嫩江上游河型转化控制因素及转化模式

河型转化是河流演化由量变到质变的综合反映,具有科学研究和服务生产的双重价值。以嫩江干流上游（以下简称嫩江上游）为研究区,利用遥感影像和地貌、气候等资料描绘了1985—2020年嫩江上游的河流形态特征,分析了河流类型、河型转化控制因素及河型转化模式。研究表明：(1)嫩江上游整体为稳定的河流且稳定性先增后减,顺河流方向发育三种河型——低坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅰ）、高坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅱ）、低坡度较稳定的网状河（河段Ⅲ）;(2)构造活动微弱是河流稳定的前提,气温和降水变化量是稳定性变化的控制因素,且气温变化量的贡献率更大;(3)河段Ⅰ转化为河段Ⅱ的控制因素为断层和冻土,土壤起协同作用,河段Ⅱ转化为河段Ⅲ的控制因素为地形和河流边界岩性,土壤、植被起协同作用;(4)嫩江上游的河型转化是一种流域尺度内构造运动限制的中纬度半湿润-湿润区山地曲流河向平原网状河转化的模式,这一模式常见于东北亚。     

中国黄土分布区多沙曲流发育规律

依据中国黄土分布区多沙曲流的水沙资料、河床平面形态和河床大断面测量资料分析认为：多沙河流来水变率影响河床断面形态和曲流发育;由于窄深的河槽是高含沙水流输沙的必要条件和结果,因此随着含沙量的增加,多沙河流河床断面形态首先出现变窄深的趋势,随着含沙量的进一步增加,水流造床能力增大,河槽会向宽浅方向调整;一定的河床冲淤强度有利于曲流的发育,随着含沙量的增加,多沙河流河床曲率存在先增加后减小的规律。     

地形在高大金字塔沙山形成发育过程中的作用——以敦煌鸣沙山-月牙泉地区为例

地形在金字塔沙山形成发育过程中起着重要的作用。金字塔沙山通常形成于山前地带,应属于地形屏障影响下形成的一种沙丘类型。首先,上升气流的发育是山前风阻区气流的主要特征,地形屏障是上升气流发生发展的主要原因。沙山的坡脚、坡中及坡顶分别是上升气流的启动区、发育区及衰退区。上升气流是沙山增高增大发育的主要机制。其次,金字塔沙山多发育于局地环流发育较强的地带,局地环流与区域风况配置是形成复杂沙丘类型的重要因素。本区局地环流偏南风不仅持续时间长,且受到鸣沙山微地形的影响,下坡气流较强。实地观测结果破解了常规气候台观测数据难以揭示上升气流及局地环流对金字塔沙丘形成发育的影响。第三,下附地形在沙山形成发育过程中决定着沙丘发育的“临界尺度”,即丘体达到“临界尺度”的时候,坡面上升气流及风速放大作用逐渐显现,促使丘体增高增大发育,随着沙丘形态与上升气流的互馈作用进一步增强,金字塔沙丘逐渐形成演化为高大沙山。实地观测进一步证实了金字塔沙山是纵向（横向）沙丘形变的一种形式。并提出了金字塔沙山在地形条件下形成演化的一种新模式。     

中国黄土分布区多沙曲流发育规律

依据中国黄土分布区多沙曲流的水沙资料、河床平面形态和河床大断面测量资料分析认为:多沙河流来水变率影响河床断面形态和曲流发育;由于窄深的河槽是高含沙水流输沙的必要条件和结果,因此随着含沙量的增加,多沙河流河床断面形态首先出现变窄深的趋势,随着含沙量的进一步增加,水流造床能力增大,河槽会向宽浅方向调整;一定的河床冲淤强度有利于曲流的发育,随着含沙量的增加,多沙河流河床曲率存在先增加后减小的规律.     

内蒙古十大孔兑流域地貌演化格局及其成因机制

地貌演化是地貌学研究的重要内容之一。通过选择若干反映地貌演化特征综合性较强的指标,以30 m分辨率的DEM数据为基础,对内蒙古十大孔兑流域的地貌演化格局进行了研究。在借助灰色GM（1,1）模型对研究区地貌演化特征的空间变化规律进行分析的同时,进一步结合构造活动、岩性特征及气候演变对孔兑流域地貌景观的成因机制及形成效应进行了探讨。结果表明：十大孔兑各流域目前除罕台川为接近壮年期的幼年地貌以及壕庆河为老年期地貌之外尚处于壮年期演化阶段,孔兑流域在未来较长时期内产沙潜力仍然巨大,其入黄泥沙中来自上游砒砂岩区的粗砂及库布齐沙漠沙分别在长短期尺度上扮演着重要角色;孔兑区所受的内外营力对抗作用或侵蚀强度以西部大于东部、中上游区表现突出为特点,其原因主要与西侧地表隆升程度较高有关,而降雨的空间差异对地貌演化效应的影响相对较小;与之相反,主沟纵剖面却以东部流域演化程度较高为特点,这主要与东部地表本身抬升程度低而慢有关,其次与东部降雨量略多以及岩性特征可能也存在一定关系。此外,从地貌景观的西高东低格局的形成时间考虑,其演化和发育时间主要集中在第四纪以来,期间由于气候变化可能经历过若干次“慢-快”发育的交互变化过程。     

干旱区沙漠与河流复合地貌过程研究进展

沙漠-河流过渡带是独特的地理单元，在世界主要沙漠中普遍存在，河岸沙丘地貌发育过程是其独特性的突出表现。一方面，河流通过提供物源和场所控制河岸沙丘地貌的发育过程与格局，另一方面，沙丘发育过程改变河道。本文回顾了沙漠与河流复合地貌过程研究取得的重要进展，包括沙漠与河流交互关系、沙漠和河流交互尺度以及河岸沙丘地貌形成与发育过程等。但水系变迁与沙漠演化、沙丘复杂性与河谷形态之间的关系，以及如何建构沙漠河岸风水复合地貌过程模型等问题，将是未来需要突破的难题，这有助于促进风沙地貌与流水地貌的高度融合，丰富沙漠科学和干旱区水文的理论体系。     

北极区域构造对沉积盆地演化的控制作用

北极地区众多沉积盆地的演化受控于漫长地质历史过程中的复杂区域构造作用。利用环北极编图计划重力、磁力资料对现今北极基底构造格局进行识别,并将其与沉积盆地空间分布进行叠合,在综述北极主要沉积盆地演化序列事件基础上,归纳出三类对北极沉积盆地演化起主控作用的区域构造因素,包括:(1)后造山伸展垮塌;(2)地体增生前陆收缩;(3)洋盆扩张作用。此三类区域构造作用之后的构造事件对盆地的重塑力有限,使盆地性质大致得以延续。新元古代至显生宙时期,劳伦、波罗的、西伯利亚古陆相继碰撞形成了蒂曼、加里东、埃尔斯米尔、乌拉尔造山带,经历后碰撞期伸展垮塌成为巴伦支、喀拉、加拿大北极群岛等区域的大型沉积盆地的基底。现今西伯利亚东北部和北美西北部的北太平洋边缘地体新生代演化导致其北侧发育前陆收缩盆地。美亚海盆和北大西洋-欧亚海盆洋盆扩张作用控制了马更些三角洲、巴芬湾及拉普捷夫海裂谷盆地的演化。     

长江河口地区第四系地下水化学演化机制

长江河土地区第四系沉积体系的发育很大程度上受到海面波动的控制。其中地下水化学场也不可避免地受此影响,从而具有独特的演化模式。本文根据研究区的水文地质条件,划分出３个含水系统;全新统、中上更新统和下更新统含水系统;Ｐｉｐｅｒ图解区分了更新统２个含水系统中的水化学类型;同时探讨了地下水形成后所发生的演化。研究发现,区内地下水化学演化主要通３三种作用进行：①后期补给淡水对咸水的稀释作用;②地下水中钙离子     

城市土地利用演化CA模型的扩展研究

城市土地利用演化的实质是人为干预下城市生态景观的自组织机制作用过程。根据城市土地利用演化生命机制概念,构建基于地理特征的城市土地利用演化CA模型,并以深圳特区为试验区域进行实证研究。结果表明,基于城市生命机制和地理特征的城市土地利用演化CA模型,可以有效地进行城市土地利用演化的时空模拟与预测。     

灌丛沙丘形成演化及环境指示意义研究的主要进展

干旱半干旱区风沙活动较强烈, 风沙地貌十分发育, 环境演变过程对气候变化响应敏感。由于缺乏高分辨率载体, 在这些地区进行环境变化重建的手段及获得的结果相对贫乏。但是在这些区域发育的灌丛沙丘是风沙堆积体, 其形成演化记录了相对丰富的区域环境演变信息。本文综述了目前在灌丛沙丘形态学特征、发育过程、以及其在区域环境变化重建中的意义等方面的研究进展。我们认为, 灌丛沙丘形成演化研究在揭示干旱区环境演变过程方面有重大的意义, 但还没有形成系统的体系, 这一方面的研究仍有较大的空间。     

河流地貌系统的过程响应模型实验

本文讨论了河流地貌系统的过程响应模型的基本原理、设计步骤、模型砂料配制以及实验数据的系统分析,并给出了设计实例和某些分析成果。     

MEASURING CHANNEL PLANFORM OF MEANDERING RIVERS

The traditional measure of river-channel sinuosity, P, is shown to vary with scale of measurement, the geometric character of the particular reach, and the starting point of the divider walk. Meander wavelength, L, suffers from non-reproducibility caused by the subjective identification of inflection points, a problem compounded by the irregularity of river meanders. Applicability of the angle measure technique (AMT) to the measurement of meander planform is demonstrated. The AMT considers variations in the complexity of meandering with scale, eliminating the dependence of results on scale of measurement. The AMT also samples the river at random points rather than sequentially, unlike the divider walk used to calculate P, avoiding the dependence of P on the starting position of the divider walk. The AMT also does not require subjective identification of inflection points as wavelength L does. Additionally, the traditional measures P and L are difficult to apply to manifestly underfit rivers. In this study, the AMT is applied to two underfit rivers and measures of meander size and sinuosity are calculated for each set of meanders. [Key words: sinuosity, meanders, wavelength, underfit river, fluvial geomorphology.]     

江苏近海辐射状沙脊地貌的发育

本文阐述江苏近海辐射状沙脊的分布和形态特征,划分了沙脊和潮谷的地貌类型,讨论了沙脊地貌的发育规律。     

Cutoffs galore!: occurrence and causes of multiple cutoffs on a meandering river

The creation of cutoffs and of oxbow lakes is a well-known phenomenon of meandering rivers, but views on the extent to which they are inherent in meander behaviour have varied. Assumptions of meander behaviour have shifted from those of stability and equilibrium to recognition of gradual evolution and increased complexity of form. Alternative explanations of cutoff occurrence are discussed here in relation to a remarkable set of cutoffs that occurred in one reach of the River Bollin, UK, for which long-term historical evidence of meander evolution existed and which has been monitored for change and processes over the last 20 years. The cutoffs occurred during the high floods of winter 2000–2001. A series of hypotheses is examined, including the occurrence of floods and effects of hydrological changes. Although the flood events actually caused the cutoffs, the long-term pattern accords with ideas of chaotic behaviour and sinuosity of a river reaching a critical state at which clustering of meander cutoffs takes place. It is suggested that the occurrence of the cutoffs can be explained as inherent in meander behaviour.     

黄山第四纪泥砾沉积物分形结构特征与沉积环境分析

黄山第四纪泥砾沉积物粒度组成的分维值介于２．７０８￣２．７５３之间,非常接近古泥石流堆积物粒度组成的典型分维值２．７５。结合沉积特征,表明该类沉积物属第四纪间冰缘环境下的稀性泥石流沉积,其形成过程与季风型冰缘环境有关,是两种环境综合作用的结果。     

流水地貌实验的发展与创新——缅怀沈玉昌先生创建流水地貌实验室的历程

作为中国现代河流地貌研究的开拓者和奠基人,沈玉昌先生对开创流水地貌实验研究的初衷,为后人创新流水地貌实验开拓了先河,特撰写本文纪念先生100周年诞辰。主要内容有：①憧憬河流地貌实验与筹建流水地貌实验室。包括先生的初衷、实验室调研与筹建、实验试运行及起步实验;②流水地貌实验室扩建及实验研究蓬勃发展。包括结合国家重大及地方委托项目开展的一系列实验研究,开拓流域地貌系统及坡面发育演变的实验,建立河流地貌过程响应实验相似型理论;③河流地貌实验的新进展。包括河流地貌实验室建设及实验装置更新,河型系统发育演变过程实验的新进展,穹隆与坳陷非均匀升降对河流地貌系统发育影响的实验等。最后进行了展望,为了使中国实验流水地貌学研究继续深化,需要进行6个方面创新探索,特别是：加强构造运动、气候变化及人类活动快速变化导致的非稳定状态河流动力地貌过程实验研究,揭示其复杂性、敏感性及前兆性特征,加强实验研究力量的协作与融合,加强流水地貌实验研究的综合性、交叉性学术交流。     

西藏朋曲流域不同地貌部位流动沙丘粒度特征

沙丘粒度特征不仅能反映沙丘沙物质的来源与动力,也可以体现地形对风沙流运移的改变。对西藏朋曲流域不同地貌部位流动沙丘表层沉积物的粒度特征进行分析。结果表明：（1）朋曲流域流动沙丘表层沉积物粒度组分以中沙（46.51%）和细沙（40.52%）为主,粗沙（5.87%）与极细沙（5.87%）次之,黏土（0.37%）与粉沙（0.85%）含量最低。流动沙丘表层沉积物平均粒径1.41—2.32 Φ,分选系数0.45—0.79 Φ,偏度0.01—0.24,峰度0.98—1.80。（2）从河漫滩到河流阶地到山坡,流动沙丘粒度逐渐变小,频率分布曲线逐渐变高变窄,粒径越来越集中,沿主导风向自西南向东北概率累积曲线斜率逐渐增大,分选性逐渐变好。（3）河漫滩至河流高级阶地流动沙丘表层沉积物随海拔升高粒径变小,坡麓至坡顶随海拔升高粒径变大,分选却变好,表明山坡上沙丘与阶地上沙丘的沙物质来自于不同河段的河床或河漫滩。     

北京风沙若干问题的讨论

本文在实地调查研究的基础上提出对北京风沙一些问题的看法:1)北京风沙物质来源为本地超沙,尘的来源复杂,以外来成分最多;2)分析35午风沙资料得出这些年北京平原风沙趋于成少。     

Geomorphic context of channel locational probabilities along the Lower Mississippi River, USA

Channel change is an important aspect of geomorphological evolution and habitat dynamics in large alluvial rivers. Planimetric maps of channel locations were used to investigate spatio-temporal alluvial channel changes in a geomorphic context along the Lower Mississippi River (LMR). Analyses were conducted with the aid of a time-weighted locational probability map. The locational probability map was constructed in ArcGIS and covered a period of 205 years. An examination of the pixel data from the probability maps indicates a high occurrence of low probability pixels along the Lower Mississippi River, which is in accordance with the dynamism of alluvial rivers. The northern section of the Lower Mississippi River (Columbus, KY to Memphis, TN) has been much more stable than the southern river segments (Helena, AR to Natchez, MS). Areas of high channel probability (channel stability) were often associated with alluvial channel confinement from a combination of flood-plain deposits, geologic structures and large stable islands. Low channel probability locations were found along sections exhibiting the following geomorphic characteristics: changes in meander amplitude, meander neck and chute cutoffs, meander extensional processes and islands lost in channel migrational processes. The results provide a strong foundation for understanding channel change on the Lower Mississippi River and serves as a valuable instrument for future management and restoration schemes.     

INTRINSIC THRESHOLDS IN SOIL SYSTEMS

The threshold concept has been applied with considerable success to the understanding of geomorphic systems. Both intrinsic and extrinsic thresholds can be recognized in soil systems, but intrinsic thresholds have previously been largely ignored. Examples of intrinsic thresholds in soils include minimum levels of sesquioxides for immobilization of organic matter in spodic horizons, leaching of carbonates before clay movement can take place, and certain minimum clay mineral ratios before a pedogenic regime dominated by pedoturbation can occur. Recognition of intrinsic thresholds explains soil instability in the absence of environmental change.