[发明专利]一种河流历史形态数字复原方法

摘要

本发明提供一种河流历史形态数字复原方法，在选取冲积河流、阶地发育完整的河段的基础上，选择拟恢复河段的代表性横断面，进行沉积物柱状样品钻取，并沉积物物理性状进行分层，记录各层的三维空间坐标，然后进行各沉积层的年代测定，最后将同一断面上不同沉积柱中相同年代沉积层的三维空间坐标在通用绘图软件中进行连线，所得断面形态即为该年代下的河流断面形态，依次将各年代的坐标进行联系，即完成了整个断面各个历史年代的形态恢复，多个断面恢复后即可形成整个河段的历史形态复原。本发明将地质学年代测量技术与河流动力学断面制模原理相交叉，可适用于大部分冲积性河流历史形态复原，对研究河流地貌演化过程有重要的实用价值。

主权项

一种河流历史形态数字复原方法，其特征在于：首先基于河流断面制模原理，将拟恢复的冲积河段划分为多个断面，并在各断面上按照一定的分布选取多个垂线进行沉积物垂向钻孔取样得到沉积柱；然后基于河流沉积过程原理，将钻取的沉积柱划分为多个沉积层，并引入沉积物光释光测年技术，对各沉积层进行年代测定；最后将同一年代的沉积层所在三维坐标进行连线绘图，即可完成河流历史断面形态的数字复原；逐个断面进行历史形态复原，集成后即为整个河段的历史形态数字复原；所述方法的具体步骤如下：(1)在需要进行河流历史演变分析的冲积河段，按每隔500米至1000米取一个河道断面，将河段沿水流走向划分为多个横断面；(2)在拟恢复的河道断面上按照河流阶地、河漫滩、河道主槽、河道深泓部位共选择7‑15个垂线，并通过GPS定位装置和全站仪，记录各个垂线顶点的三维坐标；(3)在同一垂线同时垂直钻取两个沉积柱，其中一个沉积柱为比对柱，另一个沉积柱为样品柱，深度均要求直至基岩，沉积柱直径为10‑20cm；(4)首先将比对柱打开，按照沉积物物理性状比对柱分为多个沉积层，记录各沉积层上顶点的三维坐标和相对位置，并在一般通用绘图软件上绘制断面上各垂线沉积柱沉积层位置、厚度，制成有坐标的地层剖面图；(5)按照比对柱各个沉积层的相对位置，将样品柱各个沉积层连同采样管一起锯开，用封管塞密封各沉积层样品，编号后到实验室进行光释光测年；(6)将同一断面不同垂线处取得的沉积柱各沉积层年代均测定完毕后，在地层剖面图上将同一年代的沉积层顶点相连，所形成的剖线即为该年代下的河流断面，依次将各年代的坐标进行连线绘图，即完成整个断面各个历史年代的形态复原；(7)将多个断面恢复后即可形成整个河段的历史形态复原，将同一年代下各垂线沉积层顶点三维坐标在绘图软件中进行连线绘图，则可形成历史河段的DEM，可供河道历史演化过程的全息展示。