长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。     

长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。     

近30年来长江口北支及口外沉积特征及输移趋势

近30 a来长江口北支在自然和人类活动影响下，沉积物特征及输移趋势发生显著变化。研究基于2015年和20世纪80年代沉积物粒度调查资料，通过粒度对比、趋势分析等方法，探讨长江口北支及口外沉积特征与输移趋势。结果表明：长江口北支及口外沉积物类型以粘土质粉砂、砂质粉砂和砂为主，近30 a来平均中值粒径减小20%左右。其中，北支口内粒径减小约30%，表明北支口内整体为淤积环境；口外0~10 m水深区域粒径增加约25%，表现为风浪和潮流作用下的侵蚀特征；10 m水深外，粒径略有减小，沉积特征基本稳定。从沉积物输移趋势上看，北支崇头至灵甸港河段，沉积物较粗，以径流作用下的沉积为主；灵甸港至三条港河段，沉积物输移趋势向下指向三条港，其中灵甸港至三和港河段边滩粗、主槽细，径潮流交汇作用明显；三条港以下河段，沉积物以海域来沙为主，颗粒细，输移趋势指向上游；北支口外，0~10 m水深区域，沉积物粗化，沉积物随水深增加变细，其中0~2 m水深区域，砂含量占比超过90%；10 m以深离岸水域，沉积物输移趋势不显著。流域来沙减少和北支围垦工程建设，致使沿岸泥沙补给不足，口外浅滩泥沙在风浪和潮流作用下，一部分随涨潮流向口内输运，一部分随落潮流向外海扩散，构成北支及口外沉积物输移趋势格局。     

鄱阳湖南矶湿地沉积物粒级组成特征及搬运趋势分析

沉积物的粒级组成特征对于分析湿地沉积环境和搬运趋势有着重要意义。基于自然保护区沉积物样品，利用粒度分析、Shepard三角图、C-M图、端元分析和GSTA搬运趋势模型，研究分析了鄱阳湖南矶湿地沉积物的粒级组成特征、沉积类型、动力环境和泥沙搬运趋势。结果表明，鄱阳湖南矶湿地沉积物主要以细粉砂为主，平均值为55.35%。沉积物粒度参数中平均粒径均值为5.24Φ，空间分布上具有由西南至东北Φ值逐渐减小的趋势。沉积物质地类型主要为粉砂、粘土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂，其中粉砂约占62.5%。端元分析的结果显示EM1和EM2可能与鄱阳湖本身湖流带来的沉积物搬运有关，EM3则指示了赣江泥沙来源，EM4可能与局地小环境的水动力变化有关。鄱阳湖南矶湿地沉积物粒径趋势格局以东部向西部、北部向南部最为显著，鄱阳湖南矶湿地是在赣江与鄱阳湖之间复杂交互作用下形成。     

三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径特征及其物源意义

为揭示三峡水库干流消落带的泥沙沉积规律、分析沉积泥沙来源,本研究采用原位观测方法采集沉积泥沙样品,利用激光粒度仪测试泥沙粒径,分析沉积泥沙粒径在水平、垂直和高程3个维度上的变化特征,并与三峡水库入库泥沙的粒径特征相结合,阐述消落带沉积泥沙来源。结果表明:(1)三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平方向上存在比较强烈的空间变化,中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势,并在忠县及其下游河段基本保持稳定;(2)泥沙粒径随高程的变化存在较大的空间差异,河流挟沙是消落带下部粗颗粒泥沙的主要来源,而消落带上方的土壤侵蚀强度越高,消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗;(3)在水库尾端,泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象,其中值粒径数值较大、变化幅度较宽,越往下游推进,中值粒径的数值越低、变化幅度越小,泥沙旋迴分层现象逐渐消失;(4)水库尾端的沉积泥沙以库区外来沙为主,越往下游推进,库区内产沙对粗颗粒泥沙的贡献逐渐升高,但库区内外来沙都能够为沉积泥沙提供丰富的细颗粒物源,因此,细沙的来源具有一定的复杂性和多样化特征。     

近期长江口崇明岛周边岸滩沉积特征及影响机制

大河入海河口由于巨量泥沙堆积以及潮汐作用,往往发育着河口沙岛。崇明岛是世界上典型的河口沙岛,近年来,随着长江流域泥沙来源锐减以及河口大型水利工程建设等,给崇明岛周边岸滩沉积环境带来深刻影响。研究依据2015年9月～2018年4月对崇明岛周边14个岸滩断面的表层沉积物采样数据和定点水文观测资料,分析崇明岛周边岸滩沉积环境特征和区域性差异,探讨不同岸滩断面沉积过程和作用机制。结果表明:崇明岛岸滩沉积物以砂质粉砂和粉砂质砂为主,沉积物中值粒径总体表现为南岸北岸东滩,平均为48μm。南、北岸岸滩总体表现为坡陡、滩窄,沉积物自西向东逐渐变细的特征,北岸岸滩坡度略缓,南岸崇头至庙镇之间存在局部细颗粒物质沉积区;东部岸滩滩宽、坡缓,整体表现为"北细南粗"的沉积特征。岸滩沉积断面上,上细下粗,高潮滩处粘土组分含量相对较高,水下斜坡和河槽底部粉砂含量较高。南、北支河势演变形成了崇明岛"南坍北涨"沉积环境的分布格局;径、潮流作用对岸滩断面沉积物分布特征影响明显;风浪对崇明东滩浅滩沉积物具有强烈的分选作用;潮滩植被主要影响细颗粒沉积物在潮间带的分布;流域来沙减少对崇明东滩前沿沉积环境趋势影响显著。     

几种典型红壤模拟降雨条件下的泥沙特征研究

泥沙是土壤侵蚀过程的产物,直接反映了土壤的侵蚀特征。本文利用人工模拟降雨,研究了南方几种典型母质发育红壤侵蚀泥沙的颗粒分布特征、不同粒级中胶结物质的种类和含量。研究结果表明,径流优先选择携带0.002~0.02 mm颗粒,该级别颗粒占泥沙总量的26.68%~60.33%。粘粒含量高的第四纪粘土红壤,泥沙中粗颗粒含量较高,且多为较稳定的团聚体;沙粒和粉粒含量较高的页岩红壤和花岗岩红壤侵蚀泥沙中单粒含量较高,且泥沙分散后粉粒和粘粒的含量高于原土壤。花岗岩红壤侵蚀泥沙中Fe_d,Al_d,Al_o和Si_o含量随泥沙粒径的增大而降低,而泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤中,Fe_d,Al_d,Al_o含量随粒径增大而增加,因此其粗粒径泥沙具有较强的稳定性。侵蚀泥沙对有机质有富集作用,泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤的粗颗粒对有机质的富集作用强于细颗粒。     

太湖流域湖荡湿地沉积物砷汞的空间分布及污染评价

以太湖流域湖荡湿地表层沉积物作为研究对象,用双道氢化物原子荧光光谱法分析了太湖流域湖荡湿地沉积物中重金属砷（As）和汞（Hg）的空间分布特征,用地累积指数法（Geoaccumulation Index,Igeo）对太湖流域湖荡湿地As和Hg的污染状况进行了分析和评价。结果表明：湖州和无锡地区湖荡湿地沉积物As的含量相对较高,且高于太湖流域As的环境背景值,各研究区域湖荡湿地沉积物均未受到As的污染;常州地区湖荡湿地沉积物中Hg的含量相对较低,0＜Igeo＜1,湿地沉积物受到了重金属Hg轻度污染;其它4个区域Hg含量均较高,且高于太湖流域Hg环境背景值,1＜Igeo＜2,均达到偏中度污染水平。由此可见,5个研究区域湖荡沉积物均受到不同程度的重金属Hg的污染,而湖荡沉积物中As的含量仅在局部区域（如无锡,湖州）有增加的趋势,表明人类活动的干扰可能是太湖流域湖荡沉积物中Hg和As含量增加的主要因素     

近期长江口南港河槽沉积地貌变异及其可能原因

南港是长江口两个主要入海通道之一,也是长江深水航道的必经之路。基于2012和1984年的地形资料,利用Arc GIS技术对南港进行冲淤分析;并用同一种方法(筛析法-移液管)对相应年份所采表层沉积物样品进行粒径测试对比。结果表明:近28年来南港地形发生了重大变化,复式河槽间的沙脊因刷深而趋于消亡,主航槽则淤浅数米;沉积物中值粒径均值从81μm下降为24μm,特别是原沙脊位置上的沉积物从砂变细为砂质粉砂或粘土质粉砂。分析认为,采砂是上述变化的主要原因:沙脊采砂使复式河槽"中脊"消失,水动力减弱,河槽中央过水断面增大、分流增多,两侧航槽流速减小导致淤浅;沉积物变细是较粗颗粒被采走、动力减弱和淤积发生的综合结果。     

长江口潮滩沉积物中活性重金属的空间分异及控制机制

利用盐酸羟氨-25%醋酸溶液，提取了长江口潮滩沉积物中活性重金属含量。研究发现，长江口潮滩沉积物中活性重金属占总量的百分含量依次为Cu 26%，Pb 36%，Fe 7%，Mn 49%，Zn 32%，Cr 14%和Al 16%，沉积物基本未受到Cr污染，其余重金属污染程度处于中等偏下水平。除Zn、Cr外，其余活性重金属在夏季沉积物中的含量明显低于春季，其主要原因是夏季风暴潮将大量细颗粒泥沙及其富集的重金属带离潮滩进入了河口水体中。受点源污染排放及沉积物粒度影响，活性重金属在长江口南岸的浒浦、顾路和浦东机场出现峰值含量，且高潮滩含量明显高于中、低潮滩。在垂向上，重金属一般在沉积物表层或亚表层形成富集。在口门附近的滨岸潮滩沉积物中，Cu、Pb的空间分异主要受早期成岩作用的控制，在污染较为严重、水动力作用相对较弱的潮滩沉积物中，Cu、Pb的空间分异主要受沉积物中有机质含量变化的控制.     

基于机制分解法长江口南汇潮滩悬移质泥沙通量研究

基于实测资料以长江河口南汇潮滩为例，对传统机制分解法进行改进，将机制分解计算中的含沙量项按悬沙粒径进行分组处理，分为63～250、16～63、4～16、05～4 μm 4个粒径组，对各粒径组泥沙的净输移通量分别进行机制分解计算，分析不同粒径组泥沙的各机制分解项对悬沙净输移通量的贡献。研究表明不同粒级的泥沙其控制输沙的潮滩动力因子不同。相当于粘土类（0.5～3.9 μm）和细粉砂类（3.9～16 μm）粒级的悬移质泥沙，平均流项T1+T2及潮泵项T3+T4+T5对其输移起控制作用；相当于粗粉砂类（16～62.5 μm）和细砂类（62.5～250 μm）粒级的悬移质泥沙，潮泵项T3～T5、潮振荡项T6～T8起控制作用。同时，对不同水深条件下同粒级悬沙净输移通量的机制分解项的比较，当悬沙输移过程由深水进入浅水时，潮泵项的贡献急剧减小，且不受大小潮汛、悬沙颗粒粒级粗细的影响     

长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径

南汇咀近岸水域位于长江口和杭州湾的交汇带 ,其动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据长江口南汇咀近岸水域的水文泥沙观测和沉积地貌等资料 ,通过综合分析研究 ,探讨了长江口入海水沙在南汇咀近岸水域与杭州湾的交换和泥沙输移途径。研究结果表明 ,沿南汇水下沙咀存在一个泥沙通道 ,长江口水沙在多种动力因子的驱动下经过该通道直接进入杭州湾 ,参与杭州湾水沙的周期变化。通过进一步研究还发现 ,长江口泥沙以异重流的方式向杭州湾输移     

长江口南汇咀近岸水域泥沙输移途径

南汇咀近岸水域位于长江口和杭州湾的交汇带,其动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据长江口南汇咀近岸水域的水主尼沙观测和沉积地貌等资料,通过综合分析研究,探讨了长江口入海水沙在南汇咀近岸水域与杭州的交换和泥沙输移途径。研究结果表明,沿南汇水下沙咀存在一个泥沙通道,长江口水沙在多种动力因子的驱动下经过该通道直接进入杭州湾,参与杭州湾水沙的周期变化。通过进一步研究还发展,长江口泥沙以异重流的方式向杭州湾输移。     

Present to future sediment transport of the Brahmaputra River: reducing uncertainty in predictions and management

The Brahmaputra River in South Asia carries one of the world’s highest sediment loads, and the sediment transport dynamics strongly affect the region’s ecology and agriculture. However, present understanding of sediment conditions and dynamics is hindered by limited access to hydrological and geomorphological data, which impacts predictive models needed in management. We here synthesize reported peer-reviewed data relevant to sediment transport and perform a sensitivity analysis to identify sensitive and uncertain parameters, using the one-dimensional model HEC-RAS, considering both present and future climatic conditions. Results showed that there is considerable uncertainty in openly available estimates (260–720 Mt yr^?1) of the annual sediment load for the Brahmaputra River at its downstream Bahadurabad gauging station (Bangladesh). This may aggravate scientific impact studies of planned power plant and reservoir construction in the region, as well as more general effects of ongoing land use change and climate change. We found that data scarcity on sediment grain size distribution, water discharge, and Manning’s roughness coefficient had the strongest controls on the modelled sediment load. However, despite uncertainty in absolute loads, we showed that predicted relative changes, including a future increase in sediment load by about 40 % at Bahadurabad by 2075–2100, were consistent across multiple model simulations. Nevertheless, for the future scenarios we found that parameter uncertainty almost doubled for water discharge and river geometry, highlighting that improved information on these parameters could greatly advance the abilities to predict and manage current and future sediment dynamics in the Brahmaputra river basin.     

长江河口上边界床沙粒径的长期变化及其原因

大通水文站和泥沙观测断面位于长江河口的上边界。长江下游从大通（潮区界）至长江口门的距离长达680 km。20世纪80年代以来，长江流域日趋强烈的人类活动，显著改变了长江入海水文和泥沙数量和特性，从而对长江下游至河口动力地貌和动力沉积产生了显著影响。主要研究长江潮区界大通断面20世纪50年代以来床沙粒径的长期变化。1977~2004年床沙粒径 (〖WTBX〗d〖WTBZ〗50) 有一稳定增大的趋势，这主要是对上游河道悬沙来量持续减少的响应。值得注意的是床沙粗化过程是发生在该河床长期加积的背景上的。研究表明：导致床沙粒径粗化的原因，主要是上游河段进入本河段床沙粒径的增加和本河段冲淤过程中悬沙与床沙颗粒的交换。随着三峡水库的正常运行和其它大型水库的建设，预计未来几十年长江上游悬沙来量将进一步大幅度下降，可以预计，长江潮区界河段的床沙粒径将继续呈现增大的趋势。〖     

红壤坡面细沟横断面形态及水动力学特性研究

细沟是坡面侵蚀泥沙和养分流失的重要方式及输移通道，研究红壤坡面细沟形态和水流动力学特性对深入认识红壤坡面侵蚀规律和防治水土流失具有重要现实意义。以第四纪粘土发育红壤为研究对象，通过人工模拟降雨和放水冲刷相结合的室内试验，初步探讨了红壤坡面细沟横断面形态特征及其水动力学特性变化规律。结果表明：细沟横断面主要呈“V形”和“U形”，少数横断面侧壁呈向左或向右凹陷形态。细沟横断面宽深比在0.93～3.52，形态指数在0.30～0.60，且对同一细沟而言上坡位宽深比基本大于下坡位，而形态指数随坡长无明显变化。不同坡位的细沟流平均流速表现为：下坡>中坡>上坡，雷诺数和弗洛德数随坡长变化规律与流速基本一致。此外，细沟流平均流速和雷诺数仅与单宽流量呈极显著正相关（p<0.01），而细沟流从上坡至下坡的流速和雷诺数增幅则分别与雨强和横断面宽深比呈极显著正相关（p<0.01）。结果为进一步研究红壤坡面细沟侵蚀奠定一定的理论基础。