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[科普中国]-应用地形学

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应用地形学是运用地形学的理论和方法解决有关生产实践问题的学科。它将地形学研究与改造自然及其决策过程紧密相连,是地形学的一个分支,也是应用地理学的重要部分。

经过两次大战,科学发展方向日益著重实用功能,涉及地形学原理应用之水土保持、工程设计、道路开辟,土地利用、都市计划等各方面之研究日盛,应用地形学(applied geomorphology)乃应运而生。

研究内容应用地形学的研究内容十分广泛,涉及环境研究、资源调查、农业、水土保持、水利、水电、海港和交通建设,以及某些矿产的开采和利用等。这其中最主要的有农业地形、工程地形和矿业地形。应用地形学是研究如何应用地形学原理和方法解决生产实践的学科。1

如研究地貌形态与沉积物的分布规律,进行地形区划、农业区划;应用沉积相的理论和方法,了解石油、地下水和一些砂矿的富集和贮存规律;根据地形的变形揭示新构造运动,找出地震危险区,作地震长期预报,衡量大型建筑的地基稳定性;研究某些灾变性地貌过程,如山崩、滑坡、泥石流等,进行预测,提出防护措施;研究河流和波浪的侵蚀、搬运、堆积作用,对水土保持、航道整治、海港选址、护岸护坡等工程建设提出依据;研究风沙运动规律,采取防风固沙措施,保护农田、草场和道路;许多以自然风光为特色的旅游点、区的选择和建设,也需要地形学知识。

研究领域应用地形学的研究方法很多,在不同领域、不同项目上各不相同,一般是在研究地形类型、成因及演变规律的基础上,按特定的要求进行地形条件的评价灾害性地形过程的预测,然后拟订治理规划和措施等。

农业地形主要研究适于农垦的地形类型并进行评价。在水土资源严重不平衡的地方,进行区域调水线路、区域地形和水系变迁的研究,为水系改造提出经济可行的方案。在农业区的建设和改造中,除上述研究内容外,还要进行微地形研究,在丘陵、山地农业地形研究中,策重坡地地形和水土流失的研究;在以土状堆积物为主的黄土地形区,要研究切割深度和密度,侵蚀强度分区和分带,为合理安排农业工程措施和农作物提供依据。

工程地形指为工矿、交通和水利等工程建设而进行的地形研究。如从沉积物厚度的变化、剥蚀强度的差异、阶地的特征、河谷下切的程度和各种构造地形形迹等,揭示新构造运动的特点和强度,提出铁路、工厂和水库大坝等大型建设工程最适宜的地点;研究山崩、滑坡和泥石流的分布及其发生规律,预防对交通线、厂矿、村寨的严重破坏;通过室内模拟实验,研究河床边界条件和水动力过程,探索河道与岸坡的冲淤规律,为航道及岸坡的治理提供依据和措施;研究海岸带波浪、潮流的冲淤规律,对港口与航运设施,提出设计或整治方案;研究沙丘移动规律和沙丘植被的生长条件,控制流沙,保护交通、厂矿和农田、村庄,进而改善环境。

矿业地形矿业地形,主要指为开采砂矿和石油、天然气等所进行的地形研究。

研究流水的运动规律,搬运物的沉积规律和砂矿的沉积条件,有益于寻找砂矿,圈定砂矿的富集地域;研究水系结构、河流纵剖面变化和沉积物的分布规律,研究构造地貌的形态与成因,可为勘探石油和天然气提供依据。地形学中的沉积环境和沉积相的研究的迅速发展,就是因为在寻找和开采石油、天然气矿藏工作中得到了应用。

研究概况19世纪末,美国尔伯特研究河流泥沙后,最先提出将其研究应用到水利工程设计中去。

但直到20世纪上半叶,应用地形学的研究还是比较零星、分散,偏重于灾害性地形的防治。

20世纪50年代以后研究不断深入,国际地理联合会中也开始设有应用地形委员会,很多国家出版了应用地形的专著。中国应用地形学研究也在这个阶段得到迅速发展,在农业地形、滑坡、泥石流和沙漠治理等方面取得了一些显著成绩。

地形学分类动力地形学地形之成因理论与地质史或气候史直接发生关系,不过是最近二十年之事,而地形学之分科自属必然趋势。其中,有专门研究全新世(Holocene)营力之特质及其对现世地形之作用者,称为动力地形学(dynamic geomorphology)。2

气候地形学因营力及其产生之地形具有分布上之差异,而此种差异常与外在之气候因素息息相关,于是发展为另一专门之研究,即气候地形学(climatic geomorphology)。

气候地形学是研究不同气候条件下的地形形成过程及其演变规律的学科,是地形学的一个重要分支。气候对地形的影响早为人们所注意。但直到20世纪初,随着冰川地形、荒漠地形、喀斯特地貌等部分地形的发展,学者们才注重研究一些特殊的气候地形现象。

构造地形学此外,学者亦多就地壳构造与地形发育关系,加以探讨,乃建立构造地形学(structural geomorphology)。

构造地形学也称构造地貌学,是研究地质构造与地表形态关系的学科,是地形学的重要分支。

20世纪50年代中期,A·L·韦格纳于1912年提出的大陆漂移说的复活,以及60年代海底扩张说和板块构造说的提出,极大地推动了全球性地形的研究,使构造地形学研究与地球动力学的研究结合起来,构造地形学在理论和实践上都有了新发展。

气候成因地形学至于地形每非纯为现世气候及构造因素所致,务须究明先期气候及构造与其形成之原地形,对此方面之研究即属于强调时间要素之气候成因地形学(climato-genetic geomorphology)之范围。

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学