国外新构造研究进展述评

过去10多年间,新构造学的研究前沿集中在地表过程和地壳过程相互作用的理论模型和实际观察方面。文中从造山带构造、地表侵蚀过程和气候的相互作用,大陆裂谷带中裂谷段的相互作用,横向水系和夷平面等4个方面介绍了国外的最新研究进展并给予评述。作者认为:在地球动力学模型中包括了地表过程是认识造山带和裂开边缘发育的明显进步;横向水系和夷平面成因的地貌学经典概念依然具有生命力     

城市化对水系结构及其连通性的影响——以秦淮河中、下游为例

针对当前城市化所引起水系衰减、河流连通受阻以及由此所引起洪涝与水环境的问题,以秦淮河中、下游为例,选取1979和2006年两期流域遥感影像,分析了城市化影响下的下垫面变化特征;选取1980s和2009年的地形图对河流水系进行提取,借鉴景观生态学中河流廊道空间结构分析方法,通过不同时期水系分级,探讨了城市化对水系结构及其连通性的影响.结果表明:(1)城市化使得2006年城镇用地面积相比1979年增加84.54 km²,增加了9倍多,大量林草地、耕地以及水域转变成城镇用地;(2)河流长度在过去的30年里减少了41%,河道主干化趋势明显;河流发育呈现由多元到单一、由复杂到简单的趋势;(3)连通性参数连接率、实际结合度分别由原来的1.28、0.43下降到0.79、0.26,河流的连通性呈下降趋势.该研究将为城市化地区河流水系保护提供支持与参考.     

两种不同DEM处理方法提取的水系比较

水系不但是重要的自然地理要素,而且对防洪减灾、资源开发等有着重要意义。基于DEM的坡面径流法是最为常用的水系提取方法,其提取精度直接取决于DEM中洼地的处理方法。为了比较不同DEM处理方法对水系提取精度的影响,本文以江西省潦河流域为例,利用基于DEM数据的J＆D算法及基于辅助数据的AGREE方法来处理实验区DEM,然后利用坡面径流法提取水系。结果表明,经两种方法后均可以提取出连续的水系,且提取水系的等级、数量及长度相差不大;在提取精度上,在受人类活动影响较小的山地丘陵地区两种方法提取的水系比较吻合,而在平坦地区或受人类活动影响较大的地区提取的水系差异较大,且AGREE方法处理后提取的水系精度较高。     

太湖流域主要河流大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

2010年4月和7月对太湖流域五水系(苕溪、南河、洮滆、黄浦江和沿江水系)73个采样点的大型底栖动物进行了两次调查,分析各水系底栖动物群落结构及其与环境因子之间的关系,并评价各水系的水质状况.所有采样点共记录底栖动物88种,隶属于3门8纲48科.全流域主要河流大型底柄动物的平均密度和生物量分别为5888.91 ind....     

太湖水系结构特点及其功能的变化

太源水系上游为树状排列的河流,下游为扇形排水系统,全区江河湖海相贯通,受海潮和江流的作用,下游水系多变,防洪抗灾能力脆弱。近年来,虽经治理,该水系仍出现了“中雨大灾”,水资源不足及水质污染突出等一系列功能性的变化。     

太湖流域南河水系无尺度结构

基于图论和无尺度结构视角及节点度指标初步探讨太湖流域南河水系结构的数量特征和空间秩序,为辨识和模拟域水文情势提供重要参数.主要结论如下:太湖流域南河水系结构的数量节点度不符合幂次分布,而长度和等级节点度符台无尺度结构;南河水系结构符合Horton第一定律和第二定律,同时此类特征亦符合无尺度结构,但指数函数回归模拟的R<'2>相比乘幂函数回归模拟的R<'2>较低;由幂次定律所支配的这种水系网络特征状况是由地区地形、农业灌溉、圩区建设和城市化过程共同推动;从节点度角度看,南河下游圩区使得河网数量节点度增加,等级节点度和长度节点度降低.     

近30年来南四湖流域城市化进程中的水系变化分析

城市化对水系演化影响的研究国内目前多集中在快速、高速城市化地区,而对大流域、城市化发展较缓地区的研究比较薄弱.以南四湖流域为研究区,基于1987、2000和2014年3期遥感影像,分析了流域城市化进程中的下垫面变化特征;选取流域1980s、2003和2014年的地形图进行水系提取,从数量参数、结构参数和连通性参数3个角度分析近30年城市化进程中水系结构的时空变化特征.结果表明:(1)近30年来流域建设用地增加了1568.06 km~2,2000年以后城市建设用地扩张显著,2012年流域人口城市化率为32%;(2)1980s—2010s流域总河流长度、面积和河网密度均呈现出持续减少趋势,分别减少了135.46 km、2.75 km~2和0.49 km/km~2,各级河流表现出不同的变化特点,较低等级河流受到的影响较大;而流域水面率持续增加,近30年共增加了59.79%;(3)流域水系总体上还保持着自然状态下的空间格局,但结构特征发生了较大改变,河网结构稳定度减少了4.30%,连接率和实际结合度分别减少了21.82%和21.62%;子流域内部距湖区越远的空间城市扩展强度指数值越大,城市化对水系的影响越显著.该研究将补充对不同空间尺度、不同城市化水平地区河网水系演化影响的案例,并为研究区河网水系的保护提供支持与参考.     

基于连通性指数(IC)的近30年鄱阳湖流域水系结构与水文连通演变评估

由于气候变化和人类活动等多重影响,流域河湖水系格局与连通程度发生了显著变化,进而引发洪涝灾害等一系列水资源问题。本文以鄱阳湖流域为研究区,基于Google Earth Engine(GEE)提取1989—2020年5期水系数据,采用图论方法构建水系评价体系,定量分析该地区近30年来水系格局和结构连通性的时空演变特征,并结合该时期地形、土地利用和归一化植被指数(NDVI)等数据,利用连通性指数(index of connectivity,IC)评估功能连通性的动态变化,进而探讨水文连通与径流量和输沙量的联系。结果表明,近30年来鄱阳湖流域水系结构趋于复杂化,主要体现在流域北部。除干流外,其他等级河流的数量和长度均有所增加,其中Ⅲ级河流最为明显。河网密度、水面率、河网复杂度和发育系数均呈增加趋势,2000年后的变化率约为2000年前的两倍。水系连通环度、节点连接率和水系连通度总体增加,结构连通性呈好转趋势且变化幅度较小。功能连通分析表明,近30年来大部分流域IC减少,流域下游靠近主河道的平坦地区IC较高,上游远离河道的植被密集区域IC较低。此外,IC与年径流量和输沙量表现为显著的正相关性(...     

太湖河湖水系连通需求评价初探

水系连通需求分析是河湖水系连通战略研究的重要内容.水系连通需求指人类社会经济发展对水资源调配、防洪排涝、改善生态环境等方面的需求及对河湖水系健康的维护,它源于水系能够提供各种水生态系统服务功能的生态学特性.通过分析水系连通需求、水生态系统服务功能和水系连通工程之间的内在关系,认为水系连通需求评价可转化为对水生态系统服务功能的评价.运用水当量评价方法,建立了河湖水系连通需求评价的方法体系,并以河网地区的典型代表——太湖为例,定量评价了太湖在水资源调配、调蓄洪水、水环境净化和维持生境等方面的连通需求.结果表明,太湖水系年均连通需求最大的是净化入湖废污水需水量,其次为水资源调配需水量,而太湖调蓄洪水的需求减少;湖水自身净化需水量较大,且为一次性需水.水环境净化的需求需要通过降低污染物入湖量,进行湖泊生态修复等主要措施以及引清水增加环境容量这一辅助连通措施共同完成.水系连通需求的定量评价可为水系连通战略及工程的规划设计提供理论基础.     

四川省主要水系流域的地震监测

四川省分布着金沙江、雅砻江、大渡河、岷江、沱江、涪江、嘉陵江和渠江等8大水系。由于金沙江、雅砻江和大渡河等流域的水电站基本处于高海拔、高地震烈度、高边坡和地质条件复杂的高山峡谷中,据相关法律法规,有必要加强水电站地震监测。经30多年的努力,8大水系共计16个电站建成专用地震监测台网并投入运行,其余56座电站的地震监测工作推进较缓,文中对四川省主要水系流域地震监测情况予以详细阐述,希望为地震监测工作推进缓慢的流域提供参考,促进地震监测工作的顺利实施。     

城市化对平原河网水系结构及功能的影响——以苏州市为例

针对城市化对平原河网水系结构的影响所引起的洪涝灾害频发等一系列水文问题,以我国典型平原河网地区苏州市为例,根据不同城市化程度分为主城区、市辖区、其他市县区,基于1991、2001和2015年三期遥感影像与1960s、1980s和2010s三个时期的水系数据,应用RS/GIS等技术,构建水系结构参数指标,重点探讨了城市化对河网水系结构及功能的影响.结果表明：城镇用地迅速增长,主要以牺牲水田、水域等土地利用方式为代价,到2015年全区城镇用地面积所占比重已达到41.35%,土地利用类型的变化规律与城市化进程的差异性保持一致;水系结构变化主要受城市化影响,且基本与城市化进程呈现同步性.近50年来,全区的水面率、河网密度、支流发育系数、主干河流面积长度比、河网复杂度和河网结构稳定度分别减少了19.63%、6.91%、7.34%、1.06%、5.49%和7.87%,城市化水平与各指数均呈负相关关系;人类活动不仅直接影响河流功能,也间接地通过改变平原河网的水系结构导致其功能发生改变,如河网调蓄能力下降、河流生态功能受损等.该研究为城市化地区河流水系保护及防洪减灾提供参考与理论支撑.     

日本地震震中,活断层和水系分布的分形结构和特征尺度

利用箱形计算方法，我们分析了日本地震震中、活断层和水系３个地质系空间分布的分形结构。结果表明，在１～１００Ｋｍ尺度范围中，全部的地质系有一个共同的特征尺度约１３Ｋｍ，空间分布由此分成两段，一段是ｒ〈１３Ｋｍ的小尺度和另一段ｒ〉１３Ｋｍ的大尺度（ｒ是箱子尺寸）。在这两段中，３个地质系都系都遵循幂函数规律分布，因此人武部的地质系具有有限长度的分形结构。因为特征尺度约１３Ｋｍ对应于地壳脆塑性转换带的深度     

岷江-沱江水系及新构造应力场

本文在运用水系分布统计反推新构造应力场的方法上做了一些改进,并首次引入“河段均长”概念来进行水系分布优势方向的组合,从而判断每组优势方向反映的构造应力场形成的先后次序。结果表明:岷江—沱江水系分布反映出两期构造应力场的先后作用。第Ⅰ期主压应力为北东向,河段均长24.9～29.5,可能与喜山运动第Ⅱ幕有关;第Ⅱ期主压应力为近东西向,河段均长14.7～14.8,可能形成于第四纪晚期以来。     

太湖流域城市化对平原河网水系结构与连通性影响

太湖流域的快速城市化使河流形态发生了改变,影响了平原河网水系结构与连通性本文以近几年城市化发展较为迅速的张家港地区为例,基于景观生态学和图论的相关理论,利用2002与2015年的水系数据,对全区以及各行政分区水面率、河网密度、河频率等指标进行研究,旨在揭示该地区河网水系结构与连通性参数变化及城市化对其影响结果表明:研究区2015年与2002年相比全区各水系结构指标都呈减小趋势,水面率、河网密度、河频率的衰减率分别为15.7%、12.6%、33.3%,河网有主干化趋势,干流面积与长度发育的同步性较好;不同行政区的水系变化有明显的空间分异,张家港南部水系较北部水面率、河频率衰减更剧烈;东北部地区河网密度与河网复杂度变化明显;张家港全区河网连通性略有提高,但地区分异明显,沿江的西北部地区河网连通能力有所加强,而东南部内河区域河网畅通程度减弱,被圩区、水闸与泵站切断的水系需要更合理的调度方案才能增强并维持水体的连通度;水面率、河网密度与人口、GDP之间相关水平较高,各地区水系结构参数与其变化率的空间分异和该地区人口、经济发展水平密切相关;河网河链数、节点数受城市化影响较大,线点率、实际连通度的变化与城市化指标相关性较弱本研究可以为后期张家港地区优化水系结构及防洪排涝建设提供基础,并帮助基于各片区的特点开展因地制宜的管理.     

水系分维的构造含义

本文运用分数维几何学,研究了河流水系分维与地壳里向运动、活动断裂格局及运动学特征的关联性。结果表明:1)地壳垂向运动控制大型河流主干的总体形态;2)活动断裂格局复杂、水平运动强烈的地区,水系分维值高;3)走滑断裂较斜滑断裂对水系发育的控制强烈,而后者主要起到对水系的分区作用。     

广西地区的水系展布与活动断裂及新构造应力场的关系

对广西以及邻区的部分河流进行了统计分析，认为广西水系较好地反映了广西断裂的展布和活动性，一些原称隐伏断裂应当看成活动断裂，文章还对水系统计法进行了讨论，指出该方法在理论上存在某些缺陷，在实际操作上也存在较多问题。     

水系夹角分布特征对墨脱断裂活动性的指示意义

墨脱断裂位于南迦巴瓦构造结的东边界,区域受到印度洋季风气候影响,降雨充沛,水系非常发育。本文提取了墨脱断裂南东盘不同级别汇水盆地与雅鲁藏布江的夹角(水系夹角),根据水系夹角的分布初步研究了墨脱断裂的运动性质及断裂分段。所提取的27个水系夹角中,大多数介于90°一117°之间,小型盆地水系夹角沿断裂没有明显的变化,表明沿断裂的地形特征对盆地水系夹角的影响基本一致。但大型盆地水系夹角普遍大于中、小型盆地,且以背崩乡为界,东北段水系夹角大于西南段,表明水系形态长期受到墨脱断裂左旋走滑的影响,东北段左旋走滑速率大于西南段。面积最大的水系分布在墨脱断裂东北段,在地形和断裂共同作用下,该盆地水系夹角为117°,沿断裂位移量为25.5km。结合雅鲁藏布江断裂带已有的GPS测量数据,认为南迦巴瓦变质体以东侧墨脱断裂和西侧东久-米林断裂为边界,从拉萨块体之下折返至地表,产生的构造挤压作用使高喜马拉雅块体向西南-西方向不断推进,且运动速度由东至西逐渐减小。南迦巴瓦构造结垮塌构造及强烈的侵蚀作用使该区域出现重力损失,地壳出现均衡反弹,导致南迦巴瓦杂岩体向地表折返,其过程控制着墨脱断裂的运动方式。     

水系的分形特征与红河断裂带活动性关系初探

将分形几何学的原理和方法，应用于红河断裂带中南段断错水系的研究。发现断错水系的分维值变化可以反映当地新构造活动的的变化趋势，中段水系的分维值总体上高于南段，南段内部分维值有一定的变化，反映出断裂带的构造活动性由中段尾部向两头增强的趋势。     

我国构造地貌学研究热点及趋势探讨：基于中文文献计量学的视角

构造地貌学作为地球科学领域的新兴学科,具有独特的资源环境意义与科学内涵。通过中文文献计量学手段,对1956—2019年间收录于知网的构造地貌学领域的学术论文进行分析,尤其是近10年来重点报道的研究成果,探讨相关的研究热点与趋势。关键词与共词分析结果显示,我国构造地貌学的显著特征是与大地构造单元、地震活动紧密联系,构造地质学、地貌学、地球物理学和地理信息科学贡献了构造地貌学进展的主要部分,且研究热点在持续更新,能源盆地的古地理特征、多影响因素的耦合作用、沉积过程的响应是比较突出的研究亮点。最后,分析了我国构造地貌学的主要研究趋势和方向,并提出简要见解。     

用GIS方法研究唐山和邢台地震区全新世隐伏活动构造

以1926年出版的顺直地形图（1：5万）为基础图件，使用地理信息系统（GIS）的方法，统计研究邢台和唐山两地震区地表水系的密度分布。早期的地形图较好地保留了原始水系形态，有利于提取隐伏构造活动的信息。GIS技术具有信息量大，数据处理速度快的优点，做出的水系密度等值线图比较客观地反映了全新世以来平原覆盖层下地震构造及其活动的基本特征。本文介绍了基本研究思路和研究方法，并提供出邢台和唐山地震区的初步研究成果。