贺兰山水系流域地貌特征及其构造

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn贺兰山水系流域地貌特征及其构造指示意义*李宗盟，高红山，吉亚鹏，张忱，管东升，杜功元（兰州大学西部环境教育部重点实验室，兰州730000）摘要：基于Arcgis9.3提取了贺兰山河流水系流域的地貌特征，并计算面积—高程积分及河流纵剖面的凹度值。通过对比分析该区河流的面积高程积分值及凹度值，结合前人研究结果，探讨了贺兰山区河流发育阶段及两种指标对区域构造活动的指示意义。研究发现，该区河流大多处于中年期，及中年向老年过渡的阶段，反映该区构造—侵蚀之间基本均衡。并发现，两

2、种指标同常规地貌指标（流域落差，流域面积，河长）之间存在一定的关系。关键词：面积高度积分；凹度；构造活动；贺兰山中图分类号：P69GeomorphicindicesoftheriveranddrainageinHelanMountainanditsindicationtotectonicsLizongmeng,GaoHongshan,JiYapeng,ZhangChen,GuanDongsheng,DuGongyuan(KeyLaboratoryofWesternChina'sEnvironmentalSystems,Mini

3、stryofEducation,LanzhouUniversity,LanZhou730000)Abstract:WeextractedtheriveranddrainagebasininHelanmountainandcalculatedthehypsometricintegralandconcavityoftheriverprofilebasedonArcgis9.3,Analysisonhypsometicintegralandconcavity,combinedwithpreviousstudies,wediscuss

4、edtheriverevolvementstagesandthetectonicactivityofHelanmountain.Wefindoutthat,mostriversherebelongstomaturestageandothersareinstageofmature-to-old,thatmeansthetectonicactivityanderosionhaveachievedequilibrium.Andtheseindicesrelatetoeachother.Keywords:hypsometricInte

5、gral;concavity;tectonicactivity;Helanmountain0引言河流系统的演化受到一系列因子的影响，如地形、水文、流域地质、气候以及沉积物源[1][2]。隔离其中某一因子去探讨其他因子对河流的影响相当复杂，但这为我们研究单一因子对河流演化的贡献提供了可能。在构造活跃区，剔除其他因子的干扰，流域表现出来的形态[3]也可以被用来反演区域的构造活动。河流对构造活动的微妙变化十分敏感。通过对河流地貌因子的提取，可以帮助我们分析某一区域的构造活动状况。本文基于Arcgis9.3和ASTER30mDEM数据

6、，提取贺兰山河流地貌指标，以Strahler曲线和河流纵剖面凹度两个指标进行分析，探讨贺兰山区河流发育阶段及其所反映的区域构造活动状况。1研究区概况贺兰山为一地垒式山地，山地东西麓均有巨大的山前隐状断裂。其山体狭长，呈南北走向，全长110km，东西宽20～40km。贺兰山处于我国南北构造带的北端，新生代以来以大作者简介：李宗盟（1987-），男，硕士研究生，从事河流地貌演化研究.E-mail:lizm09@lzu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn[4]陆内部的伸展变形为主，受青藏高原东北

7、源的挤压，形成一系列内部断裂。地形地貌上表现为西缓东陡，北宽南窄，平均海拔约1800m，最高峰敖包疙瘩3556m。贺兰山位于我国季风季候与非季风气候，荒漠草原与荒漠的过渡带。水源补给主要来源于降水，且降水集中于[5-6]6-8月份，因此山内河流多为季节性河流。图1研究区位置Fig.1Thelocationofstudyarea2水系及流域的提取以30m分辨率的ASTERDEMV001为数据源，在Acrgis9.3中加载并拼接，得到研究[4,7-8]区DEM（图1）根据前人关于贺兰山断裂的研究，并参考山脉两侧洪积扇扇口的分布，裁

8、切得到贺兰山地区的DEM图。通过Arcgis中hydrology分析模块提取水系及流域，水系提取阈值为40000。利用3Danalysis模块将提取的河网进行处理，得到12条河流的纵剖面图及河道高程数据。图2贺兰山主要水系及其流域Fig.2Themainriversanddr