长江源区游荡型河道河床演变机理初步研究

With global warming, the runoff, sediment and frozen soil boundary of rivers in Yangtze River Source Region(hereinafter referred to as'YRSR') have produced a series of changes, which caused river geometry adjustment and and river bed deformation. Taking the braided river that widespread in the YRSR as research object, based on the field data、theoretical analysis and the physical model result, this study systematically summarizes the morphological characters of braided river, and analyses the hydrology and meteorology data, focuses on how these factors affect river evolution law in the freeze-thaw environment, and reveal the law of high-cold areas rivers evolution. Then predict the tendency of the river evolution under the influence of global warming, glacial retreating, snow line rising, permafrost degeneration. This study will enrich the river dynamics and sediment movement, fluvial geomorphology, and provide and provide some reference for others cold areas rivers.

随着全球气候变暖，长江源区河流的径流泥沙及冻土边界产生了一系列变化，这将加剧河流的形态调整和冲淤演化。本项目以长江源广泛存在的游荡河型为研究对象，采用实测资料分析、自然模型试验和理论分析相结合的研究方法，总结归纳长江源区游荡河型形态特征，分析影响河流演变的水文气象等因素，重点研究冻融环境下游荡河型的演变规律，揭示冻土环境下游荡河型演变机理。探索在全球变暖、冻土退化等外部环境和不同径流来沙等内部因素作用下，高寒地区河流演变趋势。本项目研究成果将进一步丰富河床演变学、河流动力学及河流地貌学等学科的理论和内涵，可为高寒地区河流演变提供参考和借鉴。

以长江源广泛存在的游荡河型为研究对象，采用实测资料结合野外观测分析、遥感影像数据等总结归纳长江源区游荡河型形态特征，分析影响河流演变的水文气象等因素，利用自然模型试验和理论分析相结合的研究方法，重点研究冻融环境下游荡河型的演变规律，揭示冻土环境下游荡河型演变机理。主要内容和结论如下。.（1）提出了长江源区河流地貌形态分类方法，主要包括高原冲积河型、丘陵宽谷河型和高山峡谷河型三类，高原冲积河型河段平面形态相对不规则，水流分汊多，含沙量相对较大，悬沙粒径粗但均匀，又分为游荡河型、多股分汊河型。典型游荡河型如沱沱河唐古拉山段、楚玛尔河五道梁段等河谷宽阔，普遍具有悬移质含沙量大、粒径粗且均匀，床沙粒径较细的特点。.（2）提出了长江源区及沱沱河流域近期水沙变化规律，2008~2018年直门达水文站的径流量、输沙量较多年平均值分别偏大26.27%、29.40%，沱沱河水文站分别偏大65.01%、53.90%。揭示了其与降水、气温、蒸发等气象因素之间的相关关系，径流量与降水、温度均呈正相关关系，输沙量与径流量、降水量、气温呈正相关关系，沱沱河水文站径流输沙与温度的相关系数均大于直门达水文站。此外，径流输沙受流域地表覆盖类型影响明显，冰川和永久积雪占比大的流域，汛期径流输沙模型明显偏大。.（3）揭示了沱沱河唐古拉山段年内和年际间河床冲淤调整规律。年内冲淤调整规律为汛期河道普遍淤积，汛后则冲刷为主，封冻期至次年开河期，河道多呈冲刷态势。河床冲淤调整与来水来沙量有关。年际间冲淤调整相间产生，近期由于河段径流输沙量增大，断面冲淤调整幅度也不断加大，河床变形更为频繁。.（4）通过模型试验发现，游荡河流在融化过程中河床变形量大、断面冲淤不均匀，沿程泥沙变粗的特点，在冻结过程中河床横向变形量小，水流出现归槽现象，水面逐渐形成冰层。水流的扰动能够加速河床的融化，河床的融化同时又可使河流的来水量增加，水、冰、沙互相作用，导致游荡型河流河床不断调整。