本書以作者對黃河地貌近20年的研究成果為基礎，在河流地貌系統的理論框架中，系統地闡述了黃河河流地貌過程的各個方面，涉及泥沙從侵蝕源到沉積匯運動的全過程，即從坡面、溝道中的泥沙侵蝕，到泥沙在坡面、溝道、各級支流、干流中及河口三角洲輸移、沉積的整個過程，以及河流地貌的塑造與演變的過程。本書的體系結構是按照流域地貌系統理論中的侵蝕帶、輸移帶、沉積帶來展開的，即以現代侵蝕產沙過程、泥沙輸移過程、泥沙沉積過程三大部分為主線，同時還突出了黃河流域特有的地貌現象，如多營力侵蝕產沙過程、高含沙水流的侵蝕、輸移和沉積過程、黃河下游河道演變特性、干支流河型特性及其成因、流域地貌系統中的耦合關系、入海水沙通量變化與三角洲發育演變等。與此同時，還指出了這些成果的應用意義，可以為黃河流域和河道的規劃、治理和管理提供參考。
本書可供地貌、自然地理、地質、生態、水利和水土保持、環境保護等專業的科學研究人員、工程技術人員及大專院校師生參考。
黃河是世界上最重要的河流之一。她是一條金色的巨龍，以一往無前的磅礴氣勢，從巍峨雄偉的青藏高原一躍而下，越過坦蕩如砥的內蒙古高原，切穿千溝萬壑的黃土高原，流經廣袤無際的華北平原，注人渤海；滋潤著萬里錦繡大地，孕育了五千年中華歷史，與世世代代的華夏兒女血脈相連。《黃河河流地貌過程(精)》以作者許炯心對黃河地貌近20年的研究成果為基礎，在河流地貌系統的理論框架中，系統地闡述了黃河河流地貌過程的各個方面，涉及泥沙從侵蝕源到沉積匯運動的全過程，即從坡面、溝道中的泥沙侵蝕，到泥沙在坡面、溝道、各級支流、干流中及河口三角洲輸移、沉積的整個過程，以及河流地貌的塑造與演變的過程。
前言
第一章 緒論
第一節 黃河流域自然地理概況
第二節 河流地貌特征
第三節 黃河地貌的研究簡史
第四節 本書的指導思想和任務來源
第二章 現代侵蝕產沙過程
第一節 中國宏觀自然地理背景下的黃河流域侵蝕產沙特征
第二節 降水、植被、侵蝕耦合關系及其臨界
第三節 侵蝕產沙變化對夏季風強度變化和人類活動的響應
第四節 水土流失治理對侵蝕產沙的影響
第五節 侵蝕產沙空間尺度效應
第六節 侵蝕產沙的時間尺度效應
第七節 基于遙感植被指標NDVI的流域侵蝕研究
第八節 多沙粗沙區侵蝕產沙的變化趨勢
第三章 多營力侵蝕產沙過程
第一節 黃土高原地區沙塵暴形成的因素
第二節 風水兩相侵蝕產沙過程
第三節 風水兩相作用與不同粒徑組泥沙的產出
第四節 風水兩相作用對黃河支流懸移質粒度特征的影響
第五節 風水兩相作用對侵蝕產沙地域分布的影響
第六節 人類活動對風水兩相侵蝕的影響
第四章 泥沙輸移過程
第一節 無定河流域泥沙收支平衡
第二節 黃河下游河道泥沙輸移特征
第三節 洪水輸沙效率與水沙組合和河床形態的關系
第四節 高效輸沙洪水
第五節 黃河下游河道輸沙功能
第五章 河道泥沙沉積過程
第一節 黃河小北干流的泥沙沉積
第二節 歷史上黃河下游沉積速率的突變現象
第三節 黃河下游現代沉積的變化趨勢
第四節 黃河下游泥沙沉積統計關系
第五節 黃河下游河道沉積的空間分布
第六節 黃河下游堤距對河道沉積過程的影響
第七節 黃河下游不同粒徑組泥沙的沉積
第八節 黃河下游泥沙的存儲與釋放
第六章 流域地貌系統中的高含沙水流
第一節 黃土高原高含沙水流形成的自然地理因素
第二節 坡溝系統中高含沙水流的形成
第三節 高含沙水流懸移質泥沙的粒度組成
第四節 高含沙水流侵蝕
第五節 風水兩相作用對高含沙水流的影響
第六節 沖淤雙臨界現象
第七節 不同來源水沙對高含沙水流的影響
第八節 人類活動對高含沙水流的影響
第九節 高含沙水流頻率的時間變化
第七章 黃河下游河床演變
第一節 河道的復雜調整現象
第二節 黃河下游河道調整對三門峽水庫清水下泄階段的響應
第三節 平灘流量及其變化
第四節 游蕩河段河床調整對水沙變化的響應
第五節 河道萎縮過程中的河床調整
第六節 黃河下游河床調整的特征時間尺度
第七節 黃淮海平原河流的縱剖面凹度特征
第八章 河型
第一節 高含沙型曲流河床及其形成機理
第二節 黃河游蕩河型的自然地理因素
第三節 河型對含沙量空間變異的響應及其臨界現象
第四節 基于來沙系數的沖積河流河型判別
第九章 流域地貌系統產水產沙帶與沉積帶的耦合關系
第一節 黃河上中游產水產沙系統與下游河道沉積系統的耦合關系
第二節 流域產水產沙耦合對黃河下游河道沖淤和輸沙能力的影響
第十章 入海水沙通量與三角洲發育演變
第一節 入海徑流通量及其變化
第二節 入海泥沙通量及其變化
第三節 不同來源區水沙變化對入海泥沙通量的影響
第四節 三角洲造陸臨界
第五節 流域因素變化對三角洲造陸速率的影響
第六節 不同粒徑組入海泥沙通量的變化及其對三角洲造陸的影響
第七節 夏季風強度變化對陸海相互作用的影響
第八節 三角洲造陸速率的歷史變化
第九節 下游泥沙沉積匯對入海懸移質泥沙粒度的影響
參考文獻
第一章 緒 論
第一節 黃河流域自然地理概況
黃河流域自然地理條件復雜，區域分異明顯。在地貌上，黃河流域從西到東跨越我國地貌三大階梯，包括青藏高原東北部、內蒙古高原、黃土高原、太行山山區和華北平原等地貌單元；在自然地理上，則包括半濕潤、半干旱帶、干旱帶等，表現出鮮明的過渡性質，是中國和世界上有名的脆弱生態帶之一。
一、氣候特征
黃河處于我國的中緯度地帶。上游流域中位于青藏高原的部分主要屬于青海高原，具有高寒氣候。上游流域中位于內蒙古高原的部分和中游位于黃土高原的部分，地處我國西北半干旱地區，屬于大陸性季風氣候。氣候干燥、寒冷，冬季較長、多風沙，夏季短促、涼爽。黃河流域的年平均降水量為467mm，是我國比較少雨的地區，其降水量在空間上的分布很不均勻，近海富含水分的海洋氣團受西部中、高山的阻擋，不易深入中、上游地區，導致降水由東南向西北呈現遞減的趨勢。黃河下游鄭州多年平均降水量為640.9mm，而黃河上游銀川僅為202.8mm（表1-1）。降水的分配在時間上也不均勻，主要集中在7月、8月、9月三個月，約占全年降水量的70%。夏季暴雨多、強度大，所形成的洪水對下游的威脅很大。其中，中游暴雨對黃土高原土壤侵蝕和產沙有直接的影響，使大量泥沙進入黃河，成為下游“地上河”不斷淤積抬高和洪患頻發的“病根”。冬季寒冷造成干流河道結冰封凍，春季開河所造成的冰凌洪水，往往導致局部河段受到凌汛威脅（葉青超，1994）。表1-1～表1-3列出了黃河上中游主要城市一些氣候指標30年（1951～1980年）的平均值，以供參考。
（一）青海高原的氣候特征
青海高原氣候具有以下特點（中國自然地理編寫組，1984）：①空氣稀薄，氣壓低，含氧量少。由于地勢高，氣壓很低，年平均大氣壓大都在625mbar① 以下，僅及海平面氣壓的一半。空氣密度小，加劇了空氣增溫和降溫的強度，使氣溫日變化增大。②光照充足，輻射量大。年總輻射絕大部分地區均超過160kcal②/cm2，全年日照時數為200～3600h。③氣溫低，溫度年變化小，日變化大。例如，西寧市年均氣溫、1月平均氣溫和7月平均氣溫分別為5.7℃、-8.4℃和17.2℃，氣溫年較差為25.6℃（表1-2）。氣溫還具有年變化小、日變化大的特點。④干濕季分明，干季多大風。干季降水很少，90%以上的降水均集中于雨季。年降水量由西北向東南增大，變化于200～700mm，降水的空間變化梯度較大。該區為全國大風最多的地區之一，風季持續時間長，基本上與干季吻合。例如，西寧市年平均大風日數為32.3天、最大風速為15.7m/s（表1-3）。
（二）內蒙古高原的氣候特征
內蒙古高原屬于溫帶半干旱氣候，冬季寒冷而漫長，夏季溫暖而短促，春季和秋季溫度升高和降低急驟；降水少，變率大，分配不均；日照充足，年溫差、日溫差均較大；大風和沙塵暴很多。夏季該區大部分受蒙古低壓控制，源于副熱帶高壓的熱帶海洋性氣團以東南季風的形式進入，帶來水汽和降水。但海洋氣團來得遲、退得早，故雨期短暫，一般自7月下旬至8月上旬，僅一個月左右。該區降水稀少，年降水量由西北向東南減少，變化于100～400mm。冬季漫長，長達半年以上，1月平均氣溫一般為-8～-20℃，由西南向東北遞減。7月平均氣溫較高，如銀川為23.4℃、呼和浩特為21.9℃。氣溫年較差很大。該區分布著大面積的沙漠和沙地，如騰格里沙漠、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠以及毛烏素沙地等，冬季、春季大風日數多，風速大，沙塵暴發生的頻率很高（中國自然地理編寫組，1984）。在大風和沙塵暴的作用下，大量風成沙進入黃河干流和部分支流，成為粗泥沙的重要來源。
（三）黃土高原的氣候特征
黃土高原是黃河流域的主體，也是黃河泥沙的主要來源區。黃土高原的氣候與現代地貌過程有十分密切的關系。
黃土高原位于我國東部季風區的中緯度地帶，屬于高空盛行西風帶的南部。近地面高低壓系統活動頻繁，環流形勢季節變化明顯。冬季受蒙古高壓控制。當極地氣團南下時，黃土高原首當其沖，盛行偏北風，風力強盛，氣溫降低。冷鋒從10月至翌年5月皆可出現，但以冬季各月最盛。平均氣溫較同緯度其他地方低。夏季在大陸低氣壓范圍內盛行偏東風，亞熱帶太平洋氣團可直達該區，空氣濕潤，當受北方冷氣流的擾動時，形成降水。春、秋兩季是蒙古高壓和太平洋高壓過渡時期，為時甚短。
黃土高原東西跨約11個經度，南北跨約6個緯度。地勢由東南向西北升高，氣溫呈現遞減的趨勢。西部及高原內部的較高山體在一定程度上又破壞了溫度分布的緯向地帶規律，顯示出垂直變化。由于距水汽源地遠近不同，東西之間降水有較大差異。高原內部及東側太行山、南側秦嶺都成為水汽運行的障礙，往往在迎風坡形成降水，而背風坡形成雨影區，使黃土高原的干濕狀況趨于復雜。
黃土高原太陽輻射強，日照時間長，區內年總輻射值為500～670kJ/cm2，其中西部和西北部最高達580～670kJ/cm2，較同緯度華北地區多80～130J/cm2。全年日照時數為2000～3100h，北部2800h以上（楊勤業和袁寶印，1991）。
1.氣溫
黃土高原各地的年平均氣溫變化于3.6～4.3℃，從南向北、從東向西逐漸遞減。例如，西安年平均氣溫為13.3℃，蘭州為9.1℃，榆林為8.0℃，右玉僅3.6℃。晉東南、呂梁山地等溫線呈弧形向南凸出，汾河谷地、黃河北干流（山西、陜西間的黃河峽谷）等溫線呈弧形向北凸出，六盤山、黃龍山等地等溫線呈閉合狀，均反映出地形差異的影響。汾河、渭河下游谷盆地為黃土高原的高溫區，年平均氣溫超過13℃。其余地區一般在6～10℃。最冷月（1月）平均氣溫，各地大體都在0℃以下。最熱月一般為7月，平均氣溫大多超過22℃，渭河谷地7月平均氣溫高于25℃。這與盆地地貌和秦嶺北坡的焚風影響有關。上述溫度狀況反映出黃土高原具有大陸性季風氣候即冬季寒冷、夏季暖熱的特點。黃土高原各地溫度年較差為26～36℃。
2.降水
黃土高原各地降水偏少，存在明顯的地區差異和年季變化。多數地區年平均降水量變化于300～650mm。因地形抬升作用，山地降水多于平原。例如，六盤山降水量達550～680mm，比附近地區高200～500mm。
降水的時間分配極不均勻。各地降水過程始于3月，6月下旬以后才得到加強，7月、8月、9月3個月降水量之和約占全年降水總量的60%，冬季降水量僅占全年降水量的5%左右。降水年際變化大，豐水年和干旱年降水量可相差2～5倍。年相對變率為20%～30%，尤以春季為甚。降水集中，強度大。榆林、蘭州等地最大月降水量都超過200mm，占年平均降水量的70%以上。
黃土高原各地的干燥度變化于1.5～4.0，空間變化趨勢與年平均降水量相類似，由東南向西北增高。
3.風
黃土高原是全國大風、沙塵暴較多的地區之一。冬季盛行偏北風，這與冷空氣頻頻南下有密切關系。夏季偏南風常長驅直入，雖已接近尾閭，但仍影響本區。由于各地位置不同，地形復雜，局部風向常因此而發生變化。年平均風速為2～4m/s，通常山區較小，塬面和丘陵溝壑較大。一年之中，春季風速最大，此時多數地方平均風速都超過2m/s，如定邊為3.9m/s，平魯為4.9m/s。除南部平原、盆地外，年大風≥8級日數均變化于10～15天，尤以西北部較多。山西河曲、靜樂，甘肅會寧，陜西綏德8級以上大風日數均超過100天。最大風速在陜西北部榆林有23.0m/s的記錄（1969年3月15日），南部西安也有25.2m/s的記錄（1965年7月7日）。
二、植被特征
（一）青海高原植被特征
黃河河源區平均海拔在4500m左右，多年平均降水量416mm。現代冰川較為發育，分布有眾多的湖泊、沼澤，大部分地區為天然草場，植被以高寒草甸、高寒草原為主，還有高寒沼澤植被、天然灌叢、天然森林等。在海拔4000～4700m分布著以高山蒿草、矮蒿草、線葉蒿草、藏蒿草為主的高寒草甸，在海拔4000m以下的陽坡、半陽坡發育著以紫花針茅、異針茅、芨芨草、冷地早熟禾、白草為優勢種的高寒草原；在海拔3900～4600m的陰坡分布著以山生柳、高山繡線菊、西藏忍冬、杜鵑、沙棘、金露梅、鬼箭錦雞兒為建群種的高寒灌叢；在海拔4200～4700m的灘地和草甸鑲嵌分布著以藏蒿草為優勢種的沼澤草場。森林呈間隔性片狀分布于瑪沁縣、同德縣、興海縣，以青海云杉、祁連圓柏成熟林為優勢（周興民等，1987；中國林業科學院，2002）。
河源區以東屬于青海高原向黃土高原過渡的部分，既有黃土高原的地貌特征，又有青藏高原草地的地貌特征，海拔由高到低地貌依次為高原草場、中低山黃土丘陵和河谷川臺地。在海拔4000m以上為高山流石坡稀疏植被帶和永久積雪帶；在海拔3600～4000m分布著以金露梅為優勢種的高寒灌叢；在海拔3000～3600m大面積分布著以矮蒿草草甸和長茅草、紫花針茅為優勢種的草原；在海拔3000～3600m的山地陰坡發育著以青海云杉、青楊為主的喬木林（周興民等，1987；中國林業科學院，2002）。
（二）內蒙古高原植被特征
在內蒙古溫帶半干旱大陸性氣候條件下，比較適宜草類的生長繁殖，形成了溫帶草原景觀。內蒙古草原是歐亞大陸草原帶東端的一部分，是森林草原向內陸干旱荒漠的過渡類型。以多年生旱生草本植物占優勢，植物區系成分以蒙古-亞洲中部的種屬占絕對優勢，陰山以北以蒙古植被成分為主，陰山以南以中國中部植被成分為主。從東到西，隨著降水的減少、干旱程度的增強，由干草原向荒漠草原、荒漠遞變。荒漠草原植被位于內蒙古高原的中、西部和鄂爾多斯高原的西部，呈東北-西南向的條帶狀分布，是草原與荒漠之間的過渡地帶。與內蒙古高原東部的干草原相比，植物種類更加趨于旱化，克氏針茅代替了東部干草原的大針茅和堿草；旱生和超旱生的小半灌木成分增加，并逐漸占據主導地位；植物種屬成分減少，草叢高度、蓋度和產草量均變小（中國自然地理編寫組，1984）。
（三）黃土高原植被特征
就植被地帶性而言，除東南部和一些中低山外，黃土高原的大部分地域隸屬于暖溫帶草原的一部分。盡管目前學術界對森林分布的北界、森林草原的性質和歸屬還存在不同的看法，但多數學者認為，無論是在區系組成方面，還是在分布面積方面，森林草原和干草原都占據絕對優勢。
黃土高原的森林植被極為有限。根據20世紀80年代中期調查的資料顯示，各類林地面積之和約占總土地面積的15.03%，主要分布在東南部及森林草原帶的溝谷、山地陰坡和半陰坡。由于人類活動的頻繁干擾，目前大面積純林不多，而以小面積的塊狀林為主。主要類型有屬于落葉闊葉林的遼東櫟林及落葉闊葉雜木林，屬于溫性針葉林的油松林、側柏林等。
草原植被分布非常廣泛。在典型草原帶，有叢生禾草草原及矮半灌木、叢生禾草草原兩大類。在森林草原帶，則有禾草、雜類草草原。
區內較高山體，植被都有一定的垂直分異。但不同的山體因其所處水平地帶的差異，植物垂直帶的基帶、帶譜結構和類型以及垂直分帶數目的繁簡存在不小的差異。區內不少山體為南北走向，因此即使同一山脈，其南北之間的植被垂直分異也很顯著。例如，六盤山有2～4個垂直分帶，在其中段的華亭―莊浪一線，海拔1800m以下為人工經濟林、雜木林及農作帶；1800～2300m的陽坡和1800～2100m的陰坡為以遼東櫟、山楊、白樺、槭、椴為主的落葉闊葉林；2100～2500m的陰坡為以紅樺、華山松為代表的針闊混交林；2300～2400m的陽坡和2500～2600m的陰坡為由隴山柳、繡線菊等組成的灌木林帶；陽坡2400m以上和陰坡2600m以上為山地草甸草原帶。又如，呂梁山北段的黑駝山，海拔1400～2000m為干草原帶，2000m以上為落葉闊葉林帶，帶譜比較簡單；稍往南的云中山，海拔1400～2000m為落葉闊葉林帶，2000～2700m為山地暗針葉林帶，2700m以上為亞高山灌叢草甸帶；再往南至呂梁山主峰關帝山，海拔1300m以下為禾草、雜類草草原及有刺灌叢帶，該帶內許多地方被墾為農田，1300～2000m為落葉闊葉林和針葉林帶，陰陽坡的差異十分明顯，2000～2700m為針葉林帶，2700m以上為草甸灌叢帶。
依據植被地帶性分異，結合各地植被類型的差異性和相似性，黃土高原植被可劃分為13個植被區：①晉東南、關中落葉闊葉林區；②晉中落葉闊葉林區；③渭河上游、洮河森林草原區；④陜北南部、晉西森林草原區；⑤陜北北部、晉西北森林草原區；⑥隴東干草原區；⑦隴中南部干草原區；⑧隴中北部荒漠草原區；⑨內陸荒漠化草原區；⑩長城沿線干草原區；?????呂梁山森林草原區；??秦嶺北坡森林區（楊勤業和袁寶印，1991）。?六盤山灌叢草原區；?
三、地面組成物質
黃河流域的地面組成物質主要可以分為基巖、風成沙、黃土、黃土以外的土狀堆積物、河湖相沉積物五大類，其分布與宏觀地貌類型有密切的關系。
（一）基巖
基巖按其抗蝕性的不同，可以分為堅硬基巖、半堅硬和松軟基巖。
1.半堅硬和松軟基巖
這包括古近系―新近系砂巖、泥巖巖系和中生代砂巖、泥頁巖和強烈構造破碎的前古近系巖系。古近系―新近系砂巖、泥巖巖系，是一套半成巖的紅色、雜色砂巖及粉砂巖和泥巖，廣泛分布于黃土高原西部。分布于陜西北部和鄰近的內蒙古地區的中生代沙泥巖，被當地稱為“砒砂巖”，成巖程度低、沙粒間的膠結程度低、結構強度低，極易風化，抗蝕力很弱，是黃河中游粗泥沙的主要來源之一。強烈構造破碎的前古近系巖層，工程地質性能也較差，易發生滑坡、崩塌等現象。在秦嶺―祁連山北側大斷裂延伸于六盤山以西的部分，此種巖類較發育，常形成寬達數千米的破碎帶（唐克麗，1991）。
2.堅硬基巖
未遭受強烈構造破碎的前古近系巖層（中生代砒砂巖除外），包括各類巖漿巖、沉積巖和變質巖，大部分均為堅硬基巖。以古生代層狀、塊狀的堅硬、半堅硬結晶巖類為主，如石英巖、大理巖、花崗巖、片巖、板巖、片麻巖、石灰巖、砂礫巖、砂巖等。堅硬巖層成巖程度高，工程地質性能較好，所組成的斜坡穩定性強，不易發生重力侵蝕。黃河上游、中游的峽谷地區，河流深切，出露堅硬基巖，抗蝕性很強，形成雄偉的高山、中山峽谷地貌。在黃土高原內部的一些山地，如呂梁山、黃龍山、子午嶺、六盤山以及黃土高原
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