吴吉春,盛煜,李静,王杰
    2009 (5):  571-580.  doi: 10.11821/xb200905006
    摘要 ( 486 )   PDF(1845KB) ( 567 )  

    疏勒河流域地处祁连山西段, 气候极端干旱。2008 年6 月在疏勒河源区海拔 3729~3890 m 的不同地面、地形条件下在5 个点上布设了10 眼钻孔进行钻探勘察, 并布设测 温管定期监测地温。根据勘察和测温资料, 确定了疏勒河流域内多年冻土下界高程在3750 m 左右, 查明河谷中松散地层以冲积层为主, 多为粗颗粒土, 多年冻土含冰量普遍较低。局地 因素对多年冻土状态影响明显。其中坡度差异可以使地温相差0.5 oC, 坡向的差异可以使地 温相差达1.0 oC; 地层水分含量对浅层地温的影响甚至超过坡向的影响; 地面状态的差异, 造成地温、活动层厚度等方面的显著差异。与祁连山中东部地区相比, 疏勒河源区多年冻土 几乎没有生态过程的影响, 多年冻土形成和保存受气候驱动, 基本上代表了一类干旱气候条 件下的多年冻土特征。

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    近40 年西藏怒江河谷盆地的气候特征及变化趋势
    杜军,翁海卿,袁雷,马鹏飞,拉巴
    2009 (5):  581-591.  doi: 10.11821/xb200905007
    摘要 ( 458 )   PDF(1505KB) ( 693 )  

    利用1971-2008 年西藏怒江流域9 个气象站逐月平均气温、平均最高气温、平均最低 气温、降水量、日照时数等资料, 分析了近40a 怒江流域年、季气象要素的变化趋势, 并计 算讨论了变化趋势与经纬度、海拔高度的相关。结果表明: 近40a 流域年平均气温以0.26 oC/10a 的速率显著升高, 增暖趋势比中国东北和西北弱, 比淮河和华南强, 与青藏高原相近。 最高气温和最低气温都出现了增高的趋势, 年平均气温日较差表现为一致的减小趋势, 为-0. 13~-0.57 oC/10a; 年降水量以21.0 mm/10a 的速率显著增加, 各季降水均呈现增加趋势; 年日 照时数平均每10 年减少31.7 h, 以夏季减幅最突出, 减幅比黄河流域、青藏高原东侧大; 地 温升高明显, 流域上游季节性冻土最大冻结深度呈显著变浅趋势, 以安多最明显。日照时数 与降水量负相关显著, 与夏、秋季大气水汽压呈显著的负相关; 大部分站点日照时数的减少, 与大气水汽压的显著增加和降水量的增多关系密切。总云量与日较差存在显著负相关, 与夏 季降水量呈显著正相关, 相对湿度的变化不是总云量减少的主要原因。随着纬度的增加和海 拔高度的上升, 年平均气温升温幅度在加大, 年降水量增幅也增大。日照时数的变化趋势仅 与经度有着很好的正相关, 随着经度的增加, 冬季和夏季日照时数的减幅都在减小。

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    近45 年雅鲁藏布江流域极端气候事件趋势分析
    游庆龙,康世昌,闫宇平,徐彦伟,张拥军,黄杰
    2009 (5):  592-600.  doi: 10.11821/xb200905008
    摘要 ( 464 )   PDF(1381KB) ( 766 )  

    利用雅鲁藏布江流域10 个气象台站1961-2005 年逐日最高气温、最低气温和日降水量 资料, 分析了该流域气温和降水等气候极端事件的变化趋势。研究表明: 近45 年以来, 雅鲁 藏布江流域夜间和白天极端低温日数分别以1.94 和0.97 天/10 年的趋势在显著减少, 夜间极 端低温日数减少在冬季最明显, 白天极端低温日数在秋季减少最明显; 夜间极端高温日数和 白天极端高温日数分别以3.03 和1.26 天/10 年的速度显著增加, 夜间极端高温日数增加在夏 季最明显, 白天极端高温日数增加在冬季最明显; 日较差以0.11 oC/10a 的速度在显著减少, 主要发生在冬季; 最大的1 天降水总量和逐年连续无降水天数有减少趋势, 最大的5 天降水 总量、中雨天数、逐年平均降水强度和逐年连续降水天数有增加趋势, 90 年代以来增加趋势 明显, 与该地区经向风与水汽通量增加有关。

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    夏半年青藏高原“湿池” 的水汽分布 及水汽输送特征
    王霄,巩远发,岑思弦
    2009 (5):  601-608.  doi: 10.11821/xb200905009
    摘要 ( 615 )   PDF(1389KB) ( 610 )  

    采用1948-2007 年共计60 年的NCEP/NCAR 再分析资料, 计算了夏半年(4-9 月) 青藏 高原大气中的可降水量、水汽输送通量和水汽输送通量散度, 分析了夏半年青藏高原可降水 量的分布和变化特征, 青藏高原及其附近的水汽输送。结果表明: 在对流层中层的青藏高原 上空, 夏季是一个明显的大气水汽含量高中心, “湿池” 特征非常显著, 湿池主要有三个大 的可降水量中心, 即高原的西南部、东南部和高原南侧。4-9 月, 高原上的可降水量变化很 大, 高原的增湿的速度小于减湿的速度。水汽进入高原主要通过三条水汽通道, 即西风带水 汽输送通道、印度洋—孟加拉湾水汽通道和南海—孟加拉湾水汽通道。水汽主要在高原西南 侧、喜马拉雅山中段和高原东南侧进入高原。

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    地表环境
    贵州土地石漠化类型时空演变过程及其评价
    白晓永,王世杰,陈起伟,程安云,倪雪波
    2009 (5):  609-618.  doi: 10.11821/xb200905010
    摘要 ( 655 )   PDF(1681KB) ( 607 )  

    构建了贵州20 世纪80 年代、90 年代和21 世纪初等3 期历史石漠化数据, 利用其空 间变换和数学模型详细探讨和评价了石漠化的时空演变过程, 研究发现: (1) 研究时段内贵州 省石漠化总面积变化不明显, 但石漠化内部类型之间的相互演变非常显著, 各类型之间的演 变具有转移、多变、“此消彼长” 的特点。(2) 石漠化的时空演变过程可分为单变方式、层变 方式、返变方式等3 种基本类型, 其中以层变方式为主, 单变方式为辅, 返变方式较少。(3) 石漠化正向演变与逆向演变并存, 治理速度赶不上恶化速度, 两者的比值为82.29%, 局部治 理, 整体恶化。(4) 各石漠化类型总的演变速率是398.31 km2·a-1, 石漠化等级越高, 演变速 率越慢。(5) 石漠化演变频率最快的是中度石漠化和潜在石漠化, 轻度石漠化的演变频率明显 低于中度石漠化。对石漠化的空间演变区域特征和影响因子做了宏观的定性分析、并根据石 漠化演变特点对综合治理提出了相应的建议。

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    上海市崇明岛农田土壤重金属的环境质量评价
    孙超,陈振楼,毕春娟,刘耀龙,张翠,王东启,史贵涛,叶明武
    2009 (5):  619-628.  doi: 10.11821/xb200905011
    摘要 ( 573 )   PDF(1810KB) ( 600 )  

    通过对上海市崇明岛28 个菜地土壤表层样品、65 个稻田土壤表层样品及9 个西瓜地 土壤表层样品的分析测试, 利用国家、行业和地方的相关标准评价了农田土壤重金属(Pb、 Cd、Cr、As、Hg) 的环境质量状况。研究发现: 崇明岛农田土壤重金属的总体含量为Pb 21.597 mg·kg-1、Cd 0.176 mg·kg-1、Cr 69.395 mg·kg-1、As 9.209 mg·kg-1、Hg 0.128 mg·kg-1。 与上海市土壤背景值相比, 除Pb、Cr 外, 其余重金属平均含量均高于其背景值, Cd、As 和 Hg 分别高出背景值33.0%、1.2%和26.3%。在GIS 软件支持下, 通过空间插值分析了研究区 农田土壤重金属含量的空间分布特征, 结果发现, 农田土壤质量整体尚好, 土壤生态率为 1.26%, 优良率为97.14%, 合格率为1.47%, 不合格率为0.12%。以背景值为标准, 崇明岛 农田土壤Pb、Cd、Cr、As、Hg 的超标率分别为10.1%、85.7%、27.0%、55.4 %、55.2%; 3 种土地利用类型中, 菜地受重金属污染最为严重, 这主要与菜地施用更多农药有关。崇明岛 重金属的年沉降通量分别为Pb 7735.470 μg·m-2·a-1、Cd 208.432 μg·m-2·a-1、As 2237.738 μg· m-2·a-1、Hg 52.783 μg·m-2·a-1, 农作物秸秆焚烧处理是崇明岛大气重金属沉降的重要来源, 大 气沉降对崇明岛农田土壤重金属有较大的影响。

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    长江口拦门沙河段潮滩表层沉积物分布特征
    闫虹,戴志军,李九发,赵建春,张小玲
    2009 (5):  629-637.  doi: 10.11821/xb200905012
    摘要 ( 491 )   PDF(1654KB) ( 676 )  

    基于2005 年7 月及2007 年5 月在长江口拦门沙河段崇明东滩、横沙东滩(浅滩)、九段沙以及南汇边滩等四大潮滩的水下滩地采集的大面积、高密度表层沉积物以及实测水文资料, 对拦门沙河段潮滩表层沉积物颗粒度、参数、组成、类型以及分布特征进行分析, 并在 此基础上探讨影响沉积物分布的主要动力因子。结果表明: 长江河口四大潮滩表层沉积物主 要由砂、粉砂质砂和粘土质粉砂三种类型组成, 沉积物中值粒径分布比较复杂, 介于2.5~8φ 之间; 沉积物分选系数集中于1~2 左右, 其分布与中值粒径具有一致性, 其中物质组成相对 较粗的颗粒分选性较好而较细的颗粒分选性较差; 偏态与峰态跨度较大, 分别介于0.1~0.8 与 1~4 不等。崇明东滩、横沙东滩(浅滩)和九段沙的沉积物分选系数、偏态和峰态的分布具有 一致性, 三者相关性较强; 南汇边滩的沉积物分选性、偏态及峰态值则因南滩与东滩所处位 置差异而有较大差别。此外, 河口潮滩表层沉积物分布显示泥沙输移的结果, 其主要水动力 因子包括潮流和波浪控制的泥沙输移; 在受落潮优势流作用的地区普遍粗于涨潮优势流作用 的地区; 在波浪动力强、波能释放的地区沉积物普遍较粗且分选性较好; 深水航道工程的堵汊、导流、破水波作用明显, 使得导堤两侧的表层沉积物粒度出现粗细分布不均的特点。

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