貴州省變質巖區(qū)水道系統(tǒng)結構特征研究.pdf

1、貴州變質巖以區(qū)域變質巖為主，是構成貴州東部中部元古代地層的主體。變質巖區(qū)土層深厚、半風化層極為發(fā)育，一旦植被受破壞，水土流失程度將大大加劇。變質巖區(qū)作為常態(tài)地貌典型代表，其流域地貌及水道特征具有特殊性，因此研究變質巖區(qū)的流域地貌及水道特征能為常態(tài)地貌的水土保持工作提供科學依據(jù)。本研究在典型變質巖區(qū)1：50000地形圖的基礎上，運用ArcGIS空間分析和數(shù)理統(tǒng)計相結合的方法，根據(jù)Horton-Strahler水道分級原則，提取地表水道系統(tǒng)

2、與地貌信息并進行統(tǒng)計分析。通過與典型喀斯特區(qū)對比，研究了變質巖區(qū)水道發(fā)育特征及內部發(fā)育規(guī)律、不同流域級別水道系統(tǒng)的差異及主要地貌因子對水道系統(tǒng)發(fā)育的影響。研究結果表明：
　　1、通過ArcGIS人工提取水道，提取典型變質巖區(qū)內水道數(shù)目、總長等參數(shù)，運用數(shù)理統(tǒng)計方法將各級水道數(shù)目、水道總長、水道平均長分別與水道等級做趨勢關系和相關性分析。分析得出，變質巖區(qū)水道發(fā)育規(guī)律與喀斯特區(qū)相似，隨水道級別增大，均呈現(xiàn)水道數(shù)目減少，平均長增大的趨

3、勢，且各級水道數(shù)目、水道總長度和水道平均長度與水道級別之間都存在半對數(shù)直線回歸的關系。
　　2、通過數(shù)理統(tǒng)計方法，研究典型變質巖區(qū)水道結構參數(shù)。分析得出，變質巖區(qū)水道發(fā)育程度高于喀斯特區(qū)。變質巖區(qū)水道密度約是喀斯特區(qū)的2.5倍，水道頻度約是喀斯特區(qū)的3.4倍，且變質巖區(qū)各級水道在密度與頻度上的發(fā)育均高于喀斯特區(qū)，變質巖區(qū)2級水道密度與頻度相當于喀斯特區(qū)1級水道發(fā)育，變質巖區(qū)3級水道密度與頻度相當于喀斯特區(qū)2級水道發(fā)育，以此類推；水

4、道平均長度約是喀斯特區(qū)的0.7倍，平均分支比約是喀斯特區(qū)的0.78倍。這表明變質巖區(qū)水道發(fā)育多且密集，但長度較短，各級水道發(fā)育程度高，水道分支能力低，水道發(fā)育較完善。
　　3、以水道結構圖為基礎，提取各級閉合流域，并確定流域級別，計算各級流域內水道密度、頻度和分支比等水道結構參數(shù)，分析不同流域級別下的水道結構參數(shù)的差異性。分析得出，各級流域相互之間在水道密度、頻度、分支比方面的差異性不顯著，表明變質巖區(qū)流域級別對水道發(fā)育影響不顯著

5、，不同尺度水道發(fā)育規(guī)律相似，具有固定的普適關系。
　　4、通過流域數(shù)字化地圖，建立DEN數(shù)字高程模型，提取各級流域平均坡度、相對高差等流域地貌因子參數(shù)，分析流域地貌因子對水道發(fā)育的影響；利用面積—高程分析法，計算各級流域的侵蝕系數(shù)，確定各級流域的侵蝕發(fā)育階段，計算各地貌侵蝕發(fā)育階段的水道密度、頻度和集雨面積等水道結構參數(shù)，分析不同地貌發(fā)育特征下的水道系統(tǒng)差異。分析得出，不同流域平均坡度與不同地貌侵蝕發(fā)育階段下各類水道結構參數(shù)之間的