用耗散结构理论分析黄河三角洲的形成与演化

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1、用耗散结构理论分析黄河三角洲的形成与演化﹝王国强﹞（河南大学2010级地理科学实验班，开封，河南，[475001]）摘要：系统在远离平衡态条件下,通过与外界进行交换及组分间非线性关系所形成的一种新型有序组织结构。黄河三角洲作为一个远离平衡态的非线性开放系统，其形成与演变遵循耗散结构理论。用耗散结构理论分析研究黄河三角洲的形成与演变对于合理开发利用当地自然资源，保护三角洲湿地环境及建设高效生态经济区具有重要意义。关键词：耗散结构理论；黄河三角洲；形成；演化Analyzingtheforminganddevelop

2、oftheYellowRiverDeltabythedissipativestructuretheoryWangGuoqiangAbstract：Thedissipativestructureisakindofnewregulatedorganizedstructurethatisformedbyexchangewithenvironmentandnon-linearrelationsamongcomponentsintheconditionthatisdistantfromthenonequilibriums

3、tate.TheYellowRiverDeltaisaopenshopsystem,soitsforminganddevelopfollowsthedissipativestructuretheory..Analyzingtheforminganddevelopofbythedissipativestructuretheoryisofimportantvaluetoexploitnaturalresources,andbuildthehigh-efficiencyeconomiczone.Keywords：Th

4、edissipativestructure;theYellowRiverDelta;theforming;thedevelop0引言耗散结构是自组织现象中的重要部分，它是在开放的远离平衡条件下，在与外界交换物质和能量的过程中，通过能量耗散和内部非线性动力学机制的作用，经过突变而形成并持久稳定的宏观有序结构。[1]黄河三角洲是中国最大的三角洲，也是中国暖温带最大的湿地，区内自然资源丰富，生物种类繁多，具有极大的经济价值和生态价值。研究黄河三角洲的形成与演变对于合理开发和保护黄河三角洲具有重要意义。为此，前人做了大

5、量细致的工作，得到了一系列关于黄河三角洲形成与演变的理论成果。但是，将黄河三角洲作为一个远离平衡态的非线性开放系统，用耗散结构理论来分析黄河三角洲的形成与演变的各种规律，还很少见。因此，本文的思路具有一定的创新性。1.黄河三角洲的概况黄河三角洲位于渤海西缘，北临渤海湾，南临莱州湾，地理坐标为117°31′-119°18′E和36°55′-38°16′N。它主要分布于山东省东营市和滨州市境内，由古代、近代和现代三个三角洲体系联合而成。古代三角洲以蒲城为顶点，西起套尔河口，南至小清河口，陆上面积约为7200平方千米

6、。近代三角洲以东营市宁海乡为顶点，西起套尔河口，南达支脉沟口，陆上面积约为5400平方千米。现代黄河三角洲以渔洼为顶点，西起挑河，南到宋春荣沟，陆上面积约为3000平方千米。2.黄河三角洲的形成开放与耗散是自组织的必要条件。[2]开放系统跟环境之间存在熵交换，吸取高品位的物质、能量来组织自身，再把低品位的物质、能量排放到环境中。黄河三角洲的形成是黄河自身的水沙条件、黄河口的水流条件、海水的化学作用以及当地的地质构造条件等多种因素综合作用的结果。与国内外其他的大江大河的三角洲相比，黄河三角洲的沉积模式及地质结构具

7、有很大的的特殊性。2.1黄河的水沙条件黄河是我国第二长河，干流全长5464km，其突出特点是“水少沙多”。黄河中游流经世界上最大的黄土高原，由于该地区水土流失十分严重，黄河在此携带了巨量的泥沙进入下游地区。黄河平均每年输入下游的泥沙多达16亿吨，平均含沙量为35kg/m3,均居世界大江大河之首。黄河在兰州以上补给的水量占60%以上，而携带的沉积物量只占7.0%，近90%的泥沙和粒径大于0.5mm全部粗泥沙，集中来自河口镇至潼关区间，并且60%的水量和80%的泥沙量来自汛期。进入黄河下游的16亿吨泥沙中，约有4亿

8、吨淤积在下游河道内，约有4亿吨被输入深海，而约有8亿吨淤积在利津以下的河口三角洲及滨海地区。由此可见，黄河的形成有着充足的泥沙作为基础条件。2.2黄河河口的水流条件当黄河进入河口地区时，河道逐渐变宽，弯曲度逐渐加大，河流作用逐渐减小，水流速度与水面比降也逐渐减小。同时，受海流及潮汐作用的影响，河口水流速度进一步减小，导致河口地区泥沙大量沉积。2.2.1黄河河口的径流条件黄河三角洲地区河