近四十年来西江磨刀门水道河床特征,本文是十年方面有关参考文献格式范文跟河床和磨刀和西江类论文如何怎么撰写.
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摘 要：将西江磨刀门水道1962、1977、1999年航道图高程信息数字化,建立了磨刀门水道的DEM,为珠江三角洲网河其它河道建立DEM提供了借鉴.利用此模型研究了磨刀门水道河床近40多年的河床演变,研究表明：1962-1977年总体表现为淤积,淤积量20.33×106m3,主要冲淤深度介于2~-2m之间；1999年较1977年河床处于冲刷状态,冲刷量26.17×106m3,冲淤深度在4~-2m之间.1962~1999年磨刀门水道总体表现为冲刷状态,净冲刷量约5.76×106m3,年均冲刷率0.16×106m3/a,单位河长冲刷率约为0.13×106m3/km,浅滩面积减少,河槽深槽范围扩大,水深增大,断面向窄深发展.上游水沙来量变化、三角洲网河及河口区围垦和联围筑闸的影响及网河区大规模河床采砂是近四十年西江磨刀门水道河床演变的主要驱动因子.
关键词：磨刀门水道 DEM 河道演变 冲淤分析
20世纪50年代以来,很多学者对珠江网河河床演变进行了大量研究.其中,2 0世纪8 0年代以前,主要是地理地质学者关于网河形成原因及网河定性演变过程的研究,以及水利学界关于河道水沙动力条件和河床冲淤现象的分析.20世纪80年代以后,主要的研究有四个方面：网河水道河床形成和演变规律的研究,联围筑闸对河床演变影响的研究,口门治理、航道开发治和港口发展等研究.近年来许多学者利用DEM技术研究河床演变,取得许多成果,但这一方法进行珠江三角洲网河河床演变的应用研究中,尚未见发表的成果.本文尝试建立磨刀门河道百顷头至灯笼山段DEM,并研究其近40 年的河床演变规律.
1.研究区域概况
磨刀门水道是指西江干流百顷至灯笼山河段,随着磨刀门口门外海推进,磨刀门水道已经延伸到大横琴岛南侧.磨刀门为西江的主要入海口之一,在珠江三角洲八大口门中分流分沙比最大.磨刀门灯笼山站多年平均径流量为8 83.9 6×10 8m 3占西北江来水量的31.85%；多年平均输沙总量2341×104t,占八大口门出沙量的33%.磨刀门是一个典型的以河流作用为主的河口,径流作用强,潮流作用相对较弱,年均潮差0.86m,多年平均山潮比为5.77.本文研究范围是百顷头到灯笼山河段,约长40km.
2.研究资料与处理方法
采用1962年、1977年磨刀门河道航道图和1999年电子航道图,作为研究的基础资料.
DEM即数字高程模型（Di g i t a lElevation Model）是采用GIS软件,将研究区域内的纸质地形数据记录并存储,从而建立起所在区域的平面坐标与高程间的映射关系.传统的河床地形演变研究,往往通过人工读取纸质地形图数据信息,这样不仅耗费较多的时间,往往会出现许多误差.通过DEM,将数字化的地形数据通过计算机自动内插生成河床实地模型,在此基础上进行河床地形演变研究,可以大大节省工作量,提高数据精度,并且可以得到很好的可视化效果.本文将各上述三个年份航道数据数字化,建立了磨刀门河道的DEM,以进行进一步的研究和分析.
sur fer8.0是一种应用较广的地学分析软件.利用Su r fer软件对建立的磨刀门河道DEM进行分析,包括：①断面的切取和断面变化分析；②断面深泓线的平面分布和高程变化；③河道高程等值线的制作,并进行等深线变化分析；④河道冲淤总量的计算；⑤河道冲淤量的平面分布.
3.结果分析
3.1河床形态的分析
从三个年份的河道岸线和断面岸线高程分析表明,各年份磨刀门河道岸线基本重合,位置没有变化,磨刀门河道堤围内的河床总面积约62.3km2（图2）,说明40年来,人工建筑的堤岸线已经稳定.
在此情况下,分析堤岸线的宽度已经不能说明河床问题,论文分析0、5m等深线变化（表1）.1962、1977、1999年0m等深线以下的河槽面积分别为45.2、43.7、37.9km2,可见河槽面积呈逐年减小趋势；5m等深线以深的深槽面积1962、1977、1999年分别为21.7、21.0、25.2km2,1977年较1962年减小了0.7k m 2,1999年比1977年增加了4.2km2,37年间5m等深线以深的深槽面积净增加3.5km2.0m和5m等深线的变化表明：1962~1977年,磨刀门水道河槽面积和容积都在减小,1977年以后0m线面积减小,但河槽容积增大,5m等深线面积增加,说明河槽面积减小,深槽宽度增大,河道向窄深方向发展.
0 m 以下河槽容积计算结果表明：1 9 6 2 年磨刀门河道0 m 以下河槽容积为2 3 6 . 3×1 0 6 m 3,至1 9 7 7 年为2 2 4 . 7×1 0 6 m 3,减小了15.2×106m3；至1999年0m以下河槽容积为249.0×10 6m3,较1977年增加了24.4×106m3,说明这22年间总体处于冲刷状态；1962~1999年磨刀门水道0m以下河槽容积净增9.1×106m3（表1）.
3.2河道横断面特征变化
横断面河相关系是研究某一河段或某一断面在不同流量下断面宽度、水深等水力几何形态的变化.从百顷头到灯笼山（包括神湾水道）共取了41个横断面来反映河道横剖面的变化,其中磨刀门水道百顷头-竹银段断面编号md m1-18,竹银至灯笼山段为mdm19-41,神湾水道编号为sh1-sh5（图3）.
mdm1-8河段0m线以下河槽一般宽40 0-80 0m（图4-a）.其中mdm1-3、md n7、8等5个断面1977年与1962年相比,0m以下河槽宽度、位置和断面水深基本没有变化；到19 9 9年各断面深槽位置向右岸偏移20-50m,0m线以下河槽宽度变化不大,但5m以下河槽宽度比1977、1966年明显增宽50-150m,最大水深增加1.5-2m.mdm4~ 6三个断面变化表现出另一个特点,1977年比较1962年,0m和5m水深线左岸位置向右偏移180-20 0m,右岸0 m 和5 m 线向右偏移达3 0 0 -350m,1999年较1977年,断面宽度减少约50 m,5m以下深槽增幅达2 . 5-3m,最大水深均大于10m,达12.8m.mdm9-13河宽在8 0 0 ~10 0 0m之间,三个年代0 m线位置基本没有变化,1962年至1977年断面深槽略有淤积,至1999年5m线深槽冲刷加宽,增宽最多达150m,深槽左侧淤积1-2m,右侧增深2-4m.md m14 ~18河段0 m线河槽宽度40 0 ~ 80 0m,其中mdm15断面1977年与1962年相比,0m线增宽约40m,5m水深线增宽约30m增加,最大水深则淤浅了3m多,至1999年0m线又略为缩窄约15m,最大水深则增加1m多；mdm17断面1977年与1962年变化不大,河槽左侧2 ~3 m 水深的水下边滩宽度达400m,并略有淤积,至1999年左侧2 ~3m水深的水下边滩只剩约50m,其它30 0多m变成7~ 8m的深槽.
md m19 ~ 2 4河段0m线以下水深宽在800 ~1000m之间.1977年较1962年河道0m线缩窄50 ~10 0m,5m以下深槽淤积1~2m.到1999年0m线宽度和位置基本没有变化,但河槽被冲深2~4m（图4-b）.mdm25~31河段河道宽在1200 ~1500m,1977年同1962年相比,0m水深线在左岸向右偏移50m,右岸位置基本不变,河槽淤积1m,特别是左岸边滩淤积达2m；至19 9 9年0m线变化不大,左岸边滩略微淤积,5m以深的深槽则被冲深2 ~3m.磨刀门mdm32~41河段接近磨刀门口门（图4-c）,河宽都在150 0m以上,1977年同1962年相比,河道0m水深线缩窄50m左右,深槽、中间浅滩和江心洲都呈淤积状态,断面淤厚2~3m,浅滩的淤积厚度比深槽大,至1999年,河道0m线缩窄50 ~150m,中间浅滩略有冲深,浅滩宽度减小约150m,5m以深的深槽则冲深2m以上,宽度增加150~300m.
神湾水道是磨刀门水道在磨刀沙左侧的支叉（图4-d）,1962年0m水深宽20 0 ~30 0m,主槽水深6 ~ 9m,至1972年,河道宽度缩窄了30 ~50m,主槽水深为4.5 ~7m,减小了1~3m.1999年同19 7 7年相比,0m水深宽度缩小50-80m,主槽向左偏移近70m,水深增加了1~2m,介于5~8m.
3.3河床纵断面特征变化
根据1962、1977和1999年磨刀门河道深泓线在河道中的位置变化和水深变化,来分析该河段的深槽的平面摆动情况和纵剖面高程变化（图3）.1962、1977年磨刀门河道深泓线位置对比,mdm5、mdm24等断面附近河段深泓向右偏移4 0 ~ 10 0 m,其它河段深泓位置变化不大；1977年与1999年深泓线相比,mdm1、mdm11、mdm 2 3、mdm31、mdm37等断面附近河段向右偏移100m左右,mdm24、mdm26附近则向左偏移50-100m,其它河段深泓位置变化较小.
深泓纵剖面分析表明：1962年至1977年,磨刀门河道基本处于淤积过程,各断面最大水深总体减小0 . 5 -2m,mdm26断面附近河道最大淤积深度2.6m；1999年同1977年相比表现为冲刷,一般冲深1-3m,mdm17附近河道最大冲深达3.7m（图5）.
3.4冲淤量变化分析
从磨刀门河道冲淤量值分析来看（表2）,1 9 7 7年与1 9 6 2 年相比,冲刷量为3 3 . 7 5×1 0 6m 3,淤积量为5 4 . 0 8×1 0 6 m 3,净淤积量为20.33×106m3,15年之间总体表现为淤积过程,平均每年淤积1. 36×106m3；1977~1999年22年的时间里,磨刀门河道总体表现为冲刷过程,净冲刷量约26.17×106m3,年均冲刷1.19×106m3.总体来看,1962~1999年磨刀门河道处于冲刷状态,净冲刷量约5.76×106m3平均每年冲刷0.16×106m3,平均每千米河道一年的冲刷量为0.13×106m3.
3.5冲淤分布特征
从三个年份河道冲淤变化平面分布来看（图6),19 7 7年较19 62年,河道冲淤处于冲刷的河道面积约22.31km2,淤积面积为39.93k m 2,冲刷和淤积深度一般在2~-2m之间,仅在m d m 5、6 附近河段河道左侧冲深4~18m,河道右侧淤积6~12m.
1 9 9 9 年相对于1 9 7 7 年河道冲刷面积约3 6 . 6 4 k m 2,淤积面积约25.01km2,冲淤深度主要在4~-2m,冲刷深度较大的河段在mdm16、24、25附近,达6~8m.
总体来看,1962~1999年37年间磨刀门水道整体冲刷面积约33.05km2,淤积面积约28.58km2,冲刷和淤积深度主要介于6~-4m之间.
4.磨刀门水道河床冲淤演变原因分析
4.1上游水沙来量变化
西江和北江水沙在思贤滘交汇重新分配后,经马口和三水分别进入珠江三角洲的西江和北江网河区,马口站下泄的水沙占两站总和的百分比为马口站的分流比和分沙比（图7）.1963 ~19 93年分流比一般在8 5 ~ 8 6%,维持在8 4 %以上,分沙比小于8 7%,一般在9 0 %以上；19 9 3年后马口站分流分沙比突然减小,分流比一般小于8 0 %,分沙比小于84%.马口站水沙下泄量的大小直接影响着磨刀门水道的演变.马口站下泄径流水沙19 6 2 ~ 19 7 7年平均为739 2m 3/s、2 3 0 3 k g /m3,19 7 7 ~19 8 7年平均为7 1 5 7m 3 /s、2 5 5 4 k g /m 3,1 9 8 8 ~ 1 9 9 9 年平均为7 7 7 6 m 3 / s、1 8 1 3 k g /m 3,表明1 9 6 2 ~ 1 9 9 9 年西江干流径流来量呈增大趋势,泥沙来量在1 9 8 7 年之前则先增大有利于河床淤积；19 8 8年后开始急剧减小,导致河床造床物质的不足,是19 7 7 ~ 19 9 9年磨刀门水道处于侵蚀过程的一个重要原因.
4.2三角洲网河及河口区围垦和联围筑闸的影响
珠江三角洲网河区水道纵横,堤围众多,随着堤围范围和规模的不断扩大,至清代就出现了将小围合并成大围的联围筑闸治理工程.上世纪50 ~70年代中期,珠江三角洲经历了大规模的联围筑闸.围垦和联围筑闸引起工程河段初期水位壅高,上游水面比降变缓,河流流速减小,水流挟沙能力降低,河床产生淤积,说明网河区围垦和联围筑闸工程促进了1962 ~1977年磨刀门水道的淤积.
4.3网河区大规模河床采砂
20世纪80年代以来,随着社会经济的快速发展,珠江三角洲经历了大规模的网河无序采砂活动,根据已有研究,仅1991~1997年磨刀门水道采砂量约为41.16×106m3,使得河床由1991年开始由淤积转变为冲刷.采砂活动使得河槽容积增大,河床普遍下切,下切速度比以前的淤积速度大了一个数量级,河床断面向窄深发展.
珠江三角洲网河采砂活动的空间和时间分布存在差异.20世纪80年代中期至90年代中期,东江和北江网河是最大的采砂区,20世纪90年代后开始转到北江网河上段以及西江网河区.这种空间和时间差异,使得网河区水面比降发生变化,引起了网河径流水沙分配的调整,突出的表现为马口站在马口和三水两站分流分沙比的降低,西江天河附近经东海水道进入北江网河的水沙也有所提高,减小了下游磨刀门水道径流水沙来量,也加速了20世纪80、90年代磨刀门河床的下切侵蚀.
5.结语
（1）DEM方法在磨刀门水道河床演变研究中的运用,节约了工作时间,提高了计算精度,更加有效对河床冲淤进行定量分析；为进一步使用DEM研究珠江三角洲复杂的网河河床演变提供了经验.
（2）珠江三角洲磨刀门水道1962 ~197 7年总体表现为淤积,河道淤积量约2 0 . 3 3×10 6m 3,0 m以深的河槽面积、容积分别减小了1.5km2、12.1×106m3,断面最大水深普遍淤浅0.5~2m.该时间段磨刀门水道附近的联围筑闸、上游的来水来沙增加促进了河床的淤积.
（3）1977~1999年总体表现为冲刷,冲刷量为26.17×106m3,冲刷速率1.19×106m3/a,5m以深的深槽面积增加4.2 km2,断面最大水深增加1~3m.这主要是由珠江三角洲网河区大规模的无序采砂引起,另外,磨刀门水道来水来沙减少也对河床的侵蚀也起到了一定作用.
（4）19 62 ~19 9 9年37年间,磨刀门水道总体表现为冲刷,冲刷量为5.76×106m3,冲刷速率为0.16×106m3/a,河床向窄深发展,这一演变特征与该时期上游水沙特征和区域大规模河床采砂等人类活动密切相关.
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总结,上述文章是一篇关于对不知道怎么写河床和磨刀和西江论文范文课题研究的大学硕士、十年本科毕业论文十年论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
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