1. 北方民族大学 土木工程学院，宁夏 银川 750021; 2. 北方民族大学 计算机科学与工程学院，宁夏 银川 750021.
摘 要：河流的发展演化不仅与人类生存紧密相关，而且也对地球表面地表形态的塑造起到了至关重要的作用。河流地貌的研究从伽利略时期到十九世纪戴维斯地貌循环理论测出现，暗示着河流地貌研究的日趋成熟。河流塑造了各种地貌，地貌条件又制约着河流的发展，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，地貌形态，河流地貌；
1 引言
水不仅对生命的生存而且对地貌及各种地表景观的形成也意义非凡，河流也在很大程度上决定地球大陆地表地貌形态，大多数河流的空间安排都基本位于地貌框架内。自古以来，河流的发展演化与人类文明发展息息相关，从地质历史发展史到人类以及人类文明发展史都与河流联系密切。人类对河流和水的研究很早就已经开始，世界四大文明古国分别兴起于黄河、恒河、尼罗河、幼发拉底河与底格里斯河，无论远古原始氏族社会还是现代文明社会。人类大都依水而居且沿河而存，河流在人类以及人类文明的发展历程中具有不可替代的位置。地球表面70%的面积都是水，但是97%存在于大洋盆地内，只有浅层地下水和地表径流这很少一部分直接影响到流水刻蚀地貌的形成，它们占地球总水量的0.6141%；但是，也就是这些水流决定地表的流水侵蚀地貌形态，尤其是中小尺度的地貌形态[1]。
2 河流地貌研究史
有关河流治理研究的历史传说最早源于舜帝时代“大禹治水”的故事，古罗马人也很奇怪没有下雨但是河流为什么不干涸等问题。十七世纪，意大利学者伽利略提出“河流均衡剖面”，他认为理想的河流纵剖面应当是抛物线型。紧接之后有诸多研究成果，使河流研究逐步迈向成熟，流水因此被认为是地貌形成中最活跃的营力[2]。Powell在对格林河与克罗拉多大峡谷的考察过程中提出侵蚀基准面（base level）和局部侵蚀基准面概念（regional base level）[3]，认为抬升是下切的前提，河流到达侵蚀基准面时下切侵蚀就会消失。美国学者Gillbert提出均衡斜坡理论[4]，认为河流能量大时遭受侵蚀，能量小时以沉积为主，当河流侵蚀等于沉积时，河流趋于均衡，不侵蚀也不堆积。Hack提出了河流平衡纵剖面坡度-长度（SL-form）模型[5, 6]；Goldrick等则提出了坡度-距离模型（DS-form）[7]。我国学者钱宁等认为山区河流在地质发育史上有时处于比较年轻的时期[8]，纵剖面上存在一系列折点，以及险滩缓流沿程相间，河床起伏很大，河流纵剖面往往不是一条圆滑曲线，而是存在一系列折点。贾绍凤以黄河下游河道为例分析了构造运动对河流纵剖面的响应程度[9]。均衡论的提出使河流研究走向新的层面。
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3 地貌学及其发展
地表形态具有各种规模和特征，地貌学（Geomorphology）是研究地表形态及发生、发展、结构和分布规律的科学[10]。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，小到沟谷及裂点等等。这些规模、形态各异的地形地貌体，成因也不尽相同，如海洋和大陆的形成与地球内部物质运动有关，山脉隆起和盆地下沉与地壳运动有关，沟谷与裂点的形成则是河流及断层作用下的产物。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。
关于地貌学的发展在十九世纪中期以前基本都是以描述和记录性的工作为重，缺少思辨及解释工作。直到1899年美国学者将Davis的经典理论《地貌循环》的出现，意味着真正的地貌学开始出现，Davis将地貌发展分为幼年期、壮年期及老年期，他认为地形地貌是向下发展的，是一种单向、密闭的发育系统，是构造运动、时间和内力的函数，地形地貌经构造抬升后，遭受外力剥蚀降低，随着时间循环[11]，奠定了现代地貌学发展的基础。随后，德国地质地貌学家W. Penck于1924年发表《地貌分析》中提出坡面发育理论，试图用数学微分法解释地貌发育过程，他认为地貌是侧向发展的，是一种多路径的、开放的发育系统，地表发育受制于构造和外力的同时作用[12]。King C L的山足面学说[13]强调坡面平行后退，山体缩小，而山足面不断扩大。20世纪60年代，Hack等人提出新的“动力平衡理论”概念，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[14, 15]；动力平衡理论的出现，对戴维斯等人的地貌学理论提出了最严厉的批评和挑战，其认为地貌实际上是由诸多变量共同作用的产物，而非是Penck 、Davis等人说的两个或三个变量控制。
4 研究展望
科学发展遵循分工越来越细的规律，各个学科本身呈树枝状分叉，而且学科间相互渗透、相互联系成网状交互；新的分支与交织代表着科学的前沿，如地貌学既是地理学的分支，又是地质学与地理学的交叉。河流地貌学是地貌学的一个分支，又是地貌学与河流研究的交叉科学；阶地是河流地貌学的一个重要组成部分，而阶地的形成与构造地质和海平面变化等关系密切。
河流对地貌的贡献主要为刻蚀和搬运，形成高山深谷地貌最为多见。地表大多数地形地貌的成因与河流紧密相关，例如黄河晋陕峡谷、长江三峡峡谷、黄土高原黄土塬－梁－卯等地貌形成都归因于河流作用。同时，研究河流也离不开地貌，河流塑造了各种地貌，不同地形条件又制约着河流的发展方式和方向，要更好的研究河流务必要研究其周围相关地貌，河流的研究又能推动地貌学的研究发展，河流地貌学能很好的将二者结合到一起，服务于社会与科学的发展。
参考文献
[1] 钱宁，张仁，赵业安，等. 从黄河下游的河床演变规律来看河道治理中的调水调沙问题[J]. 地理学报. 1978(01):
[2] 贾绍凤. 构造运动影响河流纵剖面及河道冲淤的数学模型[J]. 地理学报. 1994.
[3] 杨景春，郭正堂，曹家栋. 用地貌学方法研究贺兰山山前断层全新世活动状况[J]. 地震地质. 1985.
基金项目: 北方民族大学校级重点项目(NO.2015KJ13)和北方民族大学校级项目(NO. 21400127121500827).
通讯作者: 王晓峰(1980-), 男, 讲师, 研究方向: 算法分析与设计.
论文作者:马占武1, 王晓峰2
论文发表刊物:《科技中国》2016年11期
论文发表时间:2017/1/5
标签：地貌论文; 河流论文; 地貌学论文; 纵剖面论文; 地表论文; 形态论文; 营力论文; 《科技中国》2016年11期论文;