復(fù)合點(diǎn)壩側(cè)積周期的成因分析：以密西西比河下游段為例*

范洪軍 王夏斌 胡光義 范廷恩 何明薇 陳 飛

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理解側(cè)積體的成因有助于分析復(fù)合點(diǎn)壩內(nèi)部?jī)?chǔ)集層結(jié)構(gòu)和隔夾層分布。根據(jù)定義，側(cè)積體是指河流周期性洪水泛濫形成的沉積砂體，1次洪泛事件沉積1個(gè)側(cè)積體，每個(gè)側(cè)積體為1個(gè)等時(shí)單元(Miall，1985)。側(cè)積體與側(cè)積體之間為側(cè)積層，是復(fù)合點(diǎn)壩內(nèi)重要的隔夾層。關(guān)于側(cè)積體的成因，一直是學(xué)者爭(zhēng)論的問(wèn)題。部分學(xué)者認(rèn)為，螺旋水流作用造成凹岸剝蝕、凸岸加積形成了側(cè)積體(Ielpi and Ghinassi，2014；林志鵬等，2018；胡光義等，2019；王夏斌等，2019)；筆者認(rèn)為，由于洪水泛濫作用，復(fù)合點(diǎn)壩內(nèi)部形成了溝脊相間的地貌特征，所以早期河流學(xué)家直接用點(diǎn)壩內(nèi)高低的地形差異定義側(cè)積體(Hickin，1974;Nanson，1980)。目前關(guān)于側(cè)積體的成因普遍為定性分析(Durkinetal.， 2018;Ghinassietal.， 2018;Hagstrometal.， 2019)，少有從定量角度進(jìn)行論證(Herbertetal.， 2020)。本研究利用密西西比河下游段激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，定量分析側(cè)積體的成因。研究在前人定性分析的基礎(chǔ)上，將側(cè)積體內(nèi)高點(diǎn)定名為壩脊、低點(diǎn)定名為壩洼，從壩脊和壩洼周期性變化的角度入手，利用傅里葉變換等數(shù)學(xué)工具，定量化研究復(fù)合點(diǎn)壩側(cè)積體的形成原因。研究進(jìn)一步深入分析了側(cè)積周期受河流季節(jié)性洪泛周期的影響。相關(guān)結(jié)論為側(cè)積體定量成因分析提供了理論依據(jù)。

1 研究數(shù)據(jù)來(lái)源

研究選取了美國(guó)地質(zhì)勘探局(United States Geological Survey，簡(jiǎn)稱USGS)網(wǎng)站(www.usgs.gov)提供的密西西比河下游段漫灘地區(qū)的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)(Gaswirth and Marra，2015)，并參考了Google Earth衛(wèi)星照片。該激光雷達(dá)數(shù)據(jù)來(lái)自于著名的Landsat8人造衛(wèi)星，其攜帶的陸地成像儀(OLI)可以獲取亞米級(jí)高分辨率的地表圖像和遙感數(shù)據(jù)(Royetal.， 2014)。……