【摘要】：河流泥沙輸移變化是自然因素與人類活動(dòng)綜合作用的結(jié)果,近年來,隨著長江上游干支流水庫的不斷建成,加之降雨分布及水土保持等自然條件和強(qiáng)人類活動(dòng)的影響,長江上游產(chǎn)沙及三峽水庫來沙均發(fā)生了重大變化,這直接導(dǎo)致三峽水庫區(qū)間泥沙輸移與沉積特點(diǎn)的變化。摸清三峽水庫侵蝕泥沙的來源,清晰再現(xiàn)水庫區(qū)間各支流侵蝕產(chǎn)沙、泥沙輸移過程,對合理控制三峽水庫區(qū)間土壤侵蝕、減少入庫泥沙量,延長水庫使用壽命以及三峽水庫的泥沙減淤調(diào)度方案制定等具有重大的實(shí)際意義。本文以三峽庫區(qū)為研究對象,采用野外調(diào)查、樣品采集與分析、模型構(gòu)建等方法確定了區(qū)分懸移質(zhì)泥沙來源的地球化學(xué)元素指紋特征,分析了三峽庫區(qū)典型支流的產(chǎn)沙、輸沙和泥沙沉積三者的關(guān)系,結(jié)合粒徑級配分析法和泥沙概算法對三峽水庫區(qū)間懸移質(zhì)泥沙的輸移沉積特征進(jìn)行了闡述。主要研究結(jié)論如下:(1)通過選取三峽水庫區(qū)間7條典型流域(五步河、御臨河、龍河、澎溪河、磨刀溪、大寧河、香溪河),并分析其懸移質(zhì)泥沙的地球化學(xué)元素(Cr、Cu、Pb、Zn、Ba、Ti、Mn、Al、Fe、Ca、Mg)特征,利用復(fù)合指紋識別法,建立了區(qū)分泥沙來源的指紋因子庫。其中Pb、Ca、Cr和Mg是五步河、御臨河和龍河3條流域間的最佳組合指紋因子,Fe、Mg、Ca、Pb和Cr是澎溪河、磨刀溪、大寧河和香溪河4條流域間的最佳組合指紋因子。(2)利用多元混合模型,定量計(jì)算了7條典型支流片區(qū)的泥沙貢獻(xiàn)率。五步河入江口上游長江河段泥沙貢獻(xiàn)率為61.19%,五步河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為2.38%,御臨河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為5.29%,龍河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為3.86%,澎溪河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為8.55%,磨刀溪片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為3.50%,大寧河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為14.09%,香溪河片區(qū)泥沙貢獻(xiàn)率為1.14%。(3)基于粒徑級配分析法和泥沙概算法,分析得到大寧河流域長年輸沙量約為195萬t/a,侵蝕量約為840萬t/a,多年平均泥沙輸移比SDR為0.23。其中0.05mm以上的較粗顆粒泥沙絕大部分淤積在河道邊灘和坡腳,0.002mm~0.05mm之間的較細(xì)顆粒泥沙約有一半以上通過流域出口斷面向下輸送,而0.002mm以下的粘粒則大部分仍淤積在河道邊灘和坡腳。與一般天然河流相比,大寧河流域受河道渠化及各類型水庫運(yùn)作的影響,平均流速放緩,較細(xì)顆粒泥沙淤積比例較高。此外,由于水位常年發(fā)生較大幅度和較長時(shí)期的變化,細(xì)顆粒泥沙易于形成絮凝和粘結(jié),落淤后不易再被水流揚(yáng)動(dòng),造成0.002mm以下的粘粒淤積嚴(yán)重。香溪河流域長年輸沙量約為37萬t/a,侵蝕量約為543萬t/a,多年平均泥沙輸移比SDR為0.07。其中粒徑大小在0.5mm~2mm之間的55.6萬t侵蝕泥沙全部淤積在河道邊灘或坡腳;粒徑大小在0.05mm~0.5mm的248.4萬t侵蝕泥沙有236.4萬t發(fā)生沉積,占該粒徑組侵蝕泥沙的95.17%;粒徑大小在0.002mm~0.05mm的136.4萬t侵蝕泥沙有112.7萬t發(fā)生沉積,占該粒徑組侵蝕泥沙的82.63%;粒徑小于0.002mm的102.6萬t侵蝕泥沙有100.3萬t發(fā)生沉積,占該粒徑組侵蝕泥沙的97.76%。總體上香溪河受河道渠化與水庫攔沙的嚴(yán)重影響,侵蝕下來的泥沙絕大部分淤積在河道邊灘和坡腳。
【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S157;TV145

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