不同地理环境下辫状河道形态特征及其影响因素的对比研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 薛茜戈 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 贺莉 |
| 关键词 | 辫状河流 河流形态演变机制 辫状指数 主成分分析 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 辫状河流是冲积河流的主要类型之一，广泛发育在各种空间尺度和冲积环境中。青藏高原为地区河流发育辫状河段提供了能量和物质基础，长江、黄河、雅鲁藏布江-布拉马普特拉河均有辫状河段分布，这些河段发生发展的地理环境不同，河道形态演变过程和主导因素很可能存在差异。然而，目前针对辫状河段形态演变的研究普遍聚焦于某一研究河段或某一区域的多个河段，普遍缺乏横向对比研究，此外，辫状河段形态演变的影响因素及其机制还没有得到充分的定量研究。因此，本文以5 个不同地理环境下的代表性辫状河段（长江源通天河段、黄河源达日河段、黄河下游铁谢-高村河段、雅江中游河段和布河马久利河段）为研究对象，对三十年尺度的辫状河段形态演变特征、影响因素及其作用机制进行了由浅入深的比较研究。 本研究首先基于遥感影像数据对1990–2020 年5 个代表性辫状河段的辫状指数、心滩规模和主河道迁移率等表征河道形态的指数进行了时空变化分析。然后，基于基础地理要素数据考察了5 个河段及其流域的水文、地质地貌、气候、植被和人类活动等地理环境因素的空间差异和变化趋势。最后，应用主成分分析和因子分析方法，量化比较了各种地理因素对辫状河道形态演变的影响程度，分别解释了影响5 个河段辫状河道演变的主导因素及其作用机制。研究的主要结论如下： （1）5 个研究河段辫状形态特征的对比分析表明，不同河流的辫状形态特征存在明显差异，同一河流不同河段的辫状特征具有相似性。雅江-布河辫状河段的辫状程度及其变化幅度都显著高于黄河河段（雅江中游河段和马久利河段的辫状指数BIB 为9.02 和5.72，变幅为2.90 和2.53，达日河段和铁谢-高村河段的BIB 为3.74 和1.68，变幅为1.19 和1.48），而长江河段的辫状程度较高且变化剧烈（通天河段的BIB 为8.09，变幅为2.99）。上游高原辫状河段中，通天河段和雅江中游河段辫状程度高且活跃，但因河谷限制河道外形较为稳定，河宽和弯曲度变化有限，而达日河段含沙量偏低，不易于心滩的形成和变化，因而辫状程度低且变幅小；下游平原辫状河段中，马久利河段位于开阔的冲积平原，心滩和河道较多且活跃，辫状程度低于雅江中游河段，而铁谢-高村河段的辫状程度非常低且有向弯曲河型过渡的趋势。 （2）5 个研究河段的水文过程与流域地理环境表现出整体趋势相似性和个别因素独特性。以水沙特征为例，各河段的流量与输沙率的年际变化均无显著趋势（Mann-Kendall 检验：p > 0.05，|Z| < 1.96），且水沙同步性显著，其中，铁谢-高村河段输沙率在2000 年前后降幅83.94%，有明显阶段性；各河段的水沙峰值都出现在夏季（6–9 月），其中，雅江-布河河段的流量峰值高达年均值的3–4倍、输沙率高于其他高原河段的1–2 个量级，黄河河段的水沙变化曲线呈现出特殊的双峰结构。以地质地貌控制为例，高原河段均位于山谷并处于地貌发育中后期（流域面积高程积分HI > 0.38），辫状程度较高，但是达日河段虽然流域构造活动性最强（HI = 0.42）、比降最大（I = 1.29 m/km），辫状程度却是高原河段中的最低；平原河段比降低（I ≈ 0.3 m/km），但是马久利河段上游河床骤降引发高能侵蚀，促进心滩发育，辫状程度较高。 （3）5 个研究河段形态特征的多维因子分析表明，水沙条件是辫状河道形态特征的最主要影响因素，地理环境因素与人类活动通过调控水沙关系和河道边界条件间接塑造河流形态。主成分分析显示，流量（2.20）和输沙率（1.29）所代表的水文条件及降水（1.75）和气温（0.75）所代表的气候条件在辫状河道形态演变中的贡献率较高，是研究河段辫状形态演变的最主要影响因素。因子分析提取了影响辫状河道形态演变的两个潜变量——自然水文-地形因子和气候-人类活动因子，分别控制基础侵蚀与径流过程和主导输沙响应与生态干扰。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 109 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215711]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 薛茜戈. 不同地理环境下辫状河道形态特征及其影响因素的对比研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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