動力地貌學概論

前言

自然科學中最為基礎的學科之一是物理學，物理學中的基礎是力學，形式邏輯中最為嚴謹的也是力學。自然地理學屬于自然科學，自然地理學中最為基礎的是地貌學。長期以來地貌學一直是以解釋性的描述為主的學科，雖然也有一些動力地貌學方面的專著，例如，Kirkhy的《IJroeess Models and　Theoretical Geomorphology》，Bagnold的《風沙與荒漠沙丘物理學》。錢寧、張仁和周志德的《河床演變學》，倪晉仁和馬藹乃的《河流動力地貌學》等。追溯歷史，20世紀40年代王乃棵在法國留學時，研究方向之一是動力地貌，陳吉余在1959年中國地理學會第一次地貌專業(yè)委員會上，提出了“動力地貌”的概念，之后在各個部門地貌學中，不同程度地增加了動力研究的分量。但是有關動力地貌學的專著，畢竟是太少了。作者曾經在20世紀60年代和80年代，在北京大學講授過“河流（動力）地貌學”和“動力地貌學”的課程，有過10余年的教學經驗與資料積累。后來作者研究遙感信息科學與地理信息科學，其中的遙感信息模型和地理復雜信息模型與動力地貌學關系極為密切，可以說是地貌定量研究的繼續(xù)。作者期望能夠有機會在復雜性的地理數學的基礎上，完成一部《動力地貌學》的專著，在完成了“地理科學叢書”之后，終于有時間，可以了卻這個心愿了。作者在教學工作與科研工作中，有幸考察過各類地貌現象，按照年代順序排列，1959年考察黃河下游的游蕩河段和彎曲河段；1961年考察官廳水庫以下永定河山區(qū)河段；1962年考察黃河小浪底至孟津河段；1963年考察太行山前的岳城水庫、黃壁莊水庫；1968年曾講授了“黃河演變”與“地震與預報”的課程；1969一1971年在江西社會調查中，考察了江西革命根據地的井岡山、贛南一帶的地貌；1973年在云南東川蔣家溝泥石流觀測站，進行了三個月的泥石流定位觀測，同年又去沙波頭考察沙漠；1974年考察灤河大黑汀水庫壩肩穩(wěn)定性問題。

內容概要

地球表面上的人工建筑，無一不是建設在地貌環(huán)境之中的，研究地貌與建筑力學相適應的力學，無疑是極為重要的方向。動力地貌學是研究力學與地貌學之間的交叉學科。本書立足于理論力學、流體力學、固體力學、流變力學、顆粒力學等力學基礎，普通地貌學、部門地貌學基礎，以及地理數學基礎上的一部關于地形圈、巖石圈與土圈的專著。涉及數學力學、地貌學基礎，地表形態(tài)在內動力與外動力作用下的各種地貌過程。全書共分十八章，包括：動力地貌學的背景；大地構造地貌力學、褶皺與斷層地貌力學、火山動力地貌、地震動力地貌等內動力地貌；坡地動力地貌、河流動力地貌、泥石流動力地貌、喀斯特(巖溶)動力地貌、粒雪與冰水流動力地貌、冰川動力地貌、凍土動力地貌、風沙動力地貌、黃土動力地貌、海岸動力地貌、海底動力地貌等外動力地貌；隕石動力地貌和人工地貌力學?？梢宰鳛榇髮W生、研究生的教科書、參考書，也可供資源、能源、環(huán)境、災害、礦山、城建、交通、土木、水利等有關研究人員、專業(yè)人員、技術人員參考。

作者簡介

馬藹乃，
北京大學教授，博士生導師。1960年開始進行水文與地貌的跨學科研究；1975年研究遙感信息，開始進行數學、物理、地理的跨學科研究；1990年研究人地系統(tǒng)，開始進行自然科學與社會科學的跨學科研究。
1984年出版《遙感概論》(科學出版社)，1997年出版《遙感信息模型》(北京大學出版社)，1998年出版《河流動力地貌學》(北京大學出版社，合作)，1999年出版《長江地區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究叢書》(武漢出版社，群作，8冊)，2000年出版《地理科學與地理信息科學論》(武漢出版社)，2004年出版《中國泥石流研究》(科學出版社，合作)等專著6部，發(fā)表中、英文論文100余篇，曾獲國家、省部級一、二等獎5次，培養(yǎng)碩士、博士共65名，并多次在國內外為外籍學生用英語授課，曾獲美國政府地質調查局榮譽證書和英國世界名人中心《地理信息科學》榮譽證書。

書籍目錄

第一章  動力地貌學的背景
  1.1  地球、太陽、月球和流星以及人類活動的能量
  1.2  地形圈、巖石圈與土圈
  1.3  動力地貌的力學基礎
  1.4  地理復雜數學模型的應用
  1.5  基礎設施的地貌環(huán)境
  本章小結
  參考文獻
第二章  大地構造地貌力學
  2.1  地殼表面力的平衡
  2.2  地球內部的壓力與地殼應力
  2.3  構造力學模型
  2.4  構造地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第三章  褶皺與斷層地貌力學
  3.1  褶皺與斷層的機制
  3.2  褶皺與斷層的應力
  3.3  褶皺、斷層的數學模型
  3.4  褶皺斷層地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第四章  火山動力地貌
  4.1  火山噴發(fā)原理
  4.2  火山噴發(fā)力學與模型
  4.3  熔巖流力學與模型
  4.4  火山地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第五章  地震動力地貌
  5.1  地震基本概念
  5.2  地震地貌現象
  5.3  臨震預報模型
  5.4  地震的應急防御系統(tǒng)
  本章小結
  參考文獻
第六章  坡地動力地貌
  6.1  坡地地貌現象
  6.2  坡面侵蝕、搬運與堆積
  6.3  滑坡與崩塌數學模型
  6.4  坡地地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第七章  河流動力地貌
  7.1  河流挾沙水流
  7.2  挾沙水流的侵蝕、搬運與堆積
  7.3  河床演變動力學
  7.4  河流階地與古河道
  7.5  河流地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第八章  泥石流動力地貌
  8.1  泥漿流
  8.2  泥石流的侵蝕、搬運與堆積作用
  8.3  泥石流溝谷的演變
  8.4  泥石流的防治
  本章小結
  參考文獻
第九章  喀斯特(巖溶)動力地貌
  9.1  碳酸鹽水流
  9.2  酸性水流的溶蝕、搬運與淀積
  9.3  喀斯特(巖溶)地貌的演變
  9.4  喀斯特(巖溶)地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十章  粒雪流與冰水流動力地貌
  10.1  粒雪流與冰水流
  10.2  粒雪沙礫流與冰水沙礫流的侵蝕、搬運、堆積
  10.3  粒雪沙礫流與冰水沙礫流的地貌演變
  lO.4  粒雪沙礫流和冰水沙礫流地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十一章  冰川動力地貌
  11.1  冰川的運動特性
  11.2  冰川的侵蝕、搬運與堆積
  11.3  冰川地貌的演變
  11.4  冰川地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十二章  凍土動力地貌
  12.1  凍土與融凍泥流
  12.2  凍土的侵蝕、搬運與堆積
  12.3  凍土地貌的演變
  12.4  凍土地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十三章  風沙動力地貌
  13.1  沙塵暴與風沙流
  13.2  風沙的侵蝕、搬運與堆積
  13.3  沙漠地貌的演變
  13.4  風沙地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十四章  黃土動力地貌
  14.1  黃土高原的特性
  14.2  黃土的侵蝕、搬運與沉積
  14.3  黃土高原地貌的演化
  14.4  黃土高原的建設
  本章小結
  參考文獻
第十五章  海岸動力地貌
  15.1  潮汐與海浪
  15.2  挾沙潮流與挾沙海流的侵蝕、搬運與堆積
  15.3  河口動力地貌
  15.4  海岸地貌的演變
  15.5  海岸地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十六章  海底動力地貌
  16.1  海底異重流
  16.2  海底異重流的侵蝕、搬運與沉積
  16.3  海底地貌演變的研究
  16.4  海底地貌與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十七章  隕石動力地貌
  17.1  隕石的撞擊作用
  17.2  隕石與隕石坑
  17.3  隕石的撞擊力
  17.4  隕石坑與基礎設施
  本章小結
  參考文獻
第十八章  人工地貌力學
  18.1  人工地貌概念
  18.2  城鎮(zhèn)人工地貌
  18.3  人工交通地貌
  18.4  水利工程地貌
  18.5  農田人工地貌
  18.6  人工地貌與自然地貌的融合
  本章小結
  參考文獻
后記

章節(jié)摘錄

插圖：

后記

1960年從華東水利學院（現為河海大學）水文系進修回到北京大學地貌教研室后，筆者開始進行三級學科河流動力地貌的研究，在此基礎上，又確定研究二級學科動力地貌。對于一所全國最大的綜合大學——北京大學而言，不可能到實地去建立各種地貌現象的觀測站，也不可能建立各種地貌現象的實驗室，唯一可能的就是用航空相片和遙感影像，結合野外考察，去研究各類地貌現象，這也正是北京大學地貌教研室在1975年開始舉辦遙感短訓班的初衷。社會的需要往往比10所大學更能推動科學、技術的前進，正是這個原因，作者被推上了研究遙感與地理信息科學的軌道。在高新科技的研究中，作者所學的基礎科學（主要是邏輯學、數學與力學）起到了應有的作用，動力地貌的研究在廣泛的遙感應用中得到了實踐的可能。利用遙感信息，建立遙感信息模型，進而推廣到非遙感信息、數據的應用，建立了一般性的地理數學模型。可以說，作者最大的收獲就是，建立了集演繹、歸納、類比邏輯為一體的從形式邏輯到辯證邏輯的計算模型。正是衛(wèi)星遙感、遙測、定位、通信與計算機網絡技術的快速發(fā)展，使得作者有可能研究自然科學與社會科學之間的“橋梁科學”——地理科學，將地理學提高到復雜性的地理科學，使得地理科學擁有了符合地理規(guī)律的地理數學，用這些數學方法，研究動力地貌，就成了得心應手的工具。本書是在作者完成了原定的4冊“地理科學叢書”之后寫的又一本專著，屬于地理科學叢書的深層著作之一。地貌學的研究方法長期以來是以定性描述為主。許多地貌學家也認識到定量的重要性，但是大部分都是應用已有的從物理學發(fā)展起來的物理數學，包括數理方程和數理統(tǒng)計，其間也用到了現代數學中的各個分支。

編輯推薦

《動力地貌學概論:人工建筑的地基地貌環(huán)境》由高等教育出版社出版。

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