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地貌方程(2)

时间:2010-01-29 02:11 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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  在所有的这些过程中,即无论是机械的破碎,还是化学风化的作用,水的存在与否都具有第一位的作用。如此看来,对岩石因素还应当有进一步地修正,即还需要认识到在节理中或在孔隙空间内,岩石对水分的可渗透性并不是固定的,而是变化的,这样就使得对上述问题的考虑变得更加复杂了。

(二)侵蚀因素

  侵蚀因素表示着某种速率,即在该速率下风化产物被侵蚀和转运的能力(当然应当在重力条件作用的前提之下),同时还要有不同密度和不同粘度的流体介质存在,如空气、水、泥或冰等。在一个区域中的侵蚀速率,通常要取决于一定大小的地表物质的暴露程度,还要考虑每一种介质的作用概率。这里规定,一个露头,可以被看成为一个点,在此点上的侵蚀速率超过了风化的速率,这样即可相当方便地区分开沟渠河道侵蚀和非沟渠河道侵蚀。前者可由河流、山地冰川等作用所组成;而后者则由坡蚀、土溜、大陆冰川、块体磨蚀、坍塌、海滩侵蚀等作用组成。在一个很一般的术语中,对于洪积—冲积的侵蚀来说,其间关系可以被推导出来:

  

  式中de/dt为侵蚀速率;(ρ1-ρ2)为输运介质与被输运物质之间的密度差;η为介质的粘度;V为介质的速度;φ为传输过程在空间和时间含义中所发生的频率;G为重力常数。

  由上式可进一步规定:

  

  式中ep/dt为洪积的、非河流侵蚀的速率;Pm(30)为在30分钟内由一个过量暴雨所产生的平均雨量;ns/r为每年过量暴雨的数目;Am为河间地所具面积的百分比;Ks为关于平均坡长的一个常数;Kv为表达植物保护效应的一个常数。

  由上述,地形的变化可以按照如下的几大原因,进行数量上的描述:

  (1)高度起伏;

  (2)岩石特性的空间分布变化以及侵蚀的地理分布变化;

  (3)风化速率和侵蚀速率;

  (4)地貌过程阶段所需要的时间。

  此外,还需要明确有关河道的侵蚀:

  

  式中ec/dt为河道的侵蚀速率;V为平均流速;d为平均水流高度;nF/r为每年的洪水发生次数;Ac为河道所占面积的百分比。

  总括上述,一般的地貌方程可写成:

  F=f(m,dm/dl,de/dt,du/dt,f)

  =f{K(TmRd) K[Kj(n c)/t·Rd] Kn(nst/T)H;

  KsKv[pm(30)(ns/r)·Am];Ac(v2/d)(nf/r);

  dm/dl;du/dt;t} (6.59)


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