基于现代科学的河流地貌研究评述论文_谢元成 张会彬 樊涛

基于现代科学的河流地貌研究评述论文_谢元成 张会彬 樊涛

摘要:河流地貌学是地貌学的重要分支之一,与经济建设以及人类活动皆密切相关,备受人们的重视。此外,河流的发展演化在影响人类生存的同时,还对地球表面地表形态的塑造起到了极其重要的作用。随着科技的发展,对河流地貌的研究愈加深入,日趋成熟,各种理论成果纷纷展现。河流塑造丰富多样的地貌,而地貌条件又引导着河流的发展,二者的结合,将更好的服务于社会与科学的发展。

关键词:河流地貌、地貌形态、地貌研究

引言

“生命之源”---水,不仅影响着生命的生存还对形成地球上丰富的地表景观具有非凡意义,此外,河流也在大陆地表地貌形态的塑造上发挥了作用,且大多数河流的空间安排都基本位于地貌框架内。无论是从前还是现在,人类的生活甚至于生存都离不开水,并且往往依水而居、沿河而存,河流在人类文明史中的地位无可替代。在人们生活的地球上,地表百分之七十的面积都是水,但塑造河流地貌的只是其中的一小部分,如浅层地下水以及地表径流等才能直接影响到流水刻蚀地貌的形成。在河流地貌的研究中,不但应该从空间维度上研究河流地貌的形态、成因、分布特征,还要从时间维度考察河流地貌发育和演化的具体规律,发挥现代的科学技术条件,多方面的进行研究。

一、河流地貌研究史

河流地貌学研究内容是河流地貌发生和发展过程,揭示流域泥沙运动规律和地质、自然地理条件对地貌发育影响的科学,既分析地貌发育的现代动力过程,也追溯其历史的演变。

关于人类对河流的治理最早可以追溯至舜帝时代,关于“大禹治水”的传说,与此同时古罗马人也在探寻没有降水河流却不干涸的等与河流密切相关的问题。十七世纪时伽利略提出“河流均衡剖面”理论,认为合理的河流剖面图应是符合抛物线型。此后涌现出了众多对河流的相关研究,使这一领域愈加成熟,并且重视水流在河流地貌中的重要作用。例如,美国学者Gillbert提出“均衡斜坡理论”,探索河流的能量与泥沙侵蚀沉积的关系;Goldrick等提出了“坡度-距离模型”理论;Powell在考察格林河以及克罗拉多大峡谷时提出了“侵蚀基准面”和“局部侵蚀基准面概念”,Powell提出抬升是下切的前提,河流到达侵蚀基准面时下切侵蚀就会消失等概念。综上所述,对河流地貌的研究,主要应用于河道的治理、地下水的开发利用、沉积学与地层学的研究、河流沉积矿的勘探以及水土保持的研究等。

二、地貌学及其发展

地貌学 (geomorphology),是研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科,又称地形学。地貌学是地理学的分支,亦是地质学的一部分。地貌学对工程建设、农业生产、矿产勘查、自然灾害防治和环境保护等均有实际意义。地貌形态复杂多样,地貌单元规模大到地球椭球体,大陆和海洋,小到沟谷及裂点等,且这些形态各异的地形地貌体,成因也不尽相同。地貌是地球内外营力共同作用于地表的结果,地貌类型在一定程度上反映了内外地质营力组合状况、作用强度以及相应的主导发展方向。

地貌是地理环境的重要因素之一,并且自古以来人类的生产生活都与地貌形态息息相关。从中国的远古神话,到西方圣经的传说,人类不断探索地表形态的形成与发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆据研究表明早在4200年前,古人就组织过大型的地理考察及测绘活动,所绘之图就是早已失传的《山海图》;与此同时还有西周时期的《诗经》、北魏郦道元所著《水经注》、北宋沈括的《梦溪笔谈》、明代《徐霞客游记》等,逐渐从单纯的记录转变为更加深入的地貌成因探索。在西方,古希腊哲学对地球的形成进行了探讨,古罗马时期由于引水灌溉的需要,对河流地貌和地震引起的地貌变化进行了分析。总是言之,地貌学的发展在十九世纪中期前主要注重于描述和记录工作,直到1899年美国学者提出了《地貌循环》,这才意味着地貌学正式形成,并奠定了现代地貌学发展的基础。随后,1924年德国地质地貌学家W.Penck在《地貌分析》中提出了坡面发育理论,试图用数学微分法解释地貌发育过程;。又在20世纪60年代,一个新的“动力平衡理论”概念被提出,提出者Hack等人认为地貌隶属开放体系,开放体系中地貌演化路径有多条,而地理循环是“封闭系统”,地貌达到老年期后,又将拨回到抬升的时钟,这条理论的出现,对戴维斯等人的地貌学理论提出了最严厉的批评和挑战。

三、研究展望

伴随社会经济的发展以及科技的创新,对河流地貌的研究会得到进一步的蓬勃发展;不仅是现代科学的研究能力有所提升,例如,出于海陆交互作用及陆地地球系统的研究需要,其对河口海岸动力学等与河流地貌学密切相关的学科提出了要求;与此同时,河流地貌学与其他相邻边缘学科交叉与融合的趋势越来越强,并会产生一些新的增长点;互联网技术和数字地球的发展将促使河流地貌交流成果愈发轻松、便捷。交流愈来愈便捷 。为了使中国河流地貌学研究继续前进,还应在以下方面进行深化:(1)河流地貌系统中以水为载体的多元物质(泥沙、污染物、生源要素)迁移过程及其生态效应;(2)加强科研、大专院校及工程部门间,地学、水利泥沙及环境学专业等的河流地貌研究力量的协作与融合;(3)河流地貌系统对于新构造运动、气候变化和人类活动响应的模拟研究;(4)河流地貌学中若干难题的进一步破解;(5)以高水平的基础性、前沿性、前瞻性 、战略性成果, 使河流地貌学在国家资源环境战略决策中充分发挥作用;(6)瞄准国际前沿的重要生长点,加强国际交流,展开知识创新研究,

结语

综观近年来我国河流地貌学的发展,河流地貌学的众多学者一方面不断学习和吸收河流动力学、泥沙运动力学等相关理论方法,另一方面重视成果交流工作,和各国学者共同对河流地貌学进行研究探析;并积极从不同角度进行研究,进行学科交流,致力于发挥物理及数学的理论方法解决目前较为困难的问题,建立地貌学概念与物理学原理相结合的模型,使得定量化程度大大提高。

中国在高含沙水流及多泥沙河流地貌过程、河流泥沙和河床演变数学模型及工程应用等方面已跻身国际先进水平,若干重要成果为黄河、长江等大江大河的治理和重大工程决策提供了依据。

参考文献

[1]Wang Guangqian,Liu Jiahong.Digital Models of Drainage Basins.Beijing:Science Press,2006.[王光谦,刘家宏.数字流域模型.北京:科学出版社,2006.]

[2]Wang Zhaoyin,Wang Guangqian,Li Changzhi,et al.A preliminary study on vegetation-erosion dynamics and itsapplications.Science in China Series D:Earth Sciences,2003,33(10):1013-1023.[王兆印,王光谦,李昌志,等.植被—侵蚀动力学的初步探索和应用.中国科学D辑:地球科学,2003,33(10):1013-1023.]

[1]胡世雄,王珂.现代地貌学的发展与思考[J].地学前缘,2000(S2):67-78.

论文作者:谢元成 张会彬 樊涛

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第4期

论文发表时间:2020/4/23

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于现代科学的河流地貌研究评述论文_谢元成 张会彬 樊涛
下载Doc文档

猜你喜欢