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基岩河道水力侵蚀模型原理及其最新研究进展 被引量：17
1
作者 胡小飞 潘保田 李琼 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期824-831,共8页
基岩河道水力侵蚀模型是最近20年发展起来的一项地貌演化定量分析的研究方法.模型基于河流侵蚀基本物理过程、实验观测及经验公式,推导出可以应用的数学模型对河流侵蚀过程进行模拟与构造分析.目前,其主要应用在构造抬升速率研究与地貌... 基岩河道水力侵蚀模型是最近20年发展起来的一项地貌演化定量分析的研究方法.模型基于河流侵蚀基本物理过程、实验观测及经验公式,推导出可以应用的数学模型对河流侵蚀过程进行模拟与构造分析.目前,其主要应用在构造抬升速率研究与地貌演化模拟研究中,但由于模型在简化过程中存在一系列假设,应用中具有一定的不确定性,其中主要的不确定性来自于坡度指数、河道宽度、岩性与沉积物影响等方面,对这些关键参数与问题的定量获取研究也是目前与将来主要的研究热点.在应用基岩河道水力侵蚀模型对地貌分析中,一定要注意其限定因素与不确定因素,否则会不同程度地降低研究结果的可信性. 展开更多
关键词 基岩河道 水力侵蚀模型 构造抬升 陡峭指数 地貌演化
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水力侵蚀预测模型GeoWEPP研究进展 被引量：2
2
作者 郝韵 于瑞宏 +3 位作者 郝瑞英 杨欢 张宇瑾 张笑欣 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第3期99-105,共7页
总结了水力侵蚀预测模型Geo WEPP的发展历程、技术框架、适用性和局限性,从DEM数据、土地利用/覆被变化、管理因子和土壤要素等4个角度详细论述了Geo WEPP模型的研究进展,针对模型的优势及存在的问题,结合当前水文和侵蚀模型研究形势,对... 总结了水力侵蚀预测模型Geo WEPP的发展历程、技术框架、适用性和局限性,从DEM数据、土地利用/覆被变化、管理因子和土壤要素等4个角度详细论述了Geo WEPP模型的研究进展,针对模型的优势及存在的问题,结合当前水文和侵蚀模型研究形势,对Geo WEPP模型未来发展的趋势与走向作了展望,指出该模型在DEM精度阈值的确定、空间尺度的转换、人类活动集中区的应用、与生态过程的结合以及WEPP与GIS集成开发5个方面有较大的拓展空间。 展开更多
关键词 水力侵蚀预测模型 GeoWEPP 水土保持 模型适用性 模拟精度 综述
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龙门山地区水系发育特征及其对青藏高原东缘隆升的指示 被引量：11
3
作者 李奋生 赵国华 +6 位作者 李勇 颜照坤 梁明剑 闫亮 李敬波 邵崇建 郑立龙 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期345-355,共11页
龙门山位于青藏高原东缘,既是青藏高原周缘山脉中陡度最大的山脉,也是构造活动和地貌景观塑造最为强烈的地区之一。因此,该区域成为研究构造-地貌-水系之间相互关系的实验场。本文基于ASTER GDEM数据,提取了青藏高原东缘地区15条基岩河... 龙门山位于青藏高原东缘,既是青藏高原周缘山脉中陡度最大的山脉,也是构造活动和地貌景观塑造最为强烈的地区之一。因此,该区域成为研究构造-地貌-水系之间相互关系的实验场。本文基于ASTER GDEM数据,提取了青藏高原东缘地区15条基岩河道的纵剖面,采用简单数学函数拟合河流纵剖面形态,并结合基岩水力侵蚀模型,分析龙门山不同位置的地形特征。本次研究获得以下几点认识:①通过对龙门山地区河流纵剖面的分析,龙门山整体上具有较高的隆升速率,导致这一地区强烈的河流侵蚀作用;②龙门山中段和南段的河流双对数图以上凸型为主,说明该区域尚未达到均衡状态,处于前均衡期;③龙门山北段的河流双对数图呈直线形态,说明该区域达到均衡状态,处于均衡期;④龙门山不同地区的水系发育特征,表明龙门山中段和南段具有更强的构造活动性、更高的隆升速率,龙门山北段则具有较弱的构造活动性、较低的隆升速率,并反映了青藏高原东缘的隆升作用具有明显的空间差异性。 展开更多
关键词 水力侵蚀模型 河流纵剖面 地形均衡 构造运动 龙门山造山带 青藏高原东缘
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山西霍山山前断裂冲沟S-A双对数图、凹曲指数与陡峭指数的构造响应特征 被引量：5
4
作者 毕丽思 何宏林 +3 位作者 徐岳仁 魏占玉 石峰 孙浩越 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1158-1172,共15页
利用能够反映构造隆升作用与河流下切侵蚀作用之间关系的河流水力侵蚀模型,以小流域性的霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率DEM数据,分析了64条横跨断裂发育的冲沟的S-A双对数图、凹曲指数(θ)与陡峭指数(logks);研究了它们对霍山山前... 利用能够反映构造隆升作用与河流下切侵蚀作用之间关系的河流水力侵蚀模型,以小流域性的霍山山前断裂为实验区,基于高分辨率DEM数据,分析了64条横跨断裂发育的冲沟的S-A双对数图、凹曲指数(θ)与陡峭指数(logks);研究了它们对霍山山前断裂构造活动的响应特征:1)冲沟的S-A双对数图基本都呈现出明显的上凸特征,这是对断裂区域构造隆升速率大于河流下切侵蚀速率的直观响应;2)冲沟的凹曲指数θ值均<0.35,平均值仅为0.223,远低于均衡河道的经验平均值(0.49),这是冲沟纵剖面下凹程度低的直接的量化表达,反映了冲沟的发育是很年轻的,而其原因主要是霍山山前断裂频繁而强烈的构造运动使冲沟没有足够的时间通过下切侵蚀作用来调整剖面形态;3)冲沟的陡峭指数logks值呈现出老爷顶一带最高,南北两侧较低,而且北部比南部高的分布特征;这在一定程度上指示了霍山山前断裂在老爷顶一带隆升速率最大,南北两侧较低,而且北部隆升速率比南部高。 展开更多
关键词 霍山山前断裂 河流水力侵蚀模型 冲沟 DEM S-A双对数图 凹曲指数 陡峭指数 构造响应
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华山山前正断层的分段活动特征--来自河流地貌参数的约束 被引量：8
5
作者 王一舟 郑德文 +3 位作者 张会平 李朝鹏 郝宇琦 张瑞 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期382-398,共17页
华山山前正断层是渭河地堑南缘重要的控盆断裂,其强烈的构造活动造成了华山的掀斜式隆升。研究表明,该断裂的活动性存在显著的空间差异:中段(华县—华阴)最强,西段(蓝田—华县)和东段(华阴—灵宝)相对较弱。文中通过提取华山山前河流的... 华山山前正断层是渭河地堑南缘重要的控盆断裂,其强烈的构造活动造成了华山的掀斜式隆升。研究表明,该断裂的活动性存在显著的空间差异:中段(华县—华阴)最强,西段(蓝田—华县)和东段(华阴—灵宝)相对较弱。文中通过提取华山山前河流的高程剖面,结合坡度-面积分析和积分法识别裂点,计算河流凹度和陡峭系数,并对古河道进行投影重建。结果表明,河流凹度大多为0.3~0.6,基本不受构造活动的影响。陡峭系数与裂点分布的空间差异显著:在断裂东段,河流处于稳态,陡峭系数最低为(104±30)m 0.9。断裂中、西2段的河流多为瞬态,发育slope-break型裂点。裂点下游河道陡峭系数中断裂中段最高((230±92)m 0.9),西段次之((152±53)m 0.9)。结合区域构造、岩性和河流沉积等,分析认为河流陡峭系数的分布指示了断裂活动性的空间差异,与活动构造研究结果基本一致。裂点上游陡峭系数(断裂中段为(103±23)m 0.9,西段为(60±14)m 0.9)明显低于下游,并且裂点迁移距离与流域汇水面积存在良好的幂律关系,因此,河流裂点是正断活动增强、山体加速隆升的标志。古河道重建结果表明,河道古起伏量(中段为(1000±153)m,西段为(751±170)m)约占现今起伏量(中段为(1323±249)m,西段为(1057±231)m)的66%~75%,因而现今地形起伏量的25%~34%是裂点所指示的这一期隆升加速造成的。假设裂点下游的河流下切速率与山体隆升相平衡,则河道陡峭系数与断裂滑动速率满足幂律关系。根据断裂中段河流陡峭系数与前人研究得到的晚更新世晚期以来断裂的滑动速率,且文中约束的坡度指数n约为0.5、侵蚀系数K约为1.52×10-4 m 0.55/a,结合裂点年龄公式,估算裂点的起始时限约(0.55±0.25)MaBP。文中对华山山前河流高程剖面的研究表明,华山山前正断层中段的活动性强于西段和东段,而且中、西2段在中更新世开始加速活动,并导致山体快速抬升和山前的地形起伏显著增加。 展开更多
关键词 水力侵蚀模型 裂点 古河道投影 陡峭系数 华山
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思茅盆地河流地貌特征及其对构造活动的响应 被引量：2
6
作者 汝鑫 张世涛 +4 位作者 董有浦 段佳鑫 吴可 王丹 张东越 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1202-1213,共12页
河流地貌对构造活动具有极高的相关性、敏感性,是研究新构造活动最切实有效的地貌标志之一。本文以30 m分辨率数字高程模型(DEM)为基础,利用ArcMap与Matlab软件提取的河流地貌因子(Horton定律比值和S-A双对数曲线),先后分析了思茅盆地... 河流地貌对构造活动具有极高的相关性、敏感性,是研究新构造活动最切实有效的地貌标志之一。本文以30 m分辨率数字高程模型(DEM)为基础,利用ArcMap与Matlab软件提取的河流地貌因子(Horton定律比值和S-A双对数曲线),先后分析了思茅盆地内部的李仙江、藤条江、勐戛河、威远江、南班河和南腊河等的河流地貌特征,揭示新生代晚期强烈构造活动对河流发育的影响。结果表明:1)思茅盆地的河流多沿或平行于走滑断裂发育,低级别河网较好的符合Horton定律中一般河网的发育规律,而沿活动断裂带发育的高级别河网则表现出了明显的偏差;2)各集水盆地S-A双对数曲线均呈凹凸相间排列;3)各集水盆地河道的裂点分布特征与岩性变化不一致,这表明思茅盆地内部高级别河网的发育受岩性变化的影响较小,而主要受走滑断裂活动的影响。 展开更多
关键词 思茅盆地 构造活动 河流地貌 HORTON 定律 河流水力侵蚀模型 裂点
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CLIGEN随机气候生成器在天山西部中山带的适用性评价 被引量：4
7
作者 史志文 徐俊荣 +1 位作者 潘锋 陈忠升 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2009年第4期499-505,共7页
根据中国科学院天山积雪雪崩研究站1978-2007年降水和气温的月平均资料以及在全美范围内选择参证站点得到的其他气象因子,利用CLIGEN模型分别模拟出日序列气象数据,统计出多年月平均降水量、多年月平均最高温度和多年月平均最低温度。... 根据中国科学院天山积雪雪崩研究站1978-2007年降水和气温的月平均资料以及在全美范围内选择参证站点得到的其他气象因子,利用CLIGEN模型分别模拟出日序列气象数据,统计出多年月平均降水量、多年月平均最高温度和多年月平均最低温度。选择模型有效系数E和平均绝对百分比误差(MAPE)为评价指标。最终确定HIBBING站点为最优参证站。HIBBING站点的模拟多年月平均降水量、月平均最高温度和月平均最低温度的模型有效系数E分别为0.980 0、0.956 3、0.996 5,平均绝对百分比误差(MAPE)分别为7.1%、10.70%、8.30%。从而确定了CLI-GEN模型在天山西部中山带的适用性。 展开更多
关键词 水力侵蚀预测模型 随机气候生成器 天山积雪雪崩研究站
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排土场植被覆盖度及地形变化对流域水土流失的影响 被引量：6
8
作者 邓彪 陈航 +1 位作者 李恒 雷少刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期299-308,共10页
煤矿区排土场的水土流失现象十分严重,盲目地进行植被重建会消耗大量资源,合理的植被覆盖度有助于指导矿区植被重建工作。基于水力侵蚀预测模型GeoWEPP,在野外调查结合遥感技术获取实测数据的基础上,以矿群为研究尺度探究了研究区排土... 煤矿区排土场的水土流失现象十分严重,盲目地进行植被重建会消耗大量资源,合理的植被覆盖度有助于指导矿区植被重建工作。基于水力侵蚀预测模型GeoWEPP,在野外调查结合遥感技术获取实测数据的基础上,以矿群为研究尺度探究了研究区排土场植被覆盖度变化对流域水土流失的影响规律并得出排土场植被覆盖度最佳范围。分析了锡林浩特矿群所在流域水土流失量增加的主要原因,在此基础上进一步模拟了地形格局变化下流域水土流失量的变化,研究了流域地形和地表植被覆盖类型变化对流域水土流失情况的影响效果;以10%的植被覆盖度为间隔、10%~90%覆盖度为区间,以50 a为模拟时长,分区域模拟分析矿群所在流域水土流失,并通过非线性均值变点法分析了生态效益最大化时的排土场植被覆盖度最佳范围。结果表明:①地形变化是研究区水土流失量增加的主要原因,地形变化对水土流失量增加的影响远高于排土场植被重建的缓解效果;②排土场边坡是发生水土流失的主要源点,仅仅进行排土场的植被重建难以较好地缓解水土流失状况,应该在地貌重塑的基础上重建排土场植被,以达到研究区生态环境优化的效益最大化;③水土流失归一化值随植被覆盖度的升高呈幂函数分布,经均值变点法计算得出锡林浩特矿群排土场的植被覆盖度最佳范围为40%~50%。 展开更多
关键词 水力侵蚀预测模型 植被覆盖度 流域水土流失 矿区排土场 地形
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强隆升区河流淤涨预测方法及减灾选线要点——以拟建中尼铁路为例
9
作者 黄艺丹 高雨 +2 位作者 孙先锋 李心怡 姚令侃 《中国铁道科学》 2025年第5期100-110,共11页
对铁路百年服务期内河流淤涨状态的预测是优质选线设计的基础。强隆升区约占我国陆地面积的30%,但已有研究对强隆升区中可能存在的河流淤涨影响工程安全问题重视不足,也缺乏低成本获取河流淤涨信息的技术。为此,提出基于水力侵蚀模型建... 对铁路百年服务期内河流淤涨状态的预测是优质选线设计的基础。强隆升区约占我国陆地面积的30%,但已有研究对强隆升区中可能存在的河流淤涨影响工程安全问题重视不足,也缺乏低成本获取河流淤涨信息的技术。为此,提出基于水力侵蚀模型建立河流冲淤状态判据,并利用SWOT卫星数据预估河床淤涨速率的方法。以中尼铁路为例,应用所提方法在约3.2万km^(2)范围内,判识了6条总长807 km河流的冲淤状态及其分布,确定了208 km重点河段的河床淤涨速率。在此基础上,针对峡谷段河床淤涨加剧泥石流与主河相互作用的问题,提出线路高程绕避的减灾选线原则;针对开阔谷地,在既实现同岸绕避泥石流又规避主河淤涨风险的条件下,划定铁路布线的可行域。结果表明:该方法在仅利用社会公共资料的条件下,能广域、高效、低成本地获取河流淤涨信息,且精度能与原则选线阶段的设计深度相匹配。研究方法及结论对利用构造地貌学前沿理论和卫星遥感新技术,推动铁路选线勘察设计技术的进步具有范例性作用。 展开更多
关键词 中尼铁路 选线 强隆升区 淤涨预测 水力侵蚀模型 SWOT卫星
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