朱孟娜, 韓 廣, 劉宇慧, 肖 濤, 王 勇

(湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖南 長沙 410081)

科爾沁沙地西部響水河懸移質(zhì)泥沙粒度分析

朱孟娜, 韓 廣, 劉宇慧, 肖 濤, 王 勇

(湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖南 長沙 410081)

[目的] 對科爾沁沙地西部響水河的懸移質(zhì)泥沙粒度特征進行研究，以便更好地認識該河流泥沙特征及侵蝕產(chǎn)沙規(guī)律，為沙漠區(qū)河流—沙丘相互作用研究提供基礎(chǔ)素材與例證。[方法] 通過野外實地考察，選擇科爾沁沙地西部響水河3個典型河段對河水中的懸移質(zhì)進行采樣，然后進行室內(nèi)激光粒度儀測試與分析。[結(jié)果] (1) 在上游河段Ⅰ和下游河段Ⅲ處，河水側(cè)蝕彎道凹岸流動沙丘基部，由其上游斷面至下游斷面泥沙粒徑變細，分選變差。(2) 河段Ⅱ河水側(cè)蝕由Q3河湖相地層構(gòu)成的陡坡，彎道環(huán)流對凹岸的沖刷作用較明顯，泥沙粒徑由其上游斷面向下游斷面變粗，分選變好。(3) 懸移質(zhì)泥沙粒度呈現(xiàn)從上游至下游粒徑顯著變粗，分選變好的趨勢。[結(jié)論] 該河的水源主要是其南側(cè)石質(zhì)殘丘區(qū)泉水和河谷沿線流動沙丘或Q3河湖相地層的側(cè)向滲出水，隨著沿途流動沙丘數(shù)量增加，集水面積擴大，流速和流量顯著增加，河水的挾沙和沖刷能力隨之增強；河流上、下游河段的懸移質(zhì)主要來自被侵蝕的沙丘基部，中游河段的懸移質(zhì)主要來自凹岸坍塌的Q3地層砂。

響水河; 懸移質(zhì)泥沙; 粒度組成; 粒度參數(shù)

粒度作為各類沉積物的重要特征之一，被廣泛用于分析搬運營力、搬運方式、沉積環(huán)境、沉積過程、物源等的分析與判別，是沉積物特征分析中最基本、最簡單且不可缺少的內(nèi)容[1]。河流沉積物粒度特征反映了水動力的狀態(tài)與強度、流域侵蝕及輸沙量的大小、指示區(qū)域氣候的干濕變化等[2]。通過對泥沙粒度特征的研究，對于探討沙物質(zhì)來源、反映流域物質(zhì)組成相關(guān)特性、反射水動力條件、以及揭示泥沙的沖、輸、淤行為等都具有十分重要的意義[3]。目前，對河流沉積物粒度特征的研究已經(jīng)取得豐碩的成果，如：河流沉積物粒度特征對水動力的響應(yīng)，以及對水動力環(huán)境的指示[4-6]；泥沙粒度特征分析方法與計算方法研究[7-9]；河流泥沙粒級級配時空變化規(guī)律研究[10-11]；河流懸移質(zhì)泥沙粒度與流量、含沙量關(guān)系的研究[12-14]；沉積特征與沉積物輸運趨勢研究[15-16]；河流沉積物粒度特征與沉積環(huán)境的研究[17]等。在眾多研究中，以黃河、長江河口及三角洲泥沙粒度特征的研究居多，對沙漠(沙地)中的河流泥沙粒度特征方面的研究還非常有限。

本文擬采取野外考察和室內(nèi)分析方法，對科爾沁沙地西部響水河3個典型河段河水中的泥沙進行系統(tǒng)采樣，并對其粒度特征進行分析，以期能更好地認識該河流沉積物特征及變化規(guī)律，河水與河岸相互作用的方式與強度，為沙漠河流泥沙特征和侵蝕產(chǎn)沙規(guī)律提供基礎(chǔ)素材與例證。

1 區(qū)域概況

響水河位于科爾沁沙地的西緣、內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市的翁牛特旗中北部，地理坐標(biāo)為43°03′—43°15′N，119°15′—119°21′E，屬于西拉木倫河南側(cè)一條支流，流域的徑流年內(nèi)分配主要集中在6—8月。6—8月徑流量所占比例分別為12.2%，25.3%，16.7%。9—11月徑流量隨降水量的減少而驟減，徑流量比例為3.5%～6.5%。12—2月由于河水結(jié)冰，徑流分配比例都不足1%，3，4月徑流量受凌汛影響呈迅速增加趨勢，流域徑流的年際變化較為強烈[18]。在此次野外調(diào)查中，對研究區(qū)3個典型河段的瞬時流量、平均及最大流速、集水面積進行了測量，其中，河段Ⅰ、河段Ⅱ、河段Ⅲ的瞬時流量分別為0.34，0.51，2.13 m3/s，平均流速分別為0.25，0.28，0.45 m/s，最大流速分別為0.5，0.6，0.9 m/s，集水面積分別為274.83，303.33，764.89 km2。其上游少郎河近年來年內(nèi)大部分時間斷流，因而響水河主要靠南側(cè)石山區(qū)泉水和沿途沙層滲出水補給，常年不干。沿途兩岸以流動沙丘、半固定以及固定沙丘、丘間低地和平沙地等地貌類型為主。

氣候?qū)儆跍貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候,年均氣溫6.2 ℃，年平均降雨量為284.4 mm，降雨多集中在6—8月，年蒸發(fā)潛力2 000～2 500 mm。常見植物有榆(Ulmuspumila)、小黃柳(Salixgordejevii)、烏丹蒿(Artemisiawudanica)和小葉錦雞兒(Caraganamicrophylla)等，主要土壤類型為栗鈣土、草甸土、風(fēng)成土[19]等。該區(qū)的生態(tài)環(huán)境比較脆弱，屬于典型的農(nóng)牧交錯帶地區(qū)。

2 研究方法

2.1 樣品采集

2015年7月26日至28日在對響水河的野外調(diào)查中,選取了3個典型河段的6個斷面進行了系統(tǒng)考察，選用150 ml的塑料采樣瓶對各斷面進行懸移質(zhì)水樣的采集。其中，在較淺河床處僅采集表層的懸移質(zhì)水樣，在較深處則采集表層、中層、底層的懸移質(zhì)水樣，共采集懸移質(zhì)水樣29個。其中，河段Ⅰ上游和下游斷面各取3個水樣，河段Ⅱ上游和下游斷面分別取3和4個水樣，河段Ⅲ上游和下游斷面各取7和8個水樣。

2.2 粒度分析

所采集水樣的粒度測試采用標(biāo)準(zhǔn)的處理方法：將水樣充分靜置沉淀，用吸管吸出上部清水，直至剩余最后一層水膜；然后將濃縮后的水樣，倒入烘杯內(nèi)，放入烘箱內(nèi)進行烘干處理；冷卻后，將沙樣取出；最后用Microtrac S 3500型激光粒度儀對取出的沙樣進行粒度測試。

對于試驗數(shù)據(jù)的處理方面,有關(guān)粒級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，本文按照《河流泥沙顆粒分析規(guī)程》(SL 42-92)分級標(biāo)準(zhǔn)進行，即：黏粒(<0.004 mm)、粉砂(0.004～0.062 mm)、砂粒(0.062～2.0 mm)。平均粒徑(MZ)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)、偏度(SK)和峰度(KG)等粒度參數(shù)值是利用通用程序MATLAB的函數(shù)功能進行百分位數(shù)求解，根據(jù)Ф=-log2d(d為泥沙粒徑，mm)，再采用Folk and Ward公式計算粒度參數(shù)。本文中采用的粒度參數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 Folk和Ward粒度參數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)表(Ф值)

2.3 計算方法

為了更好地分析泥沙在河流中的搬運與沉降情況，了解河水掏蝕彎道凹岸流動沙丘基部與河谷東側(cè)陡坡的Q3河湖相地層之后，泥沙的自由沉降速度以及河水搬運泥沙物質(zhì)輸移距離的遠近。對于沉降速度公式的選取，通過假設(shè)某種流型，并用相應(yīng)公式計算出ut，再校核雷諾數(shù)Re的值，從而判斷假設(shè)流型是否正確。通過計算，發(fā)現(xiàn)沉降處位于過渡區(qū)(Allen區(qū))，因此，采用過渡區(qū)沉降速度公式，即Allen公式來表示[20]：

式中：ut——泥沙顆粒的沉降速度(m/s)；ρp，ρ——泥沙顆粒與水的密度(kg/m3)；g——重力加速度(m/s2)；μ——水的運動黏滯性系數(shù)(Pa·s)；dp——泥沙的粒徑(mm)。

3 結(jié)果與分析

3.1 河段Ⅰ粒度組成及特征

河段Ⅰ上游斷面Ⅰ1的泥沙粒度組成中，粉砂的含量最高，平均含量為66.20%；其次為砂粒含量，平均值為27.49%；；黏粒含量最少，平均為6.31%。下游斷面Ⅰ2泥沙粒徑以粉砂為主，平均含量為72.77%；其次為砂粒，平均含量為22.83%；黏粒含量最少，平均含量僅為4.41%(表2)?？梢?，上游斷面Ⅰ1與下游斷面Ⅰ2的泥沙級配均以粉砂為主，但下游斷面Ⅰ2的粉砂含量較上游斷面Ⅰ1高，其他粒級含量均偏低，說明下游斷面Ⅰ2的粉砂含量最為顯著，細粒級泥沙沉積較多，而砂粒等較粗粒級的泥沙含量比上游斷面Ⅰ1少，上游斷面Ⅰ1至下游斷面Ⅰ2泥沙粒徑變細，以粉砂為主，砂粒次之。上游斷面Ⅰ1泥沙的平均粒徑介于0.018～0.037 mm，平均值為0.028 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差介于1.666～2.009Φ，平均值為1.888Φ，屬于分選較差至分選差；偏度均為近對稱；峰度介于0.732～0.977，平均值為0.856，其中67%屬于寬峰態(tài)，33%屬于中等峰態(tài)。下游斷面Ⅰ2泥沙的平均粒徑介于0.023～0.028 mm，平均值為0.025 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差介于1.693～1.808Φ之間，平均值為1.769Φ，屬于分選較差；偏度均為負偏；峰度介于0.912～1.059，平均值為0.964，全部屬于中等峰態(tài)(表2)。與上游斷面Ⅰ1相比，下游斷面Ⅰ2的平均粒徑變細；標(biāo)準(zhǔn)偏差增大；偏度由近對稱趨向于負偏；峰度由以寬峰態(tài)為主，變?yōu)橹械确鍛B(tài)的趨勢。表明由上游斷面Ⅰ1至下游斷面Ⅰ2，泥沙粒徑變細，以細組分為主，分選性也變差。

表2 河段Ⅰ泥沙粒度組成及粒度參數(shù)

由各粒級百分含量及粒度參數(shù)均表明，河段Ⅰ上游斷面Ⅰ1至下游斷面Ⅰ2的泥沙粒徑變細，分選變差。這是由于上游斷面Ⅰ1的流速較大，有利于較粗泥沙顆粒在此沉積；而下游斷面Ⅰ2，河道分汊，流速及流量均較上游變小，在弱水動力條件下，粗粒級泥沙無法被搬運，細粒級泥沙被搬運沉積，分選變差。河水經(jīng)彎道凹岸沖刷流動沙丘基部后，泥沙粒徑變細，這是因為下游河道展寬變淺，側(cè)向環(huán)流不明顯，水流無法將沖刷后的泥沙帶入凸岸沉積，而是推動其順?biāo)餮赝瑐?cè)河岸向下移動，由于該河段下游流速變小，流水的搬運能力減弱，加之下游斷面離彎道凹岸沖刷處約25 m左右，根據(jù)Allen公式計算可知，在下游弱水動力條件下，泥沙僅能順?biāo)飨蛳掳徇\3 m左右的距離，可見，河水側(cè)蝕攜帶的沙粒在到達下游斷面之前就已全部沉積完畢。

3.2 河段Ⅱ粒度組成及特征

河段Ⅱ上游斷面Ⅱ1泥沙粒徑以粉砂為主，平均含量為74.15%；其次為砂粒，平均含量為19.97%；黏粒含量最少，平均為5.88%。下游斷面Ⅱ2泥沙粒徑以粉砂為主，平均含量為59.20%；其次為砂粒平均含量為37.35%；黏粒平均含量僅為3.45%(表3)。由上可知，河段Ⅱ上、下游斷面泥沙的粒級級配主要以粉砂為主，黏粒含量較低，上游斷面Ⅱ1的黏粒及粉砂含量高于下游斷面Ⅱ2，而砂粒含量低于下游斷面Ⅱ2，下游斷面Ⅱ2的泥沙較上游斷面Ⅱ1粗。

上游斷面Ⅱ1泥沙的平均粒徑介于0.020～0.025 mm，平均值為0.023 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差介于1.511～1.863Φ之間，平均值為1.675Φ，屬于分選較差；偏度均為近對稱；峰度介于0.971～1.001，平均值為0.987，全部屬于中等峰態(tài)。下游斷面Ⅱ2泥沙的平均粒徑介于0.032～0.047 mm，平均值為0.037 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為1.748Φ，介于1.581～2.056Φ之間，屬于分選較差至分選差；偏度為近對稱至極正偏；峰度介于0.738～0.882，平均值為0.829，全部屬于寬峰態(tài)(表3)?？梢?，上游斷面Ⅱ1至下游斷面Ⅱ2，平均粒徑變粗；分選變好；偏度由近對稱趨向于正偏；峰度由中等峰態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷挿鍛B(tài)，說明上游斷面Ⅱ1至下游斷面Ⅱ2泥沙粒徑變粗，以粗組分為主，分選變好。

表3 河段Ⅱ泥沙粒度組成及粒度參數(shù)

綜合以上分析可知，河段Ⅱ上游斷面Ⅱ1至下游斷面Ⅱ2泥沙粒徑變粗，分選變好。這是由于上游河道窄而深，流速較大，沉積了較多的粉砂和極細砂；下游斷面Ⅱ2處，流速和流量均變大，水流流經(jīng)由Q3河湖相地層構(gòu)成的陡坡，發(fā)生明顯的沖刷和凹岸坍塌，經(jīng)彎道后泥沙粒徑變粗，主要是因為侵蝕東岸Q3松散沙的河段Ⅱ，流速增大，側(cè)蝕強烈，河水沖刷陡坡坡腳，使沿岸陡坡上大量較粗的Q3地層砂發(fā)生坍塌，順坡進入河道，同時，由于下游斷面Ⅱ2離凹岸坍塌處太近，僅為11 m左右，根據(jù)Allen公式可知，河水沖刷凹岸攜帶的Q3沙能順?biāo)飨蛳掳徇\8 m左右，致使較粗的Q3地層砂沒有經(jīng)過分選便就近就地在下游斷面沉積下來，因此，經(jīng)彎道凹岸沖刷后的下游斷面泥沙粒徑變粗，分選較好。

3.3 河段Ⅲ粒度組成及特征

河段Ⅲ上游斷面Ⅲ1泥沙粒徑以砂粒為主，平均含量為49.57%；粉砂平均含量與砂粒平均含量相差不大，為45.98%；黏粒平均含量較少，為4.45%。下游斷面Ⅲ2泥沙粒徑以粉砂為主，平均含量為49.74%；其次為砂粒，平均含量為45.49%；黏粒最少平均含量為4.77%(表4)。綜上可知，河段Ⅲ上、下游斷面泥沙的粒級級配分別以砂粒、粉砂為主，黏粒、粉砂及砂粒的含量相差不大，但總體來看，下游斷面Ⅲ2的黏土和粉砂含量均較上游斷面Ⅲ1偏高，而相對較粗的砂粒含量低于上游斷面Ⅲ1，因此，下游斷面Ⅲ2的泥沙較上游斷面Ⅲ1細。

上游斷面Ⅲ1泥沙的平均粒徑介于0.025～0.116 mm，平均值為0.050 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差介于1.443～1.979Φ之間，平均值為1.775Φ，均屬于分選較差；偏度為正偏至極正偏；峰度介于0.804～1.354，平均值為0.972，57%屬于寬峰態(tài)，14%屬于中等峰態(tài)。下游斷面Ⅲ2泥沙的平均粒徑介于0.026～0.081 mm，平均值為0.045 mm；標(biāo)準(zhǔn)偏差介于1.667～2.100Φ，平均值為1.912Φ，屬于分選較差至分選差；偏度為近對稱至極正偏；峰度介于0.743～0.929，平均值為0.830，75%屬于寬峰態(tài)，25%屬于中等峰態(tài)(表4)。與上游斷面Ⅲ1相比，下游斷面Ⅲ2的平均粒徑變細；標(biāo)準(zhǔn)偏差增大，分選變差；偏度由極正偏趨向于正偏；峰度由中等峰態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷挿鍛B(tài)。上游斷面Ⅲ1至下游斷面Ⅲ2泥沙粒徑變細，分選變差。

表4 河段Ⅲ泥沙粒度組成及粒度參數(shù)

綜合以上分析可知，河段Ⅲ上游斷面Ⅲ1到下游斷面Ⅲ2泥沙粒徑變細，分選變差。這是由于該河段上游處為迎水面的加速區(qū)，水深較大，且流速較快，水流的挾沙能力強，將黏粒和粉砂等較細粒徑的泥沙攜帶至下游，而沉積下較粗粒徑的泥沙顆粒，同時，下游斷面Ⅲ2處水深較淺，河道較上游略寬，流速變緩，在弱水動力條件下，該處的泥沙粒級較細，分選變差。

河水側(cè)蝕凹岸流動沙丘基部，下游斷面Ⅲ2距凹岸沖刷處約為30 m左右，根據(jù)Allen公式計算得知，泥沙能順?biāo)飨蛳掳徇\22 m左右，搬運距離較遠，將上游處的懸移質(zhì)泥沙帶入下游斷面Ⅲ2處，凹岸沖刷結(jié)果在下游反映較為明顯。

3.4 不同河段粒度特征的對比

由泥沙粒級百分含量可知(圖1)，3個河段的泥沙粒徑均以粉砂含量最高，表明粉砂是最主要和最穩(wěn)定的組成成分；黏粒和粉砂含量均由河段Ⅰ向河段Ⅲ遞減；與之相反，砂粒含量由河段Ⅰ向河段Ⅲ遞增；河段Ⅲ的砂粒含量最大，河段Ⅰ的黏粒和粉砂含量最高，說明河流泥沙粒徑總體上由河段Ⅰ向河段Ⅲ逐漸增大，粗組分泥沙含量不斷增加。從泥沙粒度參數(shù)來看(圖2)，河段1至河段3的平均粒徑分別介于0.018～0.037，0.020～0.047和0.025～0.116 mm，其分布規(guī)律與泥沙粒徑級配基本一致，都是由河段Ⅰ至河段Ⅲ逐漸變粗；分選性由河段Ⅰ向河段Ⅲ逐漸變好，說明粒徑分布越集中；同樣，偏度也由河段Ⅰ至河段Ⅲ遞增，由近對稱變?yōu)檎?，反映了粗顆粒泥沙的增加；峰度由中等峰態(tài)趨向?qū)挿鍛B(tài)。

泥沙粒度特征由于水動力條件、周圍環(huán)境、植被狀況、河道特性等因素的變化而變化。由于黏土顆粒一旦隨流水起動，便以懸浮狀態(tài)隨水流向下，差別不大，而粉砂、砂粒等泥沙顆粒的含量隨著以上各個因素的不同，而呈現(xiàn)出較大的差別。

圖1 不同河段泥沙的粒度組成

總體來看，由上游河段Ⅰ至下游河段Ⅲ河水的泥沙粒徑顯著變粗，分選變好。究其原因，上游河段Ⅰ河道分汊，流速及流量均較小，水流平緩，沖刷作用相對較弱，并且由于該河的水源主要是南側(cè)石質(zhì)殘丘區(qū)泉水和河谷沿線流動沙丘或Q3河湖相地層的側(cè)向滲出水，上游河段流動沙丘分布少，使得上游流速和流量相對較小，分別為0.5和0.34 m3/s，水動力條件較弱，在此沉積環(huán)境下，細沙容易發(fā)生沉積，泥沙粒徑較小；中游河段Ⅱ處有多個彎道，河道窄而深，水流較急，加之Q3河湖相地層的側(cè)向滲出水，流速和流量較上游河段Ⅰ增大至0.6和0.51 m3/s，河道侵蝕沖刷現(xiàn)象明顯，并發(fā)生凹岸坍塌，使得較粗的Q3砂在下游斷面淤積，導(dǎo)致泥沙粒徑變粗；下游河段Ⅲ隨著沿途流動沙丘數(shù)量增加，集水面積由河段Ⅰ處的274.83 km2加大至河段Ⅲ的764.89 km2，流速和流量均顯著增加，分別為0.9和2.13 m3/s，均達到最大值(圖2)，河水的攜沙和沖刷能力顯著增強，下游河段Ⅲ泥沙粒徑明顯粗化，較中游河段Ⅱ泥沙粒徑增大更明顯。

河水側(cè)蝕攜帶的沙粒，由于河水較淺，側(cè)向環(huán)流不明顯，大部分是順?biāo)飨蛲断掠屋斔?，?dāng)條件改變(流速變緩、水量較小、沙粒較粗等)時，水流的搬運能力減弱，沙粒便發(fā)生沉積。當(dāng)發(fā)生中到大雨時，地表徑流發(fā)育，河水水位、流速及流量迅速增加，使得沙丘基部和陡坡Q3松散地層砂受到強烈的侵蝕和搬運，從而為下游河段提供大量的泥沙顆粒，粗顆粒泥沙便隨水流向下輸移，流速與流量越大，粗沙粒被沖蝕的距離越遠。另外，由于整個河谷都存在放牧的情況，河水易受到牲畜的擾動，出現(xiàn)河水連泥帶沙往下輸送的現(xiàn)象。由此可知，該河流泥沙主要來自被侵蝕的沙丘基部和侵蝕凹岸坍塌的Q3地層砂。

圖2 不同河段流速、流量和泥沙的粒度參數(shù)

目前，在彎道凹岸沖刷問題上，本文主要分析了凹岸沖刷前后泥沙的粒度特征變化，對于河水侵蝕沖刷后的泥沙顆粒到底是如何輸移的問題，還需要通過加密斷面線、采集推移質(zhì)的樣品等途徑來進行對比分析，弄清其主要過程和規(guī)律。

4 結(jié) 論

(1) 受沙丘前移影響的上游河段Ⅰ和下游河段Ⅲ，流速從其上游斷面向下游斷面減小，泥沙由粗到細遞變，分選變差，而侵蝕東岸Q3松散地層砂的河段Ⅱ，流速增大，側(cè)蝕強烈，且下游斷面離凹岸坍塌處太近，致使較粗的Q3砂在下游斷面淤積，泥沙粒徑變粗，分選變好。

(2) 懸移質(zhì)粒度呈現(xiàn)從上游河段向下游河段粒徑顯著變粗，分選變好的趨勢。究其原因，主要是響水河的水源主要是其南側(cè)石質(zhì)殘丘區(qū)泉水和河谷沿線流動沙丘或Q3河湖相地層的側(cè)向滲出水，隨著沿途流動沙丘數(shù)量增加，集水面積擴大，流速和流量顯著增加，水動力沿程變大，河水的挾沙和沖刷能力隨之增強。

(3) 該河流上、中游河段的懸移質(zhì)主要來自被侵蝕的沙丘基部，下游河段的懸移質(zhì)主要來自侵蝕凹岸坍塌的Q3地層砂。

[1] 趙澄林.沉積學(xué)原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001:43-57.

[2] 劉紅,何青,王元葉.長江口表層沉積物粒度時空分布特征[J].沉積學(xué)報,2007,25(3):446-447.

[3] 錢寧,萬兆慧.泥沙運動力學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1983:182-415.

[4] 彭曉彤,周懷陽,葉瑛,等.珠江河口沉積物粒度特征及其對底層水動力環(huán)境的指示[J].沉積學(xué)報,2004,22(3):488-493.

[5] 吳創(chuàng)收,黃世昌,羅向欣.甌飛淺灘及附近海域表層沉積物粒度特征及其水動力響應(yīng)[J].海洋通報,2015,34(4):400-406.

[6] 劉紅,何青,孟翊,等.長江口表層沉積物分布特征及動力響應(yīng)[J].地理學(xué)報,2007,62(1):82-90.

[7] 程鵬,高抒,李徐生.激光粒度儀測試結(jié)果及其與沉降法、篩析法的比較[J].沉積學(xué)報,2001,19(3):449-455.

[8] 張明義,孫娟,戚印鑫.懸移質(zhì)模型沙級配的模擬計算方法探討[J].泥沙研究,2003,12(1):75-78.

[9] 趙連軍,談廣鳴,韋直林.天然河流床沙級配的計算[J].武漢大學(xué)學(xué)報,2005,38(2):26-29.

[10] 劉靜玲,包坤,李毅,等.灤河流域水庫對河流表層沉積物粒度空間分布影響的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2015,34(5):955-963.

[11] 陳沈良,楊世倫,吳瑞明,等.杭州灣北岸潮灘沉積物粒度的時間變化及其沉積動力學(xué)意義[J].海洋科學(xué)進展,2004,22(3):300-304.

[12] 梁志勇,李文學(xué).論黃河干支流懸移質(zhì)粒徑與含沙量關(guān)系[J].泥沙研究,2004(7):51-54.

[13] 吳月英,彭立功.長江入海懸移質(zhì)泥沙粒度與流量、含沙量的關(guān)系[J].泥沙研究,2005(1):26-31.

[14] 許炯心.黃河中游支流懸移質(zhì)粒度與含沙量、流量間的復(fù)雜關(guān)系[J].地理研究,2003,22(1):40-47.

[15] 高抒.沉積物粒徑趨勢分析:原理與應(yīng)用條件[J].沉積學(xué)報,2009,27(5):826-836.

[16] 戴志軍,陳吉余,程和琴,等.南匯邊灘的沉積特征和沉積物輸運趨勢[J].長江流域資源與環(huán)境,2005,14(6):736-739.

[17] 何華春,丁海燕,張振克,等.淮河中下游洪澤湖湖泊沉積物粒度特征及其沉積環(huán)境意義[J].地理科學(xué),2005,25(5):590-596.

[18] 吳建華,安娜,季飏.西拉木倫河流域降水和徑流特征分析[J].內(nèi)蒙古氣象,2014,23(4):23-24.

[19] 謝花林,李波,劉黎明,等.基于空間統(tǒng)計學(xué)和GIS的農(nóng)牧交錯帶土壤養(yǎng)分空間特征分析:以內(nèi)蒙古翁牛特旗為例[J].水土保持學(xué)報,2006,20(2):73-76.

[20] 王妍春,左劍惡,肖晶華.EGSB反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥性質(zhì)的研究[J].中國沼氣,2002,20(4):3-7.

Grain-sizeCharacteristicsofSuspendedLoadSedimentsinXiangshuiRiverofWesternKorqinSandyLand

ZHU Mengna, HAN Guang, LIU Yuhui, XIAO Tao, WANG Yong

(CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences,HunanNormalUniversity,Changsha,Hunan410081,China)

[Objective] The grain-size characteristics of suspended load sediments of the Xiangshui River situated in the western Korqin sandy land were investigated in order to better understand the characteristics of sediments in desert river and erosion sediment regularities, and to provide basic information and examples for the study of the interaction between rivers and sand dunes in the desert area. [Methods] Through field investigation, the suspended water samples of three typical sections in the Xiangshui River situated in the western Korqin sandy land were collected, and then the grain-size characteristics of sediments were studied in laboratory. [Results] (1) At the river section I and section Ⅲ, as laterally the mobile dunes on the concave bank of the curved river channel are eroded, the grain size of the sediments becomes thin, and sorting tends to be poorer. (2) At the section Ⅱ, as laterally the Q3fluvio-lacustrine strata of the steep slope is eroded, the effect of bend circulation scouring the concave bank is obvious and the silt grain size becomes coarser and sorting. (3) From the upper reaches to the lower reaches of the river, the grain size of silts in the river is significantly coarser, and the sorting becomes better. [Conclusion] The sources of the river derive mainly from the springs of the southern rocky denuded mountains and hills, and the lateral seepages of mobile dunes and Q3sandy fluvio-lacustrine strata along the river valley. With the whole drainage area increases, flow velocity and flow flux are continuously augmenting and rive erosion and sand carrying capacity are enhancing due to the increasing number of mobile dunes along the stream. The sediments of the upper and lower reaches of the river coming from the base of the sand dunes are eroded by the water and the sediments of the middle reaches of the river derived from the Q3fluvio-lacustrine strata in the collapse of the concave bank.

XiangshuiRiver;suspendedloadsediments;grainsizecomposition;grainsizeparameter

A

1000-288X(2017)05-0016-06

TV141

文獻參數(shù)： 朱孟娜, 韓廣, 劉宇慧, 等.科爾沁沙地西部響水河懸移質(zhì)泥沙粒度分析[J].水土保持通報，2017,37(5)：16-21.

10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.003； Zhu Mengna, Han Guang, Liu Yuhui, et al. Grain-size characteristics of suspended load sediments in Xiangshui River of Western Korqin sandy land[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：16-21.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.003

2016-05-07

2016-11-24

國家自然科學(xué)基金項目“西遼河平原河岸沙丘帶形成演化模式的研究”(41271025); 湖南省重點學(xué)科(地理學(xué))建設(shè)項目(2012001)

朱孟娜(1991—),女(漢族),湖南省雙峰縣人,碩士研究生,研究方向為水土保持與荒漠化防治。E-mail:zhumnsd@163.com。

韓廣(1964—),男(漢族),內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市人,博士,教授,主要從事地貌學(xué)及水土保持等方面的研究。E-mail:hanguang@hunnu.edu.cn。