流水地貌學

流水地貌學

流水地貌學,是研究由流水塑造所成地貌形態的形成、發展和演化規律的科學。隨著溝道水流的匯集,水流的侵蝕力明顯增大,溝底切入含水層中,獲得常年不斷的徑流,稱為永久性水流,它所占領的通道即為河流。流水地貌學充分吸取了相鄰科學和現代技術科學的理論和方法,如系統論和控制論、遙感、同位素測年、物理模型試驗及利用計算機進行數學模擬等。

概述

流水地貌學是研究由流水塑造所成地貌形態的形成、發展和演化規律的科學。陸地表面幾乎到處都有流水作用,但其性質、強度及造成的地貌形態,各地卻有很大差異。地表水流主要來源於大氣降水,此外也接受地下水和冰雪融水的補給。降水量大於入滲量,斜坡表面就出現原始地表徑流,即坡流或面流。坡流沿坡面運動,逐漸匯聚成較大的流束,形成分割斜坡的侵蝕切溝和溝道徑流(也稱暫時性水流)。隨著溝道水流的匯集,水流的侵蝕力明顯增大,溝底切入含水層中,獲得常年不斷的徑流,稱為永久性水流,它所占領的通道即為河流。河流不斷發育、壯大,產生新支流,形成複雜的水系網路,將地表劃分成大小不等的流域體系。

分類

按照上述流水作用性質的差異,流水地貌分為:①斜坡面過程。主要研究在雨滴和坡流作用下,斜坡的形成和發育過程;②溝谷地貌。研究各類溝谷(細溝、切溝、沖溝、坳溝等)的發生與演化;③河流地貌。研究河谷地貌形態及其形成和發育過程,河床演變等;④流域地貌。研究各類水系的結構特徵、發育機理和過程。

發展歷史

流水地貌一直是地貌學主要研究對象之一。近代流水地貌學形成於19世紀末,主要成就是戴維斯提出的侵蝕輪迴學說。20世紀中葉以來,逐步與水文學、水力學和河流動力學相結合,強調形成地貌現象的物理機制和進行定量分析。40~50年代,霍頓(R.E.Horton)、斯特雷勒(A.N.Strahler)等人提出了關於水系形成、發育過程的數量定律。70年代以來,各種新概念和新理論進一步發展,其中最重要的是流域系統和河流的水文地貌過程理論。前者把流域視作一個開放系統,包括產沙區、搬運區和堆積區3個子系統。物質和能量可自由出入於系統,又可在系統內運動和轉化,進行複雜的回響過程。過程進行中存在若干個臨界值,達到或超過此值就發生地貌類型、過程的質變。後者把地貌形態和水文、泥沙及水力因素結合起來進行分析,從而確定地貌形成、發育的物理過程和數量關係。

研究方法

在研究方法上,充分吸取了相鄰科學和現代技術科學的理論和方法,如系統論和控制論、遙感、同位素測年、物理模型試驗及利用計算機進行數學模擬等。許多實際問題,如國土整治、流域規劃、土壤侵蝕防治、河流資源開發、水利樞紐建設、河道和溝谷治理、航道和港口選擇等都與流水地貌的調查研究有密切關係。近年來中國流水地貌學在研究領域、研究內容、研究方法及與生產實踐結合等方面,都有了很大發展,目前正向現代化、定量化、實驗化方向發展。

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