黄河兰州段根据河流形态大体上可分
- 格式:doc
- 大小:264.00 KB
- 文档页数:5
【河流分段】黄河上、中、下游的分界有多种说法。
黄河水利委员会以河口镇与桃花峪划分上、中、下游;传统的中学教科书以河口镇与孟津划分上、中、下游;学者杨联康经考察后认为以青铜峡、孟津划分更合适;学者许韶立主张以河南省焦作市武陟县嘉应观作为黄河中下游分界线。
下面为黄河水利委员会的划分方案。
上游内蒙古托克托县河口镇以上的黄河河段为黄河上游。
上游河段全长3472千米,流域面积38.6万平方千米,流域面积占全黄河总量的51.3%。
上游河段总落差3496米,平均比降为10‰;河段汇入的较大支流(流域面积1000平方千米以上)43条,径流量占全河的54%;上游河段年来沙量只占全河年来沙量的8%,水多沙少,是黄河的清水来源。
上游河道受阿尼玛卿山、西倾山、青海南山的控制而呈S形弯曲。
黄河上游根据河道特性的不同,又可分为河源段、峡谷段和冲积平原三部分。
从青海卡日曲至青海贵德龙羊峡以上部分为河源段。
河源段从卡日曲始,经星宿海、扎陵湖、鄂陵湖到玛多,绕过阿尼玛卿山和西倾山,穿过龙羊峡到达青海贵德。
该段河流大部分流经于三四千米的高原上,河流曲折迂回,两岸多为湖泊、沼泽、草滩,水质较清,水流稳定,产水量大。
河段内有扎陵湖、鄂陵湖,两湖海拔高程都在4260米以上,蓄水量分别为47亿立方米和108亿立方米,为中国最大的高原淡水湖。
青海玛多至甘肃玛曲区间,黄河流经巴颜喀拉山与阿尼玛卿山之间的古盆地和低山丘陵,大部分河段河谷宽阔,间或有几段峡谷。
甘肃玛曲至青海贵德龙羊峡区间,黄河流经高山峡谷,水流湍急,水力资源丰富。
发源于四川岷山的支流白河、黑河在该段内汇入黄河。
从青海龙羊峡到宁夏青铜峡部分为峡谷段。
该段河道流经山地丘陵,因岩石性质的不同,形成峡谷和宽谷相间的形势:在坚硬的片麻岩、花岗岩及南山系变质岩地段形成峡谷,在疏松的砂页岩、红色岩系地段形成宽谷。
该段有龙羊峡、积石峡、刘家峡、八盘峡、青铜峡等20个峡谷,峡谷两岸均为悬崖峭壁,河床狭窄、河道比降大、水流湍急。
黄河兰州盆地河流阶地特征与成因分析摘要:黄河的阶地是黄河生成地区在青藏高原上升隆起后,形成的如台阶状的地貌现象。
正是由于这些阶地的出现,黄河才可以从最初地面的片片大湖,得以百川汇流,一泻千里,形成气势磅礴的大河。
因此,科学家们称黄河阶地犹如一本活的教科书,是考察黄河生成演变历史的最有力的地质根据。
关键词:兰州盆地、黄河阶地引言:黄河兰州盆地中的河流阶地特征典型,保存完整,现已查明的阶地有九级,在阶地的研究中具有重要的价值,吸引着中外众多学者的目光。
虽然,曾经有许多学者对黄河兰州阶地的研究取得了重大的成就,得出了许多有力的结论,然而,以往对该地区阶地的研究多偏重于高级阶地的形成时代,对阶地的成因却研究不深,而且在某些方面还存在一定的分歧。
这对于黄河各阶地划分的科学完整性不利,本文选择了黄河阶地最为著名,被称为“兰州式阶地”的黄河兰州盆地河流阶地进行全面的分析,利用前人证实的数据和资料分析其特征和成因。
1.黄河兰州盆地河流阶地所处地理位置及相关的地质情况地理位置:兰州盆地位于黄土高原的西端、青藏高原的东北角,为一中生代盆地,海拔1500米上,区内大部分地区为黄土所覆盖,黄河自西向东在转向北东穿流而过。
兰州位于黄河上游较为开阔的谷地中,由于紧邻青藏高原且又处在高原东北缘转弯部位,几个不同形式的构造体系在此交汇。
受高原隆起的影响,本区新构造运动表现强烈且形式复杂。
气候情况:兰州属于中温带大陆性气候,市区平均海拔1520米。
年均气温11.2度,年均降水量327mm,全年日照时数平均为2446小时,无霜期180天。
2.黄河兰州盆地河流阶地的特征:黄河兰州盆地河流阶地发育最为标准,分布最广泛.基座最大拔河高度330m,为第三系红色砂砾岩、砂岩和白垩系砂泥岩,上覆35m冲积砾岩,顶部为厚度不等的风成黄土,阶地越老黄土越厚.T1T3连续完整,T4T7受后期流水冲刷切割成为梁卯状.根据14C、热释光和古地磁等方法确定的各级阶地形成时代分别为10ka,60ka,140ka,560 ka,1 200 ka,1 500 ka和1 600 ka。
兰州市地质生态环境的改善研究发布时间:2022-01-10T01:38:10.020Z 来源:《科学与技术》2021年28期作者:铁夏琼[导读] 兰州地处我国西北地区腹部,铁夏琼甘肃建筑职业技术学院甘肃省兰州市 730050摘要:兰州地处我国西北地区腹部,位于黄土高原之黄河谷地内,与青藏高原相邻近,由于受地质构造的控制,黄河在兰州形成三个串珠状多阶型的河谷盆地。
除西部及南部植被较好外,大部分为荒山,植被较差,沟谷切割密度较高,且坡陡谷深,严重的水土流失使泥石流的形成发育有普遍性。
从黄河柴家峡水电站引水的充分性考虑,从桃花溪水利枢纽出发,构建兰州市的都江堰工程,积极改善兰州市地质生态环境。
关键词:地质灾害泥石流兰州市柴家峡引言兰州市辖三县五区,面积13558平方公里,大部分地区被黄土所覆盖,是陇西黄土高原的西北部,海拔1500-2000m,黄土梁、峁和沟谷等地形广泛分布,可分为山地、半山地、河川地三种类型,山地面积占全市面积的65%,以黄河为界,分为南北两山,南山区突起于黄土高原之上,北山区山峦重叠、地势陡峻;半山地多属山间盆地;河谷川地地势平坦,水源充足。
本市除西部及南部植被较好外,大部分为荒山,植被较差,沟谷切割密度较高,且坡陡谷深,严重的水土流失使泥石流的形成发育有普遍性。
一、兰州地形地貌一般概况兰州地处我国西北地区腹部,位于黄土高原之黄河谷地内,与青藏高原相邻近,由于受地质构造的控制,黄河在兰州形成三个串珠状多阶型的河谷盆地。
自西而东有:八盘峡至柴家峡之间的新城——河口盆地,柴家峡至金城关峡之间的西固——七里河盆地,金城关峡至桑园峡之间的城关——雁滩盆地。
三个相联的河谷盆地,东西长达50公里,最宽处达7.5公里,最窄处不足1公里。
黄河在三个盆地内均发育有多级阶地,其中,西固——七里河盆地和雁滩——城关盆地河漫滩和一、二级阶地较发育,新城——河口盆地规模较小,河漫滩和一级阶地不发育。
由于南北两山之限和黄河纵贯盆地之中,致使兰州市发展成为一个东西长、南北窄、沿河两岸分布的带状城市。
黄河兰州市城区主要跨河构造物1.桑园子火车站右岸里程K42+900-右岸里程K44+200
2.东岗镇黄河铁路桥右岸里程K41+500
3.黄河兰州段河道变窄
4.杨家湾铁索桥右岸里程K41+300
5.东岗黄河大桥右岸里程K38+300
6.毛茨坪天然陡坎
7.雁滩高速黄河大桥右岸里程K33+250
8.雁滩黄河大桥右岸里程K32+400
9.金燕黄河大桥右岸里程K30+600
10.城关黄河大桥右岸里程K29+400
11.在建的元通黄河大桥右岸里程K28+400
12.中山桥右岸里程K27+650
13.小西湖黄河大桥右岸里程K25+250
14.七里河黄河大桥右岸里程K22+200
15.银滩黄河大桥右岸里程K17+750
16.在建的深安黄河大桥右岸里程K13+600
17.兰化管桥右岸里程K12+380
18.西沙桥右岸里程K5+050
19.原料管桥右岸里程K4+800
20.柴家台天然陡坎
21.南坡坪铁路大桥右岸里程K4+000
22.兰化排渣管桥右岸里程K2+800
23.刘兰公路入口
24.宣家沟口铁路桥
25.柴家台吊桥右岸里程K0+000。
兰州市区域地质环境2.1 大地构造兰州位于祁连褶皱系中祁连加里东褶皱带的东部雾宿山隆起带皋兰山隆起带内,区内新构造运动活动时间长、范围广、升降幅度较大,表现形式多样,继承性强。
第三纪以来包括褶皱、隆凹、断陷和断裂等的活动构造相对活跃,差异性快体升隆运动与间歇性上升更趋明显。
继燕山晚期在本区东北部形成一组北北西向的褶皱后,中部北北西向寺儿沟断裂转变为挤压型,北西西向金城关断裂和宋家沟断裂转变为引张型为主,形成了地堑型兰州断陷盆地,断陷最深处达2400m。
区内新构造运动主要类型有北西西、北北西和北东向线型构造。
本区的活动断裂主要有金城关正断层、沙金坪正断层、刘家堡正断层、东岗镇断裂、梁家湾正断层和宋家沟冲断层等20条。
2.2 地层岩性根据区域地层的划分方法,兰州市区出露的地层属祁连地层区,分属于拉脊山地层分区和中祁连地层分区。
兰州市区出露的地层在较小的范围内涉及了多个地层分区和地层小区,老地层出露零散,地层发育不全。
区内出露的主要地层有:前寒武系地层,中—上奥陶统与上三叠统地层,侏罗系地层、下白垩统地层、第三系、第四系和侵入岩体等。
其中,第四系黄土,下白垩统和第三系红层分布最为广泛。
前白垩系地层岩性较完整,质底较坚硬。
一、前寒武系皋兰群:主要分布于兰州十里店和桑园子一带,沿黄河北岸及其支沟内出露。
地层主要为一套海相泥、砂质沉积地层。
由于经受了多期区域变质和岩浆活动及构造复合作用,致使岩石变质程度较深、岩体相对破碎,岩性主要为片岩,次为片麻岩、变粒岩和石英岩等。
二、中—上奥陶统雾宿山群:主要分布于西固城南的雾宿山区,岩性种类包括基性火山岩、碎屑岩和硅质岩。
岩石普遍遭受的变质程度较低,呈北西西向展布,向南南西向陡倾斜,与中生界呈断层或不整合接触。
三、上三叠统延长群:分布于窑沟至大干沟一带,延长群地层呈近东西向展布,向北倾斜,与四周的中—上奥陶统、中—下侏罗统及下白垩统均为断层接触。
该套地层为山麓相红色碎屑岩建造,总厚度大于400m。
黄河兰州段枯水期和丰水期水体理化性质变化及细菌群落结构特征黄河兰州段枯水期和丰水期水体理化性质变化及细菌群落结构特征黄河作为我国的第二大河流,对于中原平原的灌溉农业和区域经济发展起着至关重要的作用。
黄河的水质和水体理化性质的变化对于流域内生态环境和水资源管理具有重要意义。
兰州段作为黄河流经的一个关键区域,枯水期和丰水期对于水质的变化有着显著的影响,同时也对生态环境的细菌群落结构产生影响。
本文将重点讨论黄河兰州段枯水期和丰水期水体理化性质变化及细菌群落结构特征。
首先,我们来看黄河兰州段枯水期的水体理化性质变化。
枯水期是指河流水位较低,水流较为缓慢的时期。
在这个时期,由于河道断面变窄,水体的流动性变差,导致水体的溶解氧含量下降。
此外,高温和日照强度的增加也会加剧水体中的蒸发作用,使得水体的盐度升高。
枯水期还容易导致水体中的营养物质浓度升高,特别是氮和磷的含量会明显增加,这与枯水期农业排放、河道内堆积的底泥和水体富营养化有关。
总的来说,黄河兰州段枯水期水体的理化性质相对较差。
接下来,我们来看黄河兰州段丰水期的水体理化性质变化。
丰水期是指河水位较高,水流湍急的时期。
在这个时期,水位的上升会导致河道断面变宽,水流速度增快,进而增加了水体的溶解氧含量。
丰水期水体的流动性较好,有利于氧气的溶解和水体中的物质迁移。
此外,丰水期的水体中的盐度相对较低,这主要是因为大量的降雨和冰川融化水的加入。
丰水期的水体中的营养物质含量相对较低,这是由于水流的湍急性导致了底部泥沙和富营养物质的悬浮物质被冲刷走。
总的来说,黄河兰州段丰水期水体的理化性质相对较好。
最后,我们来看黄河兰州段枯水期和丰水期细菌群落结构的特征。
研究发现,黄河兰州段的细菌群落结构在枯水期和丰水期有明显的差异。
在枯水期,由于水体资源的限制,细菌的生物量和多样性相对较低。
然而,一些耐逆性较强的细菌种群,如乳酸菌和厌氧菌,在枯水期可能会处于相对较高的水平。
这是因为枯水期水体中的营养物质浓度较高,同时氧气含量较低,这为厌氧菌的生存提供了良好的环境。
一、河流侵蚀地貌与堆积地貌时期 作用过程地貌类型侵 蚀 地貌 初期 溯源侵蚀和下蚀为主,侧蚀为辅 沟谷不断加深,形成“V”形谷 发育期侧蚀为主,下蚀减弱,泥沙堆积河谷扩展,出现连续的河湾成熟期侧蚀和泥沙堆积为主,下蚀进一步减弱河谷横剖面呈槽形部位 作用过程 地貌类型 堆 积 地貌山口 泥沙堆积洪积—冲积平原 河流中下游河漫滩平原河口三角洲平原★河流凹岸侵蚀、凸岸堆积由于凹岸侵蚀,凸岸堆积,河流变得越来越弯曲。
二、地表形态对聚落分布的影响地形区聚落分布分布形态原因聚落形状举例高原深切河谷两岸狭窄的河漫滩平原多呈带状地势低,气候温暖;土壤肥沃,水资源丰富。
多呈带状雅鲁藏布江谷地和湟水谷地山区洪积扇、冲积扇和河漫滩平原条带状地势平坦,地下水或地表水资源比较丰富,有肥沃的呈明显的条带状山区的山前和河流的(1)根据河流流向可判断地势的高低(2)根据河流的水系特征判断地形类型①若水系为向心状,该地形为盆地。
①若水系为辐射状,该地形为山顶。
(3)根据河流的水文特征可判断地理环境特征①含沙量大,则说明河流上游植被覆盖率低,水土流失严重。
①若河流有结冰现象,则说明该河流冬季气温在0★以下。
①若河流出现两次汛期,一次是春汛,另一次是夏汛,则说明该河流在我国东北地区,俄罗斯的西伯利亚等地也出现两次汛期。
(4)根据河流的河床宽度、弯曲程度可判断地形若河流河床较宽,则说明该河流经平原地区。
一般流经平原地区的河流比较弯曲。
1.(2021·四川南充市·高三二模)阅读图文材料,完成下列要求。
某河流位于我国四川盆地东部丘陵地区,为嘉陵江的支流,自汇水口向上依次出现“V型谷”、“U型谷”、瀑布地貌,其中“V型谷”河段河床紫色土和泥岩(岩性较软)发育;“U型谷”是类似冰川刨蚀作用形成的两岸陡直的谷地,该河段河床砂岩(岩性较硬)盖顶于泥岩(岩性较软)之上,形成“砂岩在上,泥岩在下”的岩层分布;瀑布高38m,丰水期水落高度可达30m以上,下方形成巨大的岩腔和深度超过3m的水潭,水潭周围堆积着大量的崩塌巨石。
黄河资料黄河(Yellow River):全长5464公里,流域面积752,443 平方公里,是中国境内仅次于长江的河流,它发源于青海省巴颜喀拉山,成“几”字形流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东九个省。
由于河流中段流经中国黄土高原地区,因此夹带了大量的泥沙,所以它也被称为世界上含沙量最多的河流。
但是在中国历史上,黄河沿河流域的人类文明带来很大的影响,是中华民族最主要的发祥地之一,所以中国人一般称其为“母亲河”。
黄河是中国第二长河,世界第五长河,世界上含沙量最多的河流。
名称:黄河英文名:Yellow River所在洲:亚洲流经区域:青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东九个省流域面积:752443平方公里地理位置:中国长度:5600千米源头:青藏高原巴颜喀拉山北麓约古宗列盆地源头海拔:4800米主要支流:白河、黑河、湟水、祖厉河、清水河、大黑河、窟野河、无定河、汾河、渭河、洛河、沁河、大汶河平均流量:580亿立方米特色物种:黄河鲤鱼,水利建设:三门峡水利枢纽,三盛公水利枢纽,青铜峡水利枢纽,刘家峡水电站,小浪底旅游景点:壶口瀑布,龙门,小浪底其他信息:中国第二长河基本信息长度: 5464 千米;源头海拔: 4800 米;平均流量:1774.5 立方米/秒;流域面积 752,443 平方公里;源头:青海省巴颜喀拉山脉北麓;注入:渤海;中下游分界点:河口(旧孟津别称)。
入海口河宽1500米,一般为500米,较窄处只有300米,水深一般为2.5米,有的地方深度只有1.2~1.3米。
流域概况黄河从河源到内蒙古托克托县的河口镇为上游,河道长3472公里,落差3496米,平均比降为千分之一左右,流域面积38.6万平方公里,占全河流域面积的51%。
本河段水多沙少,蕴藏着丰富的水力资源;从河口镇到河南郑州桃花峪为中游,长1206公里,落差890米,平均比降为一千四百分之一,流域面积34.4万平方公里,占全河流域面积的46%。
2022兰州初二地理生物会考中黄河流经兰州段的走向
黄河是我国第二长河,源于青海巴颜喀拉山,干流贯穿九个省、自治区,流经青海、四川川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东,全长5464公里,流域面积75万平方公里,年径流量574亿立方米,平均径流深度79。
但水量不及珠江大,沿途汇集有35条主要支流较大的支流在上游有湟水、洮河,在中游有清水河、汾河、渭河、沁河,下游有伊河、洛河。
两岸缺乏湖泊黄河下游流域面积很小,流入黄河的河流很少。
黄河的入海口河宽1500米,一般为500米,较窄处只有300米,水深一般为2.5米,有的地方深度只1.21.3米。
黄河兰州段流向自西向东,不考虑地质、植被因素的影响,受地转偏向力影响,北半球水平运动物体向右偏转,南岸受流水侵蚀作用,北岸受流水堆积作用,出现河难的河岸是北岸。
黄委考试黄河基础知识黄河中国古代也称河,发源于中华人民共和国青海省巴颜喀拉山脉,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省区,最后于山东省东营垦利县注入渤海。
干流河道全长5464千米,仅次于长江,为中国第二长河。
黄河还是世界第五长河。
黄河从源头到内蒙古自治区托克托县河口镇为上游,河长3472千米;河口镇至河南郑州桃花峪间为中游,河长1206千米;桃花峪以下为下游,河长786千米。
(黄河上、中、下游的分界有多种说法,这里采用黄河水利委员会的划分方案)黄河横贯中国东西,流域东西长1900千米,南北宽1100千米,总面积达752443平方千米。
黄河多年平均流量1774.5立方米/秒,全河多年平均天然径流量580亿立方米,流域平均年径流深77毫米,流域人均水量593立方米,耕地亩均水量324立方米。
黄河中游河段流经黄土高原地区,支流带入大量泥沙,使黄河成为世界上含沙量最多的河流。
最大年输沙量达39.1亿吨(1933年),最高含沙量920千克/立方米(1977年)。
三门峡站多年平均输沙量约16亿吨,平均含沙量35千克/立方米。
黄河长度5464 km ,源头海拔4800 m ,平均流量1774.5 m³/s ,流域面积752443 km²,源头青海省,注入渤海,流经国家中华人民共和国黄河,是中华民族的母亲河.作为中华文明的发祥地,维系炎黄子孙的血脉.是中华民族民族精神与民族情感的象征。
黄河,像一头脊背穹起,昂首欲跃的雄狮,从青藏高原越过青、甘两省的崇山峻岭;横跨宁夏、内蒙古的河套平原;奔腾于晋、陕之间的高山深谷之中;破“龙门”而出,在西岳华山脚下调头东去,横穿华北平原,急奔渤海之滨。
它流经9个省、区,汇集了40多条主要支流和1000多条溪川,行程5464公里,流域面积达75万多平方公里,是中国第二大河。
全流域年平均降水400毫米左右,而黄河平均年径流总量仅574亿立方米,在中国河流中居第八位。
兰州深安黄河大桥水文初步分析计算黄委会上游水文水资源局二○一○年九月第一章大桥处河道基本情况黄河兰州段自西柳沟起至桑园峡火车站河段总长44.8 km,总落差33.28 m,河段平均比降0.74 ‰。
河道蜿蜒曲折,川峡相间,一束一放。
峡谷地段河道狭窄,水流湍急;川地河段地势平缓,水流缓慢,河道宽浅,支流比较发育,平面结构呈不对称树枝状分布。
兰州深安黄河大桥位于兰州市西固区与安宁区之间,南起西固区深沟桥,横跨黄河连通北岸的安宁区,距上游西沙黄河大桥约15km,距下游银滩黄河大桥约5km,大桥两端规划道路T088#路和T520#路为东北—西南走向,是城市骨干路网规划位于城区西部的一条城市主干道,横跨黄河,并与黄河南岸的南滨河路、黄河北岸的北滨河路相交。
深安黄河大桥桥位处跨黄河河床、河漫滩、II级阶地等不同的地貌单元,地形起伏较大。
深安黄河大桥桥位处南岸,位于南滨河西路崔家大滩地段。
地面标高1527.80一l530.80。
根据1976年原始地形图,拟建桥址处黄河河道宽约500m,河道中间有一宽约300m,长约800m的河心滩将河流分为南北两条,南岸崔家滩水源地的取水井基本沿水边线20m外呈线形布置。
随着城市规模的不断发展与扩大,尤其是上世纪八十年代至九十年代以来,南北两岸抢占河滩,修建滨河堤坝与道路,逼水北迁归槽,形成目前的人工河道断面。
目前河道宽约300m,与1976年原始河道相比,减小了近200m,其中,南岸已将原河心滩南侧水道填平,河道新岸北迁至河心滩的中部,距水源地取水井约150m,北移距离达130m左右。
以上资料表明,拟建桥址段黄河河床在人类工程活动影响下,其平面变迁幅度是比较大的。
由于河道内地形变化复杂,导致大桥处断面变化复杂,但总的趋势是:断面基本呈U型河道,主流靠左岸,拟建大桥断面距上游兰州水文站断面12.5km,平均比降为0.98‰。
大桥处水流流向基本垂直断面线,河床主要由卵石、砂卵石、沙壤土组成。
黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500米的约古宗列盆地,流经海拔3000米以上的青藏高原,海拔1000~2000米之间的世界上最大、水土流失最严重的黄土高原,海拔100米以下的黄淮海平原,在山东省垦利县注入渤海,干流河道全长5464公里,流域面积75.3万平方公里。
内蒙古托克托县河口镇以上为黄河上游,干流河道长3472公里,流域面积39.6万平方公里。
在黄河流域内该河段具有三个特点:一是上部的兰州以上黄河水量的主要来源区、沙量相对较少;二是中部的龙羊峡至青铜峡河段水力资源丰富;三是下部的河套平原是黄河流域最富饶的地区之一,存在一定的防洪防凌问题。
河口镇至河南郑州桃花峪为黄河中游,干流河道长1206公里,流域面积34.4万平方公里。
该河段具有四个特点:一是河口镇至三门峡区间为黄土高原地区,暴雨集中,水土流失十分严重,是黄河下游洪水和泥沙的主要来源区;二是上部的河口镇至禹门口河段和下部的潼关至小浪底河段水力资源较丰富,并且距电力负荷中心近;三是河口镇至禹门口区间煤炭资源丰富;四是中部的禹门口至潼关河段,河道宽浅散乱,存在一定的河道治理问题,三门峡水库运用对本河段以下的潼关至三门峡大坝河段也造成了一定塌岸问题。
在本河段汇入的渭河和在中游下部汇入的沁河等重要支流的下游地区经济社会较为发达,存在一定的防洪问题。
桃花峪以下为黄河下游,干流河道长786公里,流域面积2.2万平方公里,除艾山附近为山区丘陵外,其余全靠堤防约束洪水泥沙。
由于泥沙淤积,使该河段成为世界上著名的地上悬河,河道成为淮河和海河的分水岭。
黄河下游堤防保护是因黄河在历史上决口改道淤积形成的、绝大部分属于淮河和海河流域的、我国最大的平原——黄淮海平原,是我国经济社会的核心地区之一,历史上堤防频繁决口改道,黄河洪水泥沙对黄淮海平原带来巨大灾难,为中华民族的心腹之患。
黄河流域有青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东等9省(区)的340个县(市、旗),2005年人口11275万人,耕地面积24362万亩,国内生产总值12150亿元,经济发展水平较低。
黄河兰州盆地河流阶地特征与成因分析摘要:黄河的阶地是黄河生成地区在青藏高原上升隆起后,形成的如台阶状的地貌现象。
正是由于这些阶地的出现,黄河才可以从最初地面的片片大湖,得以百川汇流,一泻千里,形成气势磅礴的大河。
因此,科学家们称黄河阶地犹如一本活的教科书,是考察黄河生成演变历史的最有力的地质根据。
关键词:兰州盆地、黄河阶地引言:黄河兰州盆地中的河流阶地特征典型,保存完整,现已查明的阶地有九级,在阶地的研究中具有重要的价值,吸引着中外众多学者的目光。
虽然,曾经有许多学者对黄河兰州阶地的研究取得了重大的成就,得出了许多有力的结论,然而,以往对该地区阶地的研究多偏重于高级阶地的形成时代,对阶地的成因却研究不深,而且在某些方面还存在一定的分歧。
这对于黄河各阶地划分的科学完整性不利,本文选择了黄河阶地最为著名,被称为“兰州式阶地”的黄河兰州盆地河流阶地进行全面的分析,利用前人证实的数据和资料分析其特征和成因。
1.黄河兰州盆地河流阶地所处地理位置及相关的地质情况地理位置:兰州盆地位于黄土高原的西端、青藏高原的东北角,为一中生代盆地,海拔1500米上,区内大部分地区为黄土所覆盖,黄河自西向东在转向北东穿流而过。
兰州位于黄河上游较为开阔的谷地中,由于紧邻青藏高原且又处在高原东北缘转弯部位,几个不同形式的构造体系在此交汇。
受高原隆起的影响,本区新构造运动表现强烈且形式复杂。
气候情况:兰州属于中温带大陆性气候,市区平均海拔1520米。
年均气温11.2度,年均降水量327mm,全年日照时数平均为2446小时,无霜期180天。
2.黄河兰州盆地河流阶地的特征:黄河兰州盆地河流阶地发育最为标准,分布最广泛.基座最大拔河高度330m,为第三系红色砂砾岩、砂岩和白垩系砂泥岩,上覆35m冲积砾岩,顶部为厚度不等的风成黄土,阶地越老黄土越厚.T1T3连续完整,T4T7受后期流水冲刷切割成为梁卯状.根据14C、热释光和古地磁等方法确定的各级阶地形成时代分别为10ka,60ka,140ka,560 ka,1 200 ka,1 500 ka和1 600 ka。
面向二十一世纪的泥沙研究成都 2000422山区河流典型河段整治模型试验研究何文社方铎李昌志杨胜发(四川大学高速水力学国家重点实验室成都610065)摘要通过对黄河兰州市区河段水文特征、河道地形、河相关系及河床演变规律的分析,认为该河段具有山区冲积河流的特性;并提出了防洪最小整治河宽为300m。
同时进行了泥沙模型试验,实验与原型基本吻合。
该方案的实施不但可满足泄洪的要求,且并未引起水位、流速及河床断面地形较大幅度的变化;相反,断面地形趋于平坦,平均流速及岸边流速有所增大,减小了污染物的沉积,有利于岸边取水。
且整治方案为城市滨河路的规划,美化及城市建设合理用地提供了设计依据。
关键词山区河道河道整治整治宽度物理试验黄河1 典型河道概况1.1 地形特征黄河兰州段位于兰州带状盆地,呈东西走向,西起西柳沟东至桑园峡,河段全长44.84km。
根据河流形态大体上可分为四段;第一段,从西柳沟(1#水文大断面)到西沙桥(5#水文大断面),河道长约5km,河宽300-400m,无河心滩,河床稳定,水面比降约0.9‰。
第二段, 从西沙桥到七里河桥(14#水文大断面),河道长约17.5km,河宽230-600m,河心多滩,河道主流不定,时而向南,时而向北,在行洪期间河岸易被冲刷,水面比降为1‰-1.3‰。
第三段,从七里河桥到黄河铁桥(19#水文大断面),河道长约5.4km,河宽300-380m,除金城关(K27+100)有夹心滩外,河床比较稳定,两岸河堤基本形成,水面比降0.8-0.9‰。
第四段,从黄河铁桥到桑园峡(26#水文大断面),河道长约14km,河岸宽350m左右,由于桑园峡口宽度仅120m,当流量较大时该河段出现壅水。
总之,全河段河槽宽窄相间,河宽变化较大且多边滩或江心洲,窄处仅120m,宽处可达600-700m(含江心洲)。
河床基本上由砂卵石组成,且多卵石边滩及江心洲。
主泓在一定范围内摆动,河段洪枯水位变幅不大;洪水期河岸时有冲刷,水面比降0.9-1.3‰。
河段枯水流量540m3/s,造床流量3000m3/s,百年一遇流量6500m3/s,1981年实测的最大流量5600m3/s。
从平均情况看,枯水流量下,平均水深2.5m,平均河宽200m,平均流速1.0m/s;行洪时,平均水深5.7m,平均河宽450-500m,平均流速2.9m/s,河床糙率为0.032,河岸糙率为0.030-0.35,滩地糙率为0.045,中水情况下综合为糙率0.035。
1.2 水文泥沙特征黄河铁桥下游210m处为黄河兰州水文站,自1935年建站以来积累了较长的实测资料(见表1)。
1981年黄河兰州段出现了5600 m3/s的洪水,当年市建委沿兰州市44.84km的黄河段布设了27个水文大断面,测量了水位,并推算了若干流量级沿河水面线。
整理分析黄河兰州水文站的实测流速、泥沙及断面等资料。
本河段历年演变特征是:河段的挟沙水流处于次饱和状态。
年内具有涨水期淤积,退汛期冲刷的特征。
随着年际和年内流量分配的不同,浅滩河段河床有着相应的变化。
年际间具有枯水年淤积,丰水年冲刷的特征。
由表1 黄河兰州水文资料此可见本河段水流输沙能力强,其河床形态、输沙条件具有山区冲积河流的属性。
兰州上游刘家峡水电站截流后(见表2),悬沙含量有着明显的降低,年平均由6.4kg/ m3降为1.52 kg/ m3,根据河床中边滩及沙洲取样分析(见表3),可见上游来沙仍以悬移质形式被带往下游。
在来沙方面主变化是下泄沙量减小,泥沙的组成变细。
1985年后,同流量下水文站水位已基本稳定,河床趋于平衡。
表2 刘家峡截流前后兰州水文特征表3 河床泥沙级配资料2 最小整治河宽方案探讨2.1 河相关系法通过对本河段的自然演变规律分析得知河段冲淤基本平衡。
为此采用阿尔图宁计算稳定河宽的公式,取ξ为1.0~1.1[1],求得河宽为218~240m。
故河宽240 m可作为中水整治方案的依据。
2.2 优良河段类比法在市区河段上选取了几个控制断面进行论证。
黄河铁桥建于1909年,桥址断面河宽230m,七里河桥建于1958年,桥址断面河宽270m,其下游1.2km(k23+600)处河宽仅200 m,此几处河段均经受了1964年5660m3/s及1981年5600m3/s的洪水考验。
盐城黄河大桥建于1979年,桥址处河宽305m,1981年的洪水顺利宣泄。
由此可以认为,河宽300m可作为设计洪水最小堤间距的参考值。
3 试验方案及结果分析3.1 动床模型设计423424 根据黄河兰州段河床质的特点,河道整治所涉及到河床变形主要是由卵石推移质所引起。
故根据水流重力、水流阻力、水流挟沙、河床冲淤变形、泥沙起动和扬动及河型等相似条件,并利用黄河水利委员会水利科学研究院多年来对黄河动床河工模型设计取得的研究成果进行了推移质动床模型设计[2,5]。
其模型比尺见表4。
表4模型相似比尺选用宁夏大武口精煤屑做为模型沙,其容重γS =1.40t/m 3 ,干容重γγo =0.8t/m 3 。
按照粒径比尺λd 选配模型沙,由此求得模型级配资料并进行模型实。
模型小河依据1989年3月测绘的1:2000河道地形图进行塑造,除依据实测地形资料外,还加强了现场踏勘,认真作了资料的核对,使模型能较好的反映原形的状况。
3.2 试验方案及结果分析从天然状态河道横断面形态可知,当河宽B ≤240时,河道断面单一,断面呈“U ”型或不对称的“U ”型。
当河宽B>240m 时,河槽形态已开始从单式向复式断面过渡。
河宽超过300m 的河段,随着河宽的增加,出现了边滩,或在河道中形成沙脊,断面形态呈“W ”型,河道中出现河心滩。
这说明河宽为300m 时处于河中成滩的临界状态。
造床流量下垂线最大流速V m 、垂线最大水深h m 与河宽的关系不明显(见图1),从所考查的断面来看,河宽大于200m 时均会出现数值相近的最大值值。
但其断面平均流速随河宽的加大而减小,断面平均水深随河宽的增大有减小的趋势,且变化明显。
图1 天然状态水流要素与河宽关系(Q=3000m 3/s)图2 天然状态与300m 方案水流要素与河宽关系(Q=3000m 3/s)12345100300500700河宽(m)最大流速(m /s )048100300500700河宽(m)平均水深(m )12345100300500700河宽(m)平均流速(m /s )04812100300500700河宽B(m)水深(m )15913100300500700河宽(m)最大水深(m )在防洪标准百年一遇流量6500m3/s时,河宽在200m至600m范围内,V m都回出现数值相近的较大值V m=3.8~4.5m/s。
平均流速V随河宽B的增大呈递减的变化趋势。
随着年际及年内流量过程的变化,流速也相应的发生变化;垂线最大水深h m、断面平均水深h与河宽B的变化关系比较紊乱。
可见河宽240m可作为中水整治方案的依据,河宽300m可作为设计洪水最小堤间距的参考值。
整治方案:将天然河道宽度控制在300m(350m)的范围内,切除了断面一侧的边滩或滞流区,对分汊河段,则堵塞支汊,弯道附近适当减小,对于小于300m(350m)的河段仍保持原状进行试验。
从天然状态与整治方案水位变化可知,适当压缩河道中的边滩或滞流区,并未引起水位大幅度的增高。
对于300m整治方案,流量为3000m3/s时,水位变幅为-0.13 m~0.38 m;流量为6500m3/s时,变幅为-0.13m~0.58m。
对于350m整治方案,流量为3000m3/s时,水位变幅为-0.21 m~0.28 m;流量为6500m3/s时,变幅为-0.27 m~0.48m。
整治方案与天然状态相比水位变幅不大。
试验结果表明(表5)300m及350m整治方案的实施,并未引起水位较大幅度的增加,相反由于河流的自我调节作使得断面地形趋于平坦,流速分布趋于均匀。
从水流要素可知(见图2),整治方案较天然状态水深、流速变幅在12%以内,这样的变幅在该河段不会引起较大的河床变化,且因整治线较平顺,流速分布趋于均匀,表面流向平顺,水流状况有了明显的改善。
河流的横比降由原来的1.4‰降为1.0‰,表明横向输沙作用将明显减弱。
300m方案,虽然河宽束窄,但其流速并未大幅度增加,究其原因,最大流速常发生在坝头附近。
整治之后,消除了坝头因挑流作用形成的阻水现象,减弱了单宽流量集中,破坏了在坝头附近形成最大流速的条件,故水流分布均匀,但断面平均流速和平均水深有所增加。
表5 6500 m3/s各方案断面水位实测资料对比4 结论A 通过对兰州河段地形及水文等特征的分析可知,该河段属山区冲积河流。
B 对河相关系、造床流量、设防流量及河中成滩条件的分析,得出了防洪整治最小河宽为300m。
C 实施整治方案,适当压缩河道中边滩或滞留区,并未引起水位及流速大幅度的增长。
D. 整治河宽方案下,河流通过自动调节,断面地形趋于平坦,促使河道向单一断面演变,改善了水流条件。
流速分布趋于均匀,断面平均流速的提高,减小了污染物沉积数量。
这对消除河床淤积、保持河道稳定、改善通航条件更为有利。
5. 整治方案的实施,使兰州市河道渠化目标的得以实现,同时可确保行洪畅通。
靠岸流速增大,为南河道取水提供了合理的渠首位置及水流条件,为工农业及人畜用水和绿化灌溉提供了方便和充足的水源,加快了再造秀美山河的步伐。
并对滨河路的规划、通航及开发城建用地提供了设计参数。
425参考文献[1] 刘有录等.黄河兰州段河道整治模型试验研究.全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集,1992.北京.[2] 李保如.我国河流泥沙物理模型的设计方法.水动力学研究与进展,1991,6.[3] 李保如,屈孟浩.黄河河道演变的物理模型试验.黄河水利委员会水利科学研究所科学研究论文集(第一集),河南科学技术出版社,1989.[4] 屈孟浩.黄河动床河道模型的相似原理及设计方法.黄河水利委员会水利科学研究所科学研究论文集(第一集),河南科学技术出版社,1989.[5] 张红武,江恩惠等.黄河高含沙洪水模型的相似律.河南科学技术出版社.1994.426。