Geomorphologic Study of Anhui Section of Changjiang River Using Landsat TM Image

Fluvial landforms in the Anhui section of the Changjiang(Yangtze)River are often considered as the main factors for frequent floods.It is these special landforms that influence the channel changes of the Changjiang River.Using Landsat TM image of 2000,this paper conducted a series of image processing,including principal component analysis,multi-spectral composition,gray value statistics,and spectral analysis of ground objects.Then it got a new interpretation map of different kinds of fluvial landforms of the Changjiang River in the Anhui section.Based on the interpretation mentioned above,the paper analyzes the distribution and characteristics of such typical landforms as terraces,floodplains and battures,and their functions on the changes of river channel.The results show a consistence with the earlier conclusion that the Anhui section of the Changjiang River tends to deflect gradually toward south,which provides more implications for further study on the geomorphologic evolution of the river channel.

美姑河流域滑坡成灾模式及其对地貌演化响应的研究进展

美姑河流域地处全球滑坡灾害密集的云贵高原与川西南山地过渡带,该地区因地貌类型特殊,大型-巨型滑坡数量多、危害重、成因机理复杂,成为河谷区重大工程和城镇建设的安全隐患。笔者在国内外古滑坡研究成果分析的基础上,总结了美姑河流域古滑坡时空展布、滑坡对顺构造地貌响应、滑坡孕灾-控灾机理,滑坡成灾模式与主控因素等方面的研究进展。结合当前滑坡防灾减灾实际需求,提出美姑河流域顺构造地貌控制下古滑坡孕灾模式研究的3个优选方向:(1)不同发育强度的顺构造地貌对滑坡孕灾-控灾模式,(2)构造差异隆升对顺构造地貌区大型滑坡发育的孕灾模式,(3)通过古滑坡年代学研究建立断裂、褶皱、古地震和古气候变化与滑坡发育的对应联系。破解这些研究方向的关键科学问题,将为西南山区古滑坡研究及防灾减灾起到积极指导作用。

青海化隆县独特的峡谷丹山地貌景观及其科学价值

“峡谷丹山”是内外地质营力共同作用而形成的多成因地貌组合,不仅具有非常高的景观价值,而且具有重要的科学价值。青海省化隆县拉木峡为黄河一级支流,发育典型的角度不整合和丹霞地貌,因而成为青藏高原隆升和黄河形成演化研究的良好区域。以该地貌组合类型的形态特征、成因机制及形成年代研究为目标,采用野外地质调查等方法,对组成峡谷的岩石及地层、构造背景开展研究,系统总结与分析拉木峡地貌景观的形成动力和演化过程,进而探讨其对青藏高原隆升及黄河演化的指示意义。拉木峡由约900 Ma前的新元古代化隆岩群片麻岩及角度不整合于其上的约54 Ma前的新生代古近纪西宁群红色砂砾岩层组成。约8 Ma前青藏高原快速隆升,丹霞地貌雏形开始形成。自1.1 Ma黄河贯通化隆盆地后,受拉木峡流水强烈侵蚀下切和重力崩塌的持续作用,发育“峡谷丹山”地貌组合景观。峡谷险峻幽深、丹霞栩栩如生,成为极具典型性、独特性和稀有性的国家级地质遗迹,对青藏高原隆升、黄河形成演化和新生代气候环境的研究具有重要价值。

青藏高原东南缘新生代的三期构造隆升——来自河流纵剖面分析的证据

青藏高原东南缘新生代期间经历了多阶段隆升过程,但其主要隆升阶段、时代及其在地貌上的响应等仍不清晰。本文针对金沙江上游流域(石鼓以上),对青藏高原东南缘新生代期间构造隆升的响应过程及特征进行研究,利用数字高程模型,提取分析了金沙江上游段的河流纵剖面形态、集水区坡度和陡峭指数(ksn)等构造地貌指标,发现金沙江上游存在三个主要裂点,将金沙江干流由NW至SE分为曲麻莱、玉树、沙东和奔子栏四个具有不同河道参数的河段。除曲麻莱段外,各段支流河道也可划分为不同的河段,剖面以及河道参数呈现不同的特征,其中上游河段陡峭指数、河道坡度值均为南部大,北部小;中上游与中下游河段,陡峭指数、河道坡度值南北部差异不大;下游河段,地貌上表现为陡峭指数与河道坡度值北部较大,南部较小。此外,在对裂点的成因进行分析后发现,青藏高原东南缘的构造隆升过程是该区河流地貌特征的主控因素。结合前人的热年代学数据,研究认为,金沙江上游的三个区域性裂点的形成可能指示或响应了青藏高原东南缘在新生代以来发生的三期构造隆升事件,且隆升时间从早到晚分别在20~30 Ma、9~15 Ma、3~6 Ma间,这表明构造地貌分析对于揭示区域构造隆升具有重要意义。

沂蒙山世界地质公园岱崮地貌特征、成因及演化

沂蒙山世界地质公园是岱崮地貌的命名地。作为一种新地貌类型,其成因、形成年代及演化等方面尚存在争议。基于此,本次研究通过野外崮体特征调查,总结了岱崮地貌的特征,对地层及河谷横剖面实测和光释光(OSL)测年,估算岱崮地貌开始形成的年代。研究结果表明,岱崮地貌特征与地层岩性相关。顶部寒武系张夏组厚层石灰岩,因抗风化和侵蚀能力较强,且发育垂直节理而形成“顶平”“身陡”的崮顶;下部岩性以泥岩、粉砂岩夹薄层灰岩为主,因抗风化能力较弱而形成坡缓的山麓,二者共同构成“方山”特征。利用不同时期河流阶地的年龄,计算河流侵蚀下切速率,并以此估算岱崮地貌开始形成的时间约为1.77 Ma。岱崮地貌的演化过程可划分为4个主要阶段:(1)寒武纪时期的物质基础形成阶段;(2)受构造运动抬升,地层逐渐出露地表,岱崮地貌进入地貌塑形阶段;(3)受流水、风力和重力崩塌作用影响,岱崮地貌进入发育成熟阶段;(4)最后岱崮地貌顶部灰岩坍塌而进入消亡阶段。本研究有助于加深对岱崮地貌的全面认识及其科学价值的挖掘,也有助于世界地质公园地质科学知识的普及。

近70年来不同地貌和植被类型区水沙特征演变及其对生态恢复的响应

黄土高原水土流失治理和退耕还林(草)等生态环境建设,对不同植被类型区和治理度下的水沙过程均产生了深刻的影响。以北洛河流域为例,基于1952—2019年实测水文数据,采用水文统计法,对比分析了上、中、下游等不同地貌和植被类型区生态恢复对水沙数量、径流调节、影响因素贡献等的影响及其差异。结果显示:(1)上、中、下游年均径流深分别为30、23、21 mm,产沙量为0.6、0.05、-0.02亿t。中游年均产流量占流域总水量的51%,上游年均产沙量占流域总沙量的90%以上。(2)上、中、下游径流深极显著减少,减少率分别为-0.28、-0.16、-0.43 mm/a;上游产沙量以0.02亿t/a速度极显著降低,中、下游产沙量不显著减少。(3)上、中、下游的削洪、补枯程度逐年代增加,与20世纪60年代比,21世纪10年代洪水期流量(Q5)分别减少了63%、45%、60%,上游枯水期流量(Q95)增加了68%,中游20世纪80年代枯水期开始产流。(4)与20世纪60年代比,上、中、下游21世纪10年代人类活动对产流量减少的贡献率分别为94.7%、26.7%、60.7%,而对产沙量减少的贡献率均大于85%。结果表明,植被盖度低但生态恢复程度大的上游,主要受人类活动因素影响,产流产沙量极显著减少,径流调节程度较高,产沙量越集中于暴雨过程;植被覆盖程度高但生态恢复程度小的中游,主要受气候因素主导,产流量明显减少,产沙量微弱降低,径流调节程度弱。水沙数量变化大小及径流调节功能程度,不仅受植被恢复程度的影响,还决定于区域植被盖度的大小。研究可为理解黄土高原的生态水文过程提供理论支撑。

珠江河网横向汊道水位演变特性及原因探究

珠江河网横向汊道体系是维持三角洲河网动力平衡的独特地貌结构,具有泄洪纳潮的重要功能,探讨该结构水位的阶段性演变及其影响因子辨识是河口动力学研究的重要科学问题。采用流量驱动的R_TIDE数据驱动模型,对研究区域内“容桂-凫洲水道”和“潭洲-前航道”两个典型横向汊道体系共8个站点的日均水位序列进行分解,分离出由上游流量驱动引起的水位变化及地形和海平面共同驱动的水位变化。结果表明,经过水库的调蓄作用,在“容桂-凫洲水道”,流量驱动导致冬季日均水位抬升(平均为0.04m),其余三季日均水位下降;“潭洲-前航道”则由于北江流量增大导致流量驱动的日均水位均有不同程度的抬升(平均为0.17 m)。由于地形下切和海平面上升,地形和海平面共同驱动的日均水位变化普遍为负值(除南沙、黄埔站分别为0.11、0.07 m),“容桂-凫洲水道”中下部河段在秋季受海平面上升(秋季海平面高程最大)影响大于河床地形下切效应导致水位抬升,而其余站点主要受到疏浚、采砂等人类活动引起的地形下降影响,水位下降,且上游变化幅度明显大于下游;对径潮动力方差贡献率的分析结果表明,“容桂-凫洲水道”和“潭洲-前航道”夏季径流对水位的方差贡献率平均分别减小10%和15%,冬季则平均分别减小5%和3%,显示出强人类干预后总体呈现泄洪压力减小,纳潮能力增强的变化趋势。

江西贡水流域水系格局与丹霞地貌关系研究

贡水流域广泛分布有各类强烈褶皱、断裂构造、丹霞地貌并具有独特的水系格局,红层分布广泛,是我国东南部丹霞地貌集中分布区之一。构造地貌能够记录构造运动长期积累的地表变形,而水系是对构造作用反映最敏感的地貌之一,可以用来研究丹霞地貌。以贡水流域水系格局特征为研究对象,基于遥感手段与GIS空间分析功能及Python批量处理数据功能,通过对贡水流域内小流域中丹霞地貌点特征与河流平均长度比值、河流平均分支比比值,水系密度、河流分形维数及水系方位角研究,分析其对流域内构造地貌的影响,探讨研究区水系格局与丹霞地貌的关系。结果表明:贡水流域内小流域中丹霞地貌点与河流平均长度比值及河流平均分支比比值成反比,与水系密度及河流分形维数成正比,即在贡水流域上白垩统红层区,水系密度值较高、水系发育较完善的地区丹霞地貌分布更为密集;贡水流域受北东向的屯溪-鹰潭-安远大断裂,北东东向的崇安-河源断裂及宜黄-宁都断裂带影响,研究区内1级水系、2级水系与3级水系的方位角主要走向为北北东方向,其对研究区1、2、3级水系发育起主要控制作用;4级水系主要走向为北东方向,5级与6级水系主要走向为北北东方向,次要走向为北西方向,可能是受崇安-河源断裂带、宜山-全南断裂带共同影响形成。贡水流域内丹霞地貌线性构造特征空间分布走向主要方向为北东方向,与流域内主要断裂带方向以及流域内水系主要走向一致。研究结果对保护和利用丹霞地貌提供科学依据具有参考意义。

川西水洛河流域构造地貌研究

选择青藏高原东缘水洛河流域,对青藏高原东缘新生代期间构造隆升的响应过程及特征进行研究。利用数字高程模型,提取分析了水洛河的河流纵剖面形态、凹度指数和陡峭指数(k_(sn))等构造地貌指标。研究发现水洛河流域内存在着两期裂点,裂点将河流划分为了三个河段,每个河段的河道参数存在着较大差异;流域内部陡峭指数存在着由北向南逐渐增大的趋势。排除一系列非构造因素的影响后,最终确定了构造对研究区陡峭指数空间分布的主控作用。流域南部区域受木里断裂的影响,隆升速率较高,并在出水口处形成裂点向上游传递。此外水洛河流域广泛存在的两期裂点,也反映了在青藏高原东缘至少经历了两期构造抬升。

辽东湾海域古近系辫状河三角洲砂体沉积特征

为研究辽东湾海域古近系辫状河三角洲前缘砂体沉积特征及主控因素,开展了薄片鉴定、岩心观察、测井分析等研究,并结合钻井情况对各类辫状河三角洲沉积模式及其差异性进行了综合分析。结果表明:(1)研究区古近系辫状河三角洲类型主要包括进积型和复合型2种类型;(2)古物源、古地貌和古气候3个因素共同控制了辫状河三角洲的类型及沉积特征,其中古物源供给强度是物质基础,控制了砂体的粒度及规模,古地貌中古沟谷控制了砂体的沉积位置,古气候和古地貌坡度陡缓影响了砂体的展布形态;(3)古物源强,与古沟谷对接好,古地貌平缓的沉积区域砂体厚度大、范围广,为油气勘探的有利目标。该研究成果可为辫状河三角洲储层的油气勘探开发提供借鉴作用。

黄河兴县段盐风化地貌植被调查及物种多样性分析

为了研究黄河兴县段盐风化地貌的植被在温带大陆性气候下的多样性,为此地区开发旅游业提供科学支撑,使用样方法共设8个样地,对此地区的植被进行调查并收集数据,计算物种多样性指数,再使用主成分分析法和聚类分析法进行分析验证。结果表明,物种多样性指数反映出5号样地的各项指数最高,6号样地的各项指数最低。通过主成分分析法提取出1个主成分,且累积贡献率达到了96.258%,综合得分排序为5、4、2、1、3、8、7、6号样地,而聚类分析中将1~5号样地归为一类,6~8号样地归为一类,两者相互佐证。由分析数据与实际地形可知,1~5号样地的地形较为复杂,有山地、盐风化地、平原,且受人为干扰较少,也可能是旅游开发时对此地物种与地貌进行了保护;而6~8号样地属于平原地带,人为干扰较大,导致物种的丰富度相对较差。因此,兴县未来开发旅游业时应注重保护地貌景观与植被。

浙东盆地丘陵与低山地貌过渡区地貌特征与地质灾害分布:以磐安县为例

以浙江省磐安县为研究区,基于ArcGIS10.2平台和DEM高程数据,提取了研究区次级小流域,并计算了每个流域的HI值.结果显示,研究区丘陵型集水盆地的平均HI值为0.5206,平原型集水盆地的平均HI值为0.3364.除了⑥号夹溪流域外,研究区其他9条流域的河流主干道中下游的HI值均较低,多小于0.35.⑥号夹溪流域上游的尚湖镇—万苍乡一带的HI值相对较小,下游尖山镇附近的HI值则相对较高,这与该流域的玄武岩台地隆升密切相关.同时,提取了研究区各流域主河道河流纵剖面,并进行了数学函数拟合,结果显示研究区各流域主河道河流纵剖面的拟合函数为对数函数和线性函数两种类型.各流域面积-高程积分曲线、HI值与各流域主河道河流纵剖面拟合函数具有高度对应性.此外,对研究区已发生的地质灾害进行了投点对比,发现地质灾害发生较多的流域的HI值并不高,一般在0.3附近,地质灾害发生较少的流域的HI值反而较大,集中在0.4~0.6之间,反映了在当前时间尺度下,地质灾害是地貌演化物质卸载的主要形式.

永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理

为了改善研究区生态地质环境,对研究区内存在的矿山地质环境问题进行治理恢复,分析了主要矿山地质环境问题,主要为地面塌陷、含水层破坏、地形地貌景观破坏以及土地资源等。基于此,提出了矿山地质环境恢复治理技术,主要采用人工河道工程、土地平整、道路工程及生物工程等手段,实现湿地景观旅游与多用途用地等,既还当地居民一片青山绿水,又实现资源枯竭区的产业转型,以旅游带动多种产业的配套、协调发展。

新集水电站二期主河床截流设计与施工技术

水电站截流设计、组织及施工的合理性直接决定着截流成败和整个工程的施工进度。本文以汉江新集水电站现场施工为例,分析了坝址区的地质条件、水文气象,并结合现场地形地貌,确定截流标准、戗堤断面、截流方式、截流物料种类及数量,详细阐述了截流施工规划设计、截流施工情况,可为类似平原型河谷地貌的截流工程提供参考。

基于Arc Hydro模型的最优集水面积阈值分析

为提高河南省水土保持小流域划分工作的准确性与高效性,以河南省卢氏县、宜阳县和太康县分别作为山区、丘陵区和平原区的代表,基于分辨率12.5 m的DEM数据,利用Arc Hydro模型提取研究区河网信息,采用河网密度法研究集水面积阈值和河网密度、河网密度二阶导数的关系曲线,选取最优的集水面积阈值。结果表明:河网密度法可以避免传统方法在选取阈值时的盲目性与主观性,更加科学合理;不同地形的区域阈值选取也大不相同,卢氏县、宜阳县和太康县的最优阈值分别是50000、35000和30000,这说明在河南省小流域划分工作中应考虑到不同地形在河网提取时的影响,以保证小流域划分工作的精度。

新疆玛纳斯河流域不同地貌类型土壤盐分累积变化

为详细分析干旱荒漠区土壤盐分长期累积变化的区域差异,以玛纳斯河流域为例,选择冲积洪积扇、冲积平原和干三角洲3种主要地貌类型,通过取样、典型调查等方法讨论其土壤盐分变化情况,结果表明:位于山前冲洪积扇缘以上部位是最稳定的地区,地下水位低,基本不存在盐碱化问题。相比之下,冲积洪积扇缘部分地区由于普遍较高的地下水位和地下水矿化度,短期内仍将处于持续积盐状态。冲积平原部位表土虽明显脱盐,但由于底土含盐量高,且部分地段地下潜水埋深上升至临界深度以下,仍处于脱盐不稳定或脱盐积盐反复型状态。干三角洲部位经过多年的开垦,地下水位出现上升,随着深层盐分上移,也将导致土壤盐渍化发生。分析认为冲洪积扇缘、冲积平原和干三角洲部位部分地区将来土壤盐渍化威胁依然很大。该研究将为区域土壤盐渍化治理提供依据。

新疆玛纳斯河山前地貌对构造活动的响应

玛纳斯河是天山北麓最大的一条河流,流域内山前地貌对构造活动有明显的响应。根据野外调查和综合分析,结果表明天山北麓在南北向的挤压作用下,在山前依次形成了3排褶皱低山丘陵和第四排正在发育的西湖隆起。冲积扇也在历次构造运动中不断向北推进,呈串珠状发育。褶皱丘陵内阶地的也发生了拱曲变形。这些特征反映了自第四纪以来,天山北麓随着天山主体在不断抬升,并且持续地由南向北推挤,使山麓范围不断地向盆地方向扩张。

金沙江“长江第一湾”段河谷地貌、沉积与发育

“长江第一湾”位于青藏高原东南边缘及其向云贵高原过渡的边缘地带，金沙江在该区深深切割了青藏高原东南边缘。按照河谷地貌与沉积特征，其宗—大具段金沙江可划分为其宗—下落鱼段、虎跳峡段和大具盆地段。详细描述了各河段的地貌与第四纪沉积特征，并根据同位素年龄等数据讨论了河流沉积物、湖相沉积物及冰川与冰水沉积物，特别是河谷中厚达150~250m的埋藏沉积物的成因与形成时代。在此基础上，讨论了研究区及邻区自中新世以来的金沙江河谷发育与青藏高原隆升问题。

玛纳斯河流域不同地貌和植被类型下土壤物理性质研究

【目的】定量研究玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)不同地貌类型和植被覆盖下的土壤物理性质,以期为深入研究玛河流域盐碱土改良和农业生产耕作提供科学参考。【方法】综合考虑玛纳斯河流域干三角洲、冲积平原和冲积扇扇缘带三种主要地貌类型和植被覆盖的不同,对其上生长的柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、猪毛菜(Salsola spp.)、小叶碱蓬(Suaeda microphyll)四种植被覆盖类型下的土壤含水率、土壤容重、颗粒组成和有机质进行研究,并利用SPSS13.0软件对土壤各项物理指标进行方差分析。【结果】从干三角洲到扇缘带,0～100 cm剖面内土壤平均含水率和有机质逐渐升高;土壤平均容重表现为干三角洲>扇缘带>冲积平原区;颗粒组成干三角洲砂粒含量为58.04%,达到最大,冲积平原区主要以粉粒为主,为56.21%。在立地垂直剖面上,随着土壤深度的增加,土壤含水率和容重均表现出显著性升高;土壤有机质显著性降低。相比对照的空裸地,四种植被类型在0～100 cm剖面内土壤平均含水率分别提高了19.03%、8.93%、8.20%、13.18%;土壤平均容重分别降低了13.07%、7.95%、16.48%、2.84%,平均土壤有机质含量分别提高了70.44%、39.41%、5.63%、14.05%;平均砂粒含量分别降低了35.57%、27.50%、15.97%、17.72%。【结论】玛纳斯河流不同地貌和植被类型下的土壤物理性质存在在显著差异性;相比空裸地,耐盐盐生植物,可以增加植被覆盖度,提高土壤保水能力,对流域农业垦区盐碱土的改良具有重要的意义。

青藏高原发现大型冻胀丘群

在青藏高原黄河源地区多格茸盆地内发现大型冻胀丘群,这些冻胀丘外观多呈穹窿状,有些呈脊状、新月状.盆地内的冻胀丘隆起高度多在3～6 m,最高不超过10 m,水平扩展范围数十米到上百米,最大超过300 m.冻胀丘在盆地内密集分布,众多小型湖塘嵌于其中,分布密度估计5～8个·km-2,局部区域内可达10个·km-2以上.从外观看,多数冻胀丘形态较完整,但有的已经部分塌陷,有的几乎完全塌陷,不同塌陷阶段的冻胀丘在盆地内均有发现.冻胀丘顶部钻孔岩芯揭示高含冰地层从丘顶以下5 m左右一直延续到20多米,局部发育厚层地下纯冰层,厚度可达2 m以上.根据外观形态、地下冰类型判断,这些多年生的冻胀丘属冰土丘（lithalsa）,和常见的冰核丘（pingo）有所区别.初步判断,这些冻胀丘形成于全新世大暖期以后的新冰期时期.多格茸盆地冻胀丘群的发现对现行的工程建设及工程建筑物的运营安全、区域古环境、流域水文等方面的研究都具有重要意义.