西辽河平原河岸沙丘带形成演化模式的研究

The results undertaken in the past show that riverine dunebelts in semi-arid zones are generated step-to-step from local small-sized riverine dune fields, while the latter are related closely to the interactions between river and aeolian actions. Based on the relevant researchs and using satellite imageries with high resolution, the progam tends to implement precise measurements and in situ observation with respect to spatial size, morphologic features, structure, relative location to river valley, as well as beach attributes, valley morphology, river width, surface relief and features of floodplain, and wind regimes along the typical transections of principal tributaries of the Xiliaohe River, in order to determine the corresponding interrelationships between valley morphology and riverine dunefields / dunebelts. And then, combining them with river dynamics (i.e. lateral displacement and large migrations) and chonologic characteristics of associated sediments, tries to sum up the model for the genesis and development of riverine dunebelts on the Xiliaohe Plain. Undoubtedly, the research will deepen and strenthen considerably the perception and understanding on the unique land surface process, i.e. fluvial-aeolian interation in semi-arid zones, enrich the theories on the genesis and development of dune, and moreover, provide both sound scientific supports for forecasting and preventing and controling blown sand disasters, and channel rehabilitation and effective management in the vast zones.

初步研究表明，半干旱地区河岸沙丘带是由局地小尺度河岸沙丘群逐步演化而来，而后者与河流及风力间的交互作用密切相关。本项研究力图在已有工作基础上，利用高分辨率的卫星影像，对西辽河平原几条主要河流的河岸沙丘带的空间规模、形态特征、结构、与河谷的相对位置关系，以及对若干典型断面的河岸性质、河谷形态、河面宽度、河漫滩地表形态与性质、风力等因素的精确测量和定位观测，确定河谷形态同河岸沙丘群/带的对应关系，最终结合河流动态（横向摆动与迁移）及相关沉积物的年代学特征，概括出西辽河平原河岸沙丘带形成演化的模式。本项研究将会大大深化人们对半干旱地区风水交互作用这一独特地表过程的理解与认识，丰富沙丘起源和演化的理论，为半干旱区风沙灾害的预测与防治、河道的整治与管理提供科学依据。

河岸沙丘带是干旱和半干旱地区一个很显著的风沙地貌特征，在我国西辽河平原上的老哈河、乌力吉沐伦河、响水河等河流的中下游右岸广泛发育，最大的为老哈河下游河岸沙带，长度可达100余公里，宽度可达30公里，这在世界上非常独特。.本项研究通过大范围实地考察、遥感影像分析、多期多地大风天气实地风况测定、全站仪和RTK地形测量、粒度与重矿物分析、石英颗粒表明结构的SEM测定与分析、河流流量与悬移质分析、光释光测年等工作，初步确定了河流与风沙活动间的相互作用方式及强度，河谷断面的风速变化特征，滨河沙丘带表面的风力分布特征，横向沙丘带丘间地的环流特征，通过OSL测年确定了沙丘的周转率，大气环流形势对各地地面风况的影响方式和强度，纵向沙丘带的断面特征等，概括出河岸沙丘带形成演化的模式和机理。.主要研究成果：.1、地处西辽河平原西部半干旱区的响水河，下切河谷中河曲发育，下风向凹岸会强烈侧蚀滨岸第四纪松散沉积物和岸上沙丘，在扩宽河谷的同时形成河岸弧形凹槽，风力在此受地形强制而集中加速，大大加强了风蚀作用，使弯道发育加速，促使河道侧向摆动；同时河岸逐渐变缓，下风向形成大规模风蚀边，相互连贯构成河岸新月形沙丘链。这是河岸沙丘带形成的起点。.2、由于受到河谷的干扰，强风天气的盛行气流经过河谷时，近地面气流会受到明显扰动，河谷下风向气流会发生阻尼式波动；越过障碍物后下沉的接地气流会风蚀裸露砂质地表，依序形成风蚀坑、沙丘；沙源基本上是就地来自风蚀坑或风蚀洼地。由于地面是可蚀、可移动的，因而沙丘序列也是顺风向作波浪式传播。.3、通过实地仪器观测表明，盛行风向的大风天气（西北风），丘间地以顺丘间地走向的西南风为主，春季的量级比较强，在落沙坡和丘间地形成规则的沙波纹。初步分析认为，这种现象可归结为Ekman效应和丘间地廊道的地形强制作用相叠加而成。该现象以前从未报道过。.4、本地区存在河岸沙丘带同水系衰退同步的特异现象，水系衰退主要在于工农业和生活用水急剧增加。该区主要河流中下游多数断流，致使河流作用终止，提供沙源和适宜流场的功能丧失，沙丘带走向衰亡。因此，两者为一个共生耦合的统一体。.5、响水河自水坝以上数十公里河道断流无水，水坝以北再无地表水补给，但它的水量到中游很大，常年不涸。可见河岸沙丘群具有巨大的集水和供水效应，大大加强了河流的作用，促进了河流-风力间的相互作用强度，维持着河岸沙丘群的成长。