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三、影响河床演变的一些广义的背景
以上探讨,局限于考虑上游来水来沙及纵剖面发育的外观形态.但要深人预测,还应弄清影响侵蚀及堆积的大环境机制,其中,气候变迁无疑是一个重要因素,且已引起人们注目;而新构造运动是另一个重要因素。诚如《河床演变学》[6]所言:河床的形态变化,“是地表在内营力和外营力作用下长期发展的产物,既要考虑流水的动力作用,也要考虑构造运动的深刻影响;既要研究现代过程,也要了解演变”.这里就它与其它学科的联系,提出一些联想。
1.钱宁提出:“一般当气候变得干寒时,河流的中上游表现为水沙条件的变化所引起的堆积抬高,中下游则表现为海平面下降所带来的溯源侵蚀。当气候向湿热方向波动时,则河流作出的反应正好相反”(文献[6]第334页)。刘东生等长期对黄河中游黄土的研究,恢复了黄土和古土壤的时间序列,指出这一序列与气候变迁、华北平原土壤发育、细粒沉积、平原河湖侵蚀—沉积的关系[7],启示我们在全新世气候与地层的划分中,找出子属的寒冷—温暖周期变化和子属的黄土侵蚀振荡来。
2.联系赵松龄、高善明与周志德对海面变化及其对河道影响的研究[8-10],认为西汉末期下游河患加剧、变徙频繁,可能受两汉之际渤海海面波动影响。侵蚀基面因海进造成抬升,河口段流速减小,削弱了宣泄洪水和挟送泥沙的能力,导致河床溯源抬升,触发一系列决溢。
3.陆中臣提出了传统的河相关系研究缺乏对内营力的考虑,从而引入广义边界条件地壳垂直形变率T[11]:洪笑天等对地壳沉降抬升影响河型转化进行模拟研究[12],指出地壳沉降造成水流扩散,挟沙力降低、堆积加剧、河床比降增大;在地壳间歇上升中,河型由分汊型向单一顺直型转化,原沉降段的上游,相对地加积,发育江心洲.从而从实验角度证实了构造运动对于河床演变的理论意义。
总之,广义边界条件的引入,使人联想到黄河下游在历史上各河段的加积与相对稳定的交替存在,除了河床自身调整的因素外,还有更为宏大的环境背景.加强河床演变和关联学科的相关性研讨,将有助于加强对历史、现代、未来黄河下游河床堆积、河床变徙内在机理的认识。
四、结语
1)黄河下游存在西汉末东汉初,宋金、明清三个强加积时期,现行黄河正处于一新的强加积时期中。自古至今堆积速率逐渐加大。
2)对近500年来下游来水与堆积的相关分析,说明丰水多沙与堆积加强的正相关性的存在,划分出1533-1595、1642-1782、1797-1908年三个丰水时段。丰枯周期变化大致遵从于我国气侯变化的110-150年周期规律。
3)对未来一个多世纪下游来水预测,认为在21世纪50年代之前,下游将处于丰水多沙的D丰水阶段,相应会出现比历史状况更为严重的加积局面。
4)利用文史记载和地貌学、沉积学的方法,对黄河历史作出科学的认识,是一切实可行的方法,并有待于深入与展开,同时,应当结合气候变迁、新构造运动等这些更为深刻、广阔得多的大环境背景因素,进行综合考虑。