長江中下游（武漢—河口）底床沙波型態(tài)及其動力機(jī)制.pdf

1、華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文長江中下游（武漢—河口）底床沙波型態(tài)及其動力機(jī)制姓名：王哲申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：自然地理學(xué)指導(dǎo)教師：陳中原20070501范圍在2070m之間的較大沙波，多呈新月牙形狀，據(jù)觀測多分布在單一河道中；另一類較小沙波(波高小于2m，波長10m以下、多為Ⅲ、Ⅳ類，甚至不可辨別)，沙脊線呈平行或彎曲狀分布，基本出現(xiàn)在分漢河道中。B段大沙壟(I、II)波長一般在幾米到6070m之間；沙波形態(tài)也多為新月牙形，但沒有A段規(guī)模大

2、。C段河床中出現(xiàn)大型復(fù)合型沙壟。下部波高一般為57m，波長可長達(dá)154267m；上部沙波較小，波高一般為2025m，波長為1020m(057／056采樣點(diǎn))總體來說，上覆之小沙波較之下部更為對稱。D段中沙波總體比C段減小，波高介于5矗77m，長度56102m(026／025采樣點(diǎn))以新月牙型為主，也存在平行或者彎曲脊線的小型沙波，本段沙波較之上游趨于對稱。E段中的沙波繼續(xù)變小，沙波高度介于1624m，長度介于140155m(012／01

3、1采樣點(diǎn)和014∞13采樣點(diǎn)之間)，形態(tài)幾乎對稱。上述五個河段的底床沙波地貌的差異，反映了不同的河流動力條件。本研究利用ADP實測流速，對研究區(qū)水動力參數(shù)模擬如下：福勞德數(shù)Ft(FroudeNumber)在AC段變化不大，A段相對于B、C略微高，波動在01上下。D段開始明顯下探到008以下，E段更是減小到002。邊界剪切力to(BoundaryShearStress)的模擬值在B段出現(xiàn)極大值，隨之逐漸減小。單位水流能量《e(UnitSt

4、eamPower)的模擬結(jié)果總體趨勢跟to類似，峰值出現(xiàn)在B段，而后CE河段依次遞減。雷諾數(shù)Re(RenaultNumber)在AC河段呈遞增趨勢，在C段出現(xiàn)極值，向DE河段趨于平緩。無量綱參數(shù)r的延程分布在A、B河段數(shù)值高，c段達(dá)到極值。相對全程平均值106而言，C段平均值高達(dá)147。在實測水文數(shù)據(jù)和模擬參數(shù)二者的的基礎(chǔ)上，本文試圖探求底床沙波分布區(qū)域差異性的動力地貌解釋：A河段處于中游蛇曲河型向下游分漢河型過渡地帶。河道逐漸受到下游

5、第四紀(jì)階地和山地的控制，尤其是受到B河段黃石一武穴基巖岬角的影響，導(dǎo)致洪水期大流量不能迅速下瀉、水面坡降較緩。造成河床堆積明顯，床底長期處于沉積搬運(yùn)狀態(tài)，大沙壟I、Ⅱ明顯發(fā)育，高數(shù)值的波痕對稱指數(shù)(RSI=341)表明床底搬運(yùn)強(qiáng)烈。相比之下，B河段進(jìn)入基巖河段，以單一順直河型為主，在黃石一武穴段河寬變窄(最小處僅650m)，河流能量迅速集中，水面坡降值遠(yuǎn)高于A河段。單位水流能量∞、邊界剪切力’o等也隨之增大，導(dǎo)致床底長期處于強(qiáng)烈沖刷搬運(yùn)