天山北麓河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征分析

本文提取分析天山北麓10条河流的纵剖面,通过函数拟合纵剖面形态特征,同时运用基岩侵蚀力模型来研究河流纵剖面形态的发育演化过程,来揭示河流纵剖面的发育与构造活动之间的内在关系.研究表明:天山北麓河流地貌地形发育阶段处于河流侵蚀作用强烈的前均衡状态时期.塔西河的纵剖面凹曲度最大,向东西两侧河流凹曲度依次降低,乌鲁木齐河与四棵树河凹曲度最小,河流的凹曲度(θ)和河道坡度(Ks)的数值分布规律与所对应构造部位晚更新世以来的抬升速率和地壳缩短速度相一致,排除时间、气候因素和基岩性质影响因素后.发现晚更新世以来天山北麓河流纵剖面形态变化主要受构造抬升作用的影响.     

内蒙古“十大孔兑”流域主河道纵剖面发育动力特征

地貌发育动力特征是探索流域产沙机制的基础。位于鄂尔多斯台地北缘和河套盆地之间的"十大孔兑"是黄河内蒙古段的十条重要支流(孔兑,季节性洪水沟,蒙古语)。流域内存在严重的风-水两相侵蚀作用,产沙量大,对入汇段黄河的输水输沙过程产生重要影响。本文以DEM数据为依据,采用数学函数形态拟合、河长坡降指数分析以及Hack剖面分析的方法,并结合区域地质和气候特征方面的数据,对流域主河道纵剖面的形成和演化特征进行了分析。结果显示:除了壕庆河之外,孔兑各流域主河道纵剖面目前均表现为指数函数拟合形态,处于侵蚀演变的早期阶段;纵剖面指数函数的拟合度自西向东呈下降趋势,而对数函数拟合度则呈现上升趋势,说明其发育程度在该方向上趋于增高,产沙量随之减小;孔兑各流域构造活动性普遍较弱,并存在自西向东降低的趋势;纵剖面平均高程与莫霍面平均深度,河长坡降指数平均值(SL)与纵剖面指数函数拟合系数关系均很密切,表明纵剖面特征的基本格局受内营力特征影响;Hack剖面特征表明各流域均处于隆升状态,其中西部孔兑流域高于东部;从纵剖面演化的时空模式上讲,孔兑流域东部和西部的差异性隆升大致出现在上新世前后,西部孔兑流域海拔增长较快,使得纵剖面因受侵蚀而降低的高程得以弥补,而东部流域纵剖面由于隆升速度慢,外营力的作用效应相对凸显,纵剖面下凹较甚,演进程度相对较高。     

白龙江流域河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征

构造地形指标的发展对于构造运动的量化研究具有重要意义。白龙江流域位于青藏高原与西秦岭造山带之间的过渡地带,对该流域地貌是否处于构造隆升与河流侵蚀的均衡状态,以及内部构造活动性的差异如何等问题尚缺乏细致研究。基于Arcgis9.3与ASTERGDEM数据,提取了白龙江流域32条支流的纵剖面,拟合其最佳函数形态,并利用基岩侵蚀模型提取了各个支流的标准化陡峭指数、凹曲度及拟合系数值,来揭示白龙江流域河流对构造运动的响应特征。结果表明:白龙江流域河流拟合函数以指数函数为主,河流大多发育处于侵蚀作用强烈阶段;中上游地区标准化河流陡峭指数值较下游地区偏大,凹曲度值和拟合系数中上游较下游值偏小,反映了白龙江流域中上游与下游构造活动强度的差异性;32条支流的凹曲度大部分小于均衡状态经验平均凹曲度值(0.49),表明白龙江流域地貌形态发育大部分还没有达到均衡阶段。     

祁连山东段庄浪河流域地貌特征及其构造指示意义

晚新生代以来,青藏高原北东向扩展,致使祁连山地区遭受了强烈的构造隆升,造就了祁连山地区复杂的构造格局和急剧变化的构造地貌,其典型水系流域地貌特征揭示了该地区的新构造活动和地貌演化过程。庄浪河流域位于祁连山东段,作为青藏高原北东向扩展的前缘地区,庄浪河流域的地貌参数对构造活动非常敏感,提取庄浪河流域的地貌信息,有助于揭示祁连山东段庄浪河流域地貌对构造活动的响应,及系统探讨该区地貌发育特征及其所蕴含的构造意义。庄浪河流域内及边缘发育有庄浪河断裂、天祝盆地南缘断裂、疙瘩沟隐伏断裂以及金强河-毛毛山-老虎山断裂。晚新生代以来,这些断裂仍在活动,并且控制着流域内的构造变形、山体隆升和河流水系地貌发育。本研究采用ALOS DEM 12.5 m数据,基于ArcGIS空间分析技术,通过高程条带剖面、河流坡降指标体系（K,SL,SL/K）和Hack剖面、面积-高程积分值（HI）和积分曲线（HC）等方法,对庄浪河流域地貌特征进行了初步分析。结果表明,庄浪河地区地形起伏由北西向南东递减,构造活动存在东西分异的规律;庄浪河流域内部K值、SL、SL/K、HI值西侧高于东侧,Hack剖面西侧相比东侧上凸更明显;H...     

河流纵剖面陡峭指数对庐山构造抬升的指示

庐山是位于江南造山带北缘的断块山,其抬升过程对于认识本区的构造演化至关重要。利用河流纵剖面的形态参数可以定量估算相对的构造抬升速率。基于5 m分辨率的DEM提取了庐山9条主要河流的纵剖面,依据坡度—面积图确定了裂点类型,结合地质图判别出裂点成因,并利用河流水力侵蚀模型计算了稳定态河段的陡峭指数以及凹曲度。结果显示,庐山的河流基本呈过渡态,以发育数量不等的裂点为标志;垂阶型裂点的形成主要与岩石强度不均一有关,而坡断型裂点是侵蚀基准面下降产生的。坡断型裂点以下的基岩河段具有较大的陡峭指数,表明庐山经历了从早期低抬升速率到晚期高抬升速率的转变。庐山受快速抬升影响的河段,陡峭指数具有南高北低的特点,主要是由于庐山整体抬升过程中南部、北部的抬升速率存在一定差异,亦可能是岩性不同造成的。     

长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

基于遥感技术的黑龙江上中游河道特征研究

以2000年Landsat-7 ETM+影像、地形图、数字高程数据等为数据源,从河道平面形态及河流纵剖面形态对黑龙江上中游河道特征进行分析。从河流动力特征、流域自然环境条件及人类活动方面探讨其对河道形态特征形成的影响。研究发现:黑龙江上中游河道曲折系数均值为1.20,属于微弯顺直型河道,整体相对稳定,但局部河段河道形态复杂,河流纵剖面形态为下凹型曲线;河流形态的形成遵循一定的河流动力学规律,是水流和河床在自然因素与人类活动影响下相互作用结果。     

走廊南山河流纵剖面高海拔裂点的成因

河流水力侵蚀物理模型表明基岩河道纵剖面在均衡状态时表现为平滑上凹的形态,其特征反映了构造、基岩抗侵蚀能力和气候的作用;然而自然界河道纵剖面多呈现以裂点为特征的不均衡形态,不均衡的剖面形态以及裂点的研究同样可以对外力作用的变化起到很好的指示作用。位于北祁连的走廊南山高海拔河道纵剖面普遍呈现不均衡形式且发育海拔较高的裂点。通过对裂点成因分析发现,这些裂点并不主要受控于岩性、气候、构造等因素,而反映了冰川作用遗留地形与河流地形的分界。这一结果说明在对河道纵剖面高海拔裂点进行分析时要考虑到古冰川遗留地形也会对现代河道纵剖面产生重要影响,为进一步认识和理解造山带地貌演化以及控制因素提供了思路。     

滇西北三江河谷纵剖面的发育图式与演化规律

在地壳持续、匀速抬升继以长期稳定的构造条件下,均一流域河谷纵剖面形态是以河口或河源为原点的抛物线(h=Al~N)。抬升期,河流深切侵蚀,纵剖面为上凸抛物线型;稳定期,河流均衡调整,纵剖面为下凹抛物线形;其间过渡阶段,纵剖面为直线型。流域地貌随侵蚀循环而相应演化,最终形成准平原。滇西北金沙江、澜沧江、怒江流域接近理想假设条件,其河谷纵剖面的形态和演化符合上述的图式和规律。     

滇西纵向岭谷区河谷形态特征、发育规律及成因

为了揭示滇西纵向岭谷区河谷形态特征及其发育规律,采用1∶5万DEM图件,利用ARCG IS软件提取研究区41个河谷断面的有关基础数据,据此计算了河谷横断面的宽深比、半高宽深比、断面面积、凹度、不对称系数及河谷纵剖面特征的指标。结果表明,纵向岭谷区北部河谷横断面的宽深比很小,其宽深比在4~16间,但沿流向往南有明显增大的趋势,最大达到24。这是由于北部的构造抬升作用强从而引起该区更强列的河流下蚀作用的结果。河谷横断面的凹度显示大多数河谷属于"V"型谷,表明研究区的河流仍然以下切过程为主。谷宽不对称系数及谷面不对称系数揭示了研究区河谷横断面主要是左倾型河谷,即河谷断面上河道左部谷坡较缓,这是强势西南季风在河流左岸迎风坡形成强降水带和在河流右岸背风坡形成弱降水带的雨水差异侵蚀引起的。河谷纵剖面具有明显的下凹特性,凹度在1.40~1.65间。河道比降具有沿程变小的趋势,并遵循指数衰减关系,平均比降在1.22‰~1.85‰间。在纵向岭谷区北部,响应构造抬升作用的西强东弱的现状,河流主河道的比降具有从西向东变小的趋势。     

泥石流与滑坡

P642 .23 2003032124藏东南泥石流沟纵剖面演化的最小功模式二Modd of mini-mum energy dissipation in evolution of valley lorigitudinal pro-file of debris flow in southeast Tibe:area/蒋忠信//地理科学一2003,23(1).一25一31 西藏东南地区的泥石流可分为雨水、冰雪融水和冰湖溃决等3种成因类型,其沟谷纵剖面演化均遵循最小功原理,即通过调整坡降使流速增大,表现为单位流体的全程流速平均值。与纵剖面形态指数N正相关.在泥石流沟谷演化进程中,与u值由小变大相应,N值由小变大,沟谷纵剖面从上凸抛物线形变为下凹抛物线形,泥石流沟谷…     

气候变化影响下藏东南帕隆藏布流域高山区泥石流的地貌效应

高海拔或高纬度山区（尤其高山冰川及冻土急剧消退区）常孕育适宜泥石流发育的地形和物源条件。气候变化（如升温、强降雨事件增多等）影响下,高山区潜在孕灾环境更易于成灾,泥石流成为主要的灾害类型和物质输移方式,也是高山区地貌变化的重要驱动力。由于野外监测困难,数据资料匮乏,鲜有针对高山区泥石流过程地貌效应的分析报道。以中国藏东南高山区泥石流多发的帕隆藏布流域为研究区,以古乡沟、天摩沟和扎木弄沟为典型小流域,结合遥感影像、DEM数据、无人机航拍、高精度RTK测量和野外踏勘调查,分析泥石流沟道地貌发育特征（冲淤变化、平面摆动）及其对主河河流地貌的影响,并探讨大规模泥石流事件影响下河谷地貌的长期演变趋势。高山区泥石流过程强烈塑造沟道自身地貌,上游物源区深切展宽和溯源蚀退,沟口堆积扇冲淤变化受控于泥石流事件规模和水流强度。泥石流过程显著影响主河道河流地貌,造成主河道横向冲淤和摆动,并影响堰塞体上游河段平面形态发育。长时间尺度上,河谷地貌在平面上发育形成宽窄相间的藕节状而在纵剖面上形成台阶状形态。     

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。     

金沙江三堆子-乌东德河段阶地研究

中更新世晚期,古金沙江曾在金坪子河段发生堵江,使得金坪子河段成为金沙江发育的局部侵蚀基准点,并影响着三堆子-乌东德河段的河流下切速率。金坪子、凹嘎、龙街和鱼鲊的平均下切速率分别为196~217、145~172、257~305、82~97 cm/ka。凹嘎河段和鱼鲊河段在河谷地貌形态和阶地堆积物形成年代上都有很大差异,其原因为金沙江河谷中存在着多级构造裂点或岩性裂点,两河段性质存在差异,所以该河段不宜做传统的阶地位相分析。金沙江三堆子-乌东德河段的阶地沉积物的重矿物种类较多,以磁铁矿、赤褐铁矿、绿帘石、石榴石为主,并含有稳定矿物锆石、金红石和白钛石,以及十字石、兰晶石等典型的变质矿物。     

甘肃酒泉盆地河流地貌与新构造运动

通过对甘肃酒泉盆地北大河、洪水坝河、丰乐河、马营河的阶地进行了野外形态量计,获得了它们的阶地纵剖面,对洪水坝河的阶地年龄进行了测定和估计,并通过卫星像片解译对这些河流的洪积扇进行了制图。作者认为酒泉盆地河流阶地纵剖面的形态和洪积扇的迁移受断层控制,河流在距今大约16万年和4万年发生的两次由加积转化为下切的事件可能代表两次构造抬升相对强烈时期。     

天山北麓流域面积高度积分特征及其构造意义

提取了天山北麓河流水系流域的常规地貌计量指标（盆地大小、面积和高差）以及面积高度积分,通过对流域面积高度积分曲线形态特征、面积高度积分值的分析,结合区域地质构造活动,探讨了面积高度积分对板内再生造山带新构造活动的指示意义以及天山北麓流域的地貌发育过程。研究表明,北天山流域的次集水盆地面积高度积分与次集水盆地的面积和高差都没有相关性,堆积作用和轻微构造抬升作用都会影响冲积扇区次集水盆地,使其面积高度积分值偏高。河流面积高度积分曲线形态和面积高度积分值在空间分布上的差异,反映了天山北麓3排逆断裂褶皱带的不同的构造活动特征。面积高度积分曲线的循环形态特征,揭示了强烈构造运动与河流剥蚀作用影响面积高度曲线形态发育的动态演绎过程。     

黄河下游孟津——陶城埠河道形态特征及新构造的控制作用

一、河道形态特征 这里所指的河道形态,是指河道宽度、河床坡降、主槽位置的稳定性、河道的弯曲率、大堤间的河道地貌、河流两岸地貌特征等。根据上述特征,可将其分为四段。 (1)孟津——京广铁路桥河段(91公里):黄河出孟津后,河道突然展宽,流势平缓,故在靠近出山口的地方堆积了由粗砂和卵石构造的鸡心滩,再向下游,其沙洲出没无常,河床变换不定,属游荡性河段。     

中条山北麓河流地貌参数及其新构造意义

基于数字高程模型（DEM）及地理信息系统（GIS）技术,系统提取和分析了中条山北麓河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分等河流地貌参数。研究表明：河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分在永济至解州一带表现出较高的值;综合分析岩性、降水及构造等因素可知,新构造运动是控制中条山北麓河流地貌发育的主要因素,自北向南总体表现出增强的趋势,在永济南活动最强。前人研究表明,中条山北麓断裂晚第四纪以来构造活跃,全新世以来仍有多次活动,但不同部位活动强度各异,解州段晚更新世晚期以来滑动速率相比韩阳段及夏县段高,极高值在出现在永济南一带。可见,基于河流地貌参数获得的中条山北麓新构造运动强弱与断裂晚第四纪以来的活动强弱一致。     

滹沱河平原段现代沉积结构、构造特征

引言本文研究的滹沱河平原段长180公里,它是洪、枯水期分明,季节性显著的河流。此平原河段可分两种河系(图1):从黄壁庄至深泽为辫状河系(A 段),长100公里,海拔96.3—35.3米,地面坡降1.29—0.53米/公里,游荡性指数(b)为4.03,A_1工作点附近河段的平均河宽为1700米;从深泽     

大别山东南缘河流裂点成因及其地貌演化意义

河流裂点形态特征蕴含了区域河流演化的历史信息，是认识区域地貌演化、构造运动、气候变化及人类活动潜在相互作用机制的切入点。以往裂点成因研究多选择在河流演化控制因素比较典型的地区，成因分析方法也相对单一。本文以河流演化环境复杂的大别山东南缘为研究区，基于标准陡峭指数、面积高程积分、坡度-面积双对数法和降水侵蚀力等探讨区域河流裂点形成原因。研究表明：(1)研究区5条河流干流纵剖面均处于不均衡状态，发育68个裂点。(2)研究区裂点发育受到构造活动、岩性、降水等多种因素影响。构造运动特别是郯庐断裂带等的断层活动是区域裂点发育的主导因素，共形成45个裂点，超过裂点总数量的65%。(3)研究区地貌演化受到构造运动影响，区域断层活动显著，并且构造运动活跃性存在差异，山地区域构造运动活跃性高于山前盆地，西南区域构造运动活跃性高于东北区域。本研究可为复杂区域河流演化研究提供借鉴，并从新的视角进一步了解大别山地区地貌演化过程。