地貌过程研究回顾与展望

地貌学是现代地理科学的一个重要分支学科。本文对中国科学院地理科学与资源研究所建所以来在地貌研究领域的主要研究成果进行了综述,包括河流地貌、黄土高原与坡地地貌、青藏高原及南极地貌与第四纪、喀斯特与旅游地貌、地貌实验与模拟、地貌制图共六个方面,对地理资源所地貌研究团队目前的研究方向进行了介绍,并就提高地理资源所地貌研究在学科发展和服务国家建设中的作用提出了建议。     

降水-植被耦合关系及其对黄土高原侵蚀的影响

降水、植被与侵蚀过程三者之间关系的研究,是地表过程领域中重要的科学问题,迄今未能完全解决。通过对黄土高原地区大量实测资料的分析,揭示了森林覆盖率和降雨侵蚀力随年降水量的非线性变化。发现了森林覆盖率随年降水变化过程中的临界点,即当年降水小于450 mm时,森林覆盖率很小且基本上不随年降水而变化;当年降水大于450 mm以后,森林覆盖率随年降水的增大而急剧增大。同时还发现,降雨侵蚀力随年降水量的变化过程也存在着两个临界点。当年降水量小于300 mm时,降雨侵蚀力很小且基本上不随年降水而变化;当年降水量超过300 mm时,降雨侵蚀力随年降水量的增大而迅速增大;当年降水量大于530 mm以后,降雨侵蚀力随年降水量增大的速率进一步加大。从分析与上述各临界点相联系的植被抗蚀力和降雨侵蚀力的对比关系入手,解释了黄土高原地区侵蚀强度随年降水变化的非线性图形,即随年降水的增大,侵蚀强度先是增大并达到峰值,然后再减小。并讨论了上述各个临界点对于黄土高原侵蚀治理的应用意义。     

黄河下游游荡段河床萎缩的影响因素分析

黄河下游河床萎缩典型地表现为平滩水位下河床断面面积的趋势性减小,本文根据黄河下游实测断面和水沙资料采用相关分析方法研究了游荡段河床萎缩的主要影响因素。1960~1997年游荡段河床平滩水位下断面面积经历了1960~1964年和1974~1985年的扩张时期及1965~1973年和1986~1997年的萎缩时期,这种变化是多种因素共同作用的结果。在来水来沙中,年径流量是主要因素,洪峰流量和年平均含沙量是较次要的因素;本文所讨论的其它4个因素中,花园口以上引水量影响最大,降雨量影响次之,兰州以上水库的调节作用对河床断面面积的变化也有较明显的影响;三门峡水库三种不同的使用方式对下游河床有不同的影响,采取"蓄清排浊"方式后对下游河床的影响较小。     

冲积物粒度参数中包含的河型信息的研究

一、问题的提出冲积物是河流作用的产物。沉积物的特征与河流的水文泥沙条件及其动态息息相关,河流的水文泥沙条件的变化十分清晰地反映在冲积物相的变化中。另一方面,沉积物本身又构成了平原河流的河床边界。如所周知,一定的河型总是与一定的水沙边界条件相联系,而一定的水沙边界条件又能形成一套具有一定特征的冲积物,故河流的河型与其冲积物之间有着紧密的联系,不同的河型往往有其独具的沉积相特征。     

黄淮海平原河流的纵剖面凹度特征

本文以黄淮海平原为例,对于冲积河流纵剖面凹度的形成机理及其与不同河型的关系,进行了初步探讨。     

中国江心洲河型的地域分布特征

本文将江心洲河型在某一地域的出现作为或然率问题来处理,提出了江心洲河型频度的概念,作出了我国江心洲河型频度随纬度分布的曲线,并从不同自然带的自然地理因子的组合所决定的水沙因子的特定组合关系对这一分布曲线的形成机理进行了解释。     

土地利用变化对鄂尔多斯高原周边地区沙尘暴的影响

以鄂尔多斯高原周边地区为例 ,研究土地利用变化对沙尘暴的影响 ,建立了多年平均沙尘暴日数与沙漠化土地面积百分比之间的关系。该关系表明 ,当沙漠化土地面积百分比Rd大于 30 %以后 ,沙尘暴日数随Rd的增大而急剧增加。年均沙尘暴日数与耕地面积和大风日数之间的回归方程 ,结果表明 ,耕地面积减少和大风日数减少对沙尘暴减少的贡献率分别为5 9 7%和 4 0 3%。通过在干旱、半干旱脆弱生态条件下的地区进行土地利用结构调整和退耕还草 ,恢复草原生态系统 ,可以在一定程度上减低沙尘暴发生的频率。     

黄河上中游产水产沙系统与下游河道沉积系统的耦合关系

本文在黄河为例，动用数理统计方法，研究了河流流域系统中产水产沙子系统与河道沉积子系统之间的关系，得到了描述这种耦合关系的多元回归模型。运用这一模型，可以定量回答来自上中游不同来源区的泥沙，各有多大比例淤在下游河道中的问题。     

黄河三角洲造陆过程中的陆域水沙临界条件研究

黄河三角洲发育是河口区河流动力及陆域物质通量与海洋动力及海域物质通量相互作用的产物 ,三角洲造陆速率取决于上述两方面的对比关系。当上述两方面处于平衡时 ,三角洲造陆处于临界状态 ,即净造陆速率为零 ,与之相联系的入海泥沙量和径流量可视为黄河三角洲造陆过程的临界水沙条件。运用经验统计方法估算出 :当入海年沙量Qs为 2 78亿t/a、入海年水量Qw为 76 7亿m3时 ,或者当关系式 3 1934Qs+ 0 0 85 6Qw=17 94得到满足时 ,黄河三角洲造陆过程处于临界平衡状态。在黄河流域的环境管理中 ,应将上述两项临界值作为约束条件。黄河流域生态用水量的内涵应予以扩展 ,维持三角洲造陆平衡所必须的入海径流量 ,应作为黄河流域的生态用水量。     

风水两相作用对黄河流域高含沙水流的影响

运用黄河中游40余条支流的资料, 研究了风水两相作用对高含沙水流的影响. 文中以一个简单的“运载工具”模式来描述高含沙水流的形成特性. 固液两相流的液相是一种“运载工具”, 固相则是由这一运载工具所运输的物质. 高含沙水流的形成与特性, 与液相和固相的形成和特性有密切的关系. 以风力为主的区域, 粗颗粒可以充分供应, 而细颗粒供应条件不足. 以水力为主的区域, 细颗粒可以充分供应, 而粗颗粒供应条件不足. 风水两相作用占优势的地区, 粗、细颗粒泥沙都有较充分的供应. 在风力作用为主的区域, 液相和固相都不能充分发育, 其浓度均较低. 在以水力作用为主的区域, 由于径流的稀释作用, 液相组分的浓度较低; 由于粗泥沙供应不充分, 固相组分的浓度也较低. 在风力-水力两相作用占优势的区域, 液相能达到较大的浓度, 粗泥沙的供应也较充分, 故出现了固相组分浓度的高值. 因此, 风水两相作用最有利于高含沙水流的发育, 导致了含沙量高值带的出现. 风水两相作用的引入, 为黄河中游高含沙水流的形成提供了新的解释.