山坡演化过程的有限元数值模拟研究

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• 责任者：严珍珍^c中国科学院对地观测与数字地球科学中心^d1981^e博士^f助理研究员 ; 范湘涛 ; 杜小平
• 刊名：地球物理学进展
• 出版年：2011
• 卷期：26^b5总109
• 关键词：山岳 ; 有限元法20^a地貌 ; 数值模拟 ; 侵蚀速率 ; 演化
• 页码：1832～1838
• 索书号：P260.6/208-1
• 图表：^c参28插图
• 分类号：1800
• 文摘期号：2012/10/a

摘要

地貌是构造运动等内力和侵蚀、搬运及沉积等外力相互作用的产物。地貌演化是全球变化的重要组成部分，为全球变化研究提供重要信息。地形是由坡面包络，因此对坡面及其影响坡面演化因子的研究有利于对地貌演化的深入理解。基于质量守恒原理，以直线型山坡形态为初始坡面，利用有限元方法对坡面演化过程进行数值模拟研究。数值模拟结果显示了山坡演化的线性扩散过程不足以表述整个山坡物质运输过程，当坡度较小时，山坡演化过程表现为线性扩散，当坡度很大时，受到内外力影响，物质运输过程表现为坡度的非线性特性。通过对数值模拟结果的对比分析认识到，侵蚀速率对山坡演化有至关重要的影响，蠕动和地表雨水冲刷等相互作用使得山坡表现为凸型、直线型及凹型等多样形态。数值模拟结果定量地显示了圆丘型山坡和尖峰型山坡的形成过程。