沙漠河流辫状河型发育的动力机制——以黄河乌兰布和沙漠河段为例

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沙漠河流具有大规模风沙入汇、沙质河床发育、主河槽横向摆动频繁、分汉数量多的特点,普遍发育成辫状河型。沙漠河流辫状河道形态的发育不仅受水沙条件、边界条件以及基准面等因素影响,风沙也是沙漠河流辫状河型发育的重要影响因素。黄河上游的乌兰布和沙漠河段属于典型的沙漠河流,受乌兰布和沙漠风沙入黄的影响发育成沙质辫状河道。因此,本文以黄河乌兰布和沙漠河段为研究对象,通过对其区域风沙活动特征、河道泥沙粒度以及近50年的水沙资料与河道断面数据的分析,探讨了沙漠河流辫状河型发育机制,并分析了黄河乌兰布和沙漠河段辫状河道形态的近50年的演变特征、趋势及其驱动因素。主要得出以下几点认识:  1.在沙漠河流中,除水沙条件、边界条件与基准面以外,风沙也是河道形态发育演变的驱动因子,松散非粘滞性的风沙聚岸为河道横向侵蚀拓宽提供了非约束性的边界条件,风沙入河为沙质河床与河道辫状形态的发育提供了物质基础。风沙入河与水沙条件是调控沙漠河流辫状河道形态发育与演变的主要驱动因素。  2.河流的横向侵蚀、搬运与堆积作用是沙漠河流辫状河道发育的动力条件。在河流横向侵蚀和河床横向坡度驱动下,河道横向冲淤与摆动演变剧烈,覆岸沙丘不断坍塌进入河床,河道不断拓宽,进而辫状河道形态发育。河流流量越大,流水对覆岸沙丘侵蚀愈加剧烈,风沙入河量越大,河道横向摆动更加剧烈,辫状河道越发育。  3.黄河乌兰布和沙漠河段在风沙与水沙调控下,近50年辫状河道形态的演变过程可分为两个阶段:1966~1990年,黄河水沙条件呈“大流量-低含沙量”特点,河流横向侵蚀、搬运与堆积过程强烈,河道横向摆动频繁,风沙入黄量大,辫状河道发育强烈。1991~2013年,随着黄河流量减小,尤其1992~2000年,水沙关系表现出“小流量-高含沙量”,河道横向摆动能力减弱,黄河主河槽远离左岸乌兰布和沙漠沙丘,河道萎缩变窄,河道分汊数目明显减少,黄河乌兰布和沙漠河段辫状河型有向单一河道的弯曲型河流演变的趋势。
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