Chương1 Phân tích cấu trúc là thành phần tiếp cận hệ thống đến lý thuyết quá trình lòng sông

Hệ thống dòng chảy – lòng sông thuộc loại hệthống động lực tự phát triển. Nó bao gồm hai bộ phậnchính: chất lỏng chuyển động và lòng sông bị xói lở. Tính chấtcác bộ phận là khác nhau rõ ràng – chất lỏng chuyển động tuân theo các quy luật của cơ học chất lỏng, đất đátạo đáy tuântheo các quy luật cơ học đất. Giữa dòng chảy và lòngbịxóilởdiễnrasựtácđộng qua lại,đó chính là bản chất của quá trình lòng sông [12]. Do kết quả tác động t-ơng hỗ giữa dòng chảy và lòng sông trong hệ thống sinh ra một tínhchất mới –tính cấu trúc: trong dòng chảy tạo thành rối lòng sông qui mô lớn, còn trong lòng dẫn – địa hình lòng sông.

pdf10 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1375 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương1 Phân tích cấu trúc là thành phần tiếp cận hệ thống đến lý thuyết quá trình lòng sông, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
gian và không gian các nhân tố chủ yếu của quá trình lòng sông. Điều này cho phép nói về tính địa đới của các quá trình lòng sông, các đặc điểm biểu hiện phân vùng của chúng. `đồng thời trên mức độ địa ph−ơng quan sát thấy tính biến động lớn về hình thái cũng nh− động lực các dạng lòng sông riêng biệt cho nên cần tính đến ảnh h−ởng lên quá trình lòng sông mọi tổ hợp nhân tố tự nhiên, thậm chí từ cái nhìn đầu tiên, ít tồn tại.Tính xác định địa lý hình thái lòng dẫn sông ngòi, sự phụ thuộc của địa hình lòng dẫn sông ngòi vào cảnh quan l−u vực và đồng thời sự hình thành các cảnh quan đặc tr−ng và các hệ sinh thái trong vùng ảnh h−ởng của hệ thống dòng chảy – lòng dẫn tạo nên cơ sở để nghiên cứu sinh thái quá trình lòng dẫn và sự thay đổi công nghệ sinh học của chúng. Hiện nay trong lý thuyết quá trình lòng dẫn theo đuổi hai h−ớng chủ yếu : thuỷ động lực – thuỷ lực và thuỷ địa mạo – địa lý. Trong khuôn khổ nhóm thứ nhất chủ yếu xem xét động lực học dòng sông, sự vận động của phù sa, còn hình thái học lòng sông chỉ xét đến mức độ sóng cát. Trong h−ớng thuỷ địa mạo và địa lý ít chú ý hơn đến cấu trúc dòng chảy, nh−ng địa hình lòng dẫn sông ngòi đ−ợc xét tới mọi khía cạnh của nó, tính cả tính đa nhân tố của quá trình lòng sông [7, 54], bao gồm các phần lớn ch−a hẳn đã gắn kết với nhau: động lực học dòng chảy từ một phía và hình thái học và động lực học lòng sông – phía thứ hai. Phân tích cấu trúc hệ thống dòng chảy – lòng sông h−ớng đến việc gắn kết các h−ớng cơ bản ấy bởi vì nhiệm vụ chủ yếu của nó là xác định mối quan hệ giữa các thành tố phân tích khách quan của hệ thống. Mặc dù sự chú ý lớn nhất trong các nghiên cứu hiện nay dành cho cấu trúc địa hình lòng sông nh−ng cũng thử tổng hợp các kết quả nghiên cứu thuỷ lực và địa lý của quá trình lòng sông. Ch−ơng1 Phân tích cấu trúc là thành phần tiếp cận hệ thống đến lý thuyết quá trình lòng sông Hệ thống dòng chảy – lòng sông thuộc loại hệ thống động lực tự phát triển. Nó bao gồm hai bộ phận chính: chất lỏng chuyển động và lòng sông bị xói lở. Tính chất các bộ phận là khác nhau rõ ràng – chất lỏng chuyển động tuân theo các quy luật của cơ học chất lỏng, đất đá tạo đáy tuân theo các quy luật cơ học đất. Giữa dòng chảy và lòng bị xói lở diễn ra sự tác động qua lại, đó chính là bản chất của quá trình lòng sông [12]. Do kết quả tác động t−ơng hỗ giữa dòng chảy và lòng sông trong hệ thống sinh ra một tính chất mới – tính cấu trúc: trong dòng chảy tạo thành rối lòng sông qui mô lớn, còn trong lòng dẫn – địa hình lòng sông. Ngoài hệ thống dòng chảy – lòng sông không thể tồn tại ở trạng thái tích cực cả rối lòng sông qui mô lớn lẫn địa hình lòng sông. Nh− vậy hệ thống khác với phép cộng đơn giản các thành phần của nó. Bản thân địa hình lòng sông không phải là một hệ thống tự phát triển. Cho nên công việc thực tế mô tả các quá trình nảy sinh, phát triển và t−ơng tác của các dạng địa hình lòng sông là không thể nếu không tính đến các chức năng toàn bộ hệ thống và đòi hỏi việc thực hiện tiệm cận hệ thống, tức là nghiên cứu "tổ chức các thành phần tác động 9 10 qua lại của tổng thể" [56]. Về phần mình, hệ thống dòng chảy – lòng dẫn đ−ợc coi là một hệ nhỏ trong một hệ thống lớn hơn dòng chảy mặt – l−u vực sông ngòi, là một phần của hệ địa lý. Các quá trình xói mòn – tích tụ trên l−u vực (một trong số đó là quá trình lòng sông) th−ờng gây ảnh h−ởng đáng kể đến sự hình thành địa hình lòng sông, tuy nhiên các vấn đề này nằm ngoài khuôn khổ nghiên cứu này. Trong lý thhuyết hệ thống tổng quát đã xác định các hạng chủ yếu cho phép nghiên cứu hệ thống các dạng khác nhau trên cơ sở ph−ơng pháp luận duy nhất. Các hạng này tập trung xem xét trong phụ lục đến hệ thống dòng chảy – lòng dẫn. 1.1. Các nguyên tố Địa hình lòng sông – đó là dạng bề mặt kết nối (liên tục hay có chu kỳ) các đất đá xói lở với chất lỏng chuyển động, thay đổi hình dáng của mình do tác động qua lại của chúng. Các nguyên tố chính trong tổ hợp địa hình lòng sông là các dạng sóng. Dạng sóng của địa hình lòng sông là một phần bề mặt (th−ờng một mức đẳng cấp xác định), trong phạm vi của nó gradient x z ∂ ∂ và y z ∂ ∂ trong hệ thống hệ toạ độ cong trực giao, gắn liền với bề mặt so sánh không có chỗ nào thay đổi từ âm (không) sang d−ơng. Với cấu trúc bậc xác định của địa hình lòng sông (tr−ờng hợp phổ biến nhất) bề mặt so sánh gắn với hệ toạ độ của các bề mặt dạng nhỏ là bề mặt lớn hơn. Th−ờng với việc xử lý bằng tay các bản đồ t−ơng tự của lòng dẫn trong các đ−ờng đồng mức, mặt cắt hồi âm, các lát cắt thẳng đứng của địa hình (dọc hay ngang) hay là các sao chép bề mặt không xuất hiện các phức tạp có tính nguyên tắc khi xác định các dạng địa hình lòng dẫn âm hay d−ơng. Chu trình phân tách tuần tự các sóng kích th−ớc khác nhau (bậc) ra các mặt cắt dọc đã đ−ợc soạn thảo khi phân tích địa hình sóng trong hạ l−u Enhixei [93]. Hình 1.1. Sơ đồ phân chia các nguyên tố địa hình lòng sông trên lát cắt a – đối với sông Niger theo hình thái học các tổ hợp hình dạng đáy, b – đối với lòng dẫn th−ợng nguồn sông Obi có tính đến động lực hình dạng đáy. 1 – rãnh; 2 – cồn cát; 3 – điểm cản dòng; 4 – ranh giới lòng dẫn Ph−ơng pháp t−ơng tự đ−ợc G. A. Alecxayev [2] sử dụng. Trên mặt cắt đáy sông (đ−ờng 0) tách ra các điểm, nơi mà gradient thay đổi từ âm (không) sang d−ơng. Các điểm đặc biệt này đánh dấu đáy giữa hai sóng (hõm). Sau đó nối các đáy bằng một đ−ờng mềm mại I, nó đã loại bỏ các sóng nhỏ nhất trên đáy 11 12 sông ra khỏi tập các sóng lớn. Sau đó trên đ−ờng I lại đánh dấu các điểm, tại đó diễn ra sự thay thế gradient từ âm (không) sang d−ơng và nối các điểm bởi đ−ờng II. Các đ−ờng I và II hạn chế các sóng bậc cao hơn. Chu trình mô tả trên đ−ợc lặp lại cho đến khi trên mặt cắt không còn lại điểm thay đổi gradient từ âm (không) sang d−ơng (Hình 1.1a). Về hình thức, chu trình này không tính đến các liên kết thạch học và địa tầng. Tuy nhiên ranh giới thạch học và địa tầng th−ờng là đồng thời và cả với ranh giới dạng lòng dẫn. Các ranh giới quan trọng nhất với sự biến đổi đột ngột thạch học và đất đá tăng vọt. Dạng ranh giới nh− vậy cần đ−ợc làm rõ tr−ớc khi tách các dạng địa hình sóng d−ơng. Nó đ−ợc coi là bề mặt so sánh cuối cùng . Trên các đoạn riêng biệt của đáy sông, cấu trúc đẳng cấp của địa hình đơn giản hơn. Khi đó đ−ờng 0 có thể trùng với các đ−ờng I và II và hơn thế. Trong tr−ờng hợp này chu trình đã mô tả dẫn tới sự phân chia không có cơ sở các dạng địa hình d−ơng lớn và phân chia khách quan không tồn tại các dạng nhỏ hơn (xem hình 1.1b). Để triệt tiêu điều đó cần tập trung phân tích tính linh động của ranh giới các dạng, tức là so sánh đạo hàm t z ∂ ∂ . Nếu nh− trong phạm vi đ−ờng m có đoạn, tính linh động của các điểm trên đó phân biệt với tính linh động trung bình đ−ờng m m t z ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ∂ ∂ và đồng thời xấp xỉ với tính linh động trung bình km t z + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ∂ ∂ tức là có lẽ đoạn đã cho thuộc đ−ờng m+k. Kết quả của việc phân tích nh− vậy có thể làm rõ cả ranh giới thạch học, nh−ng để làm điều đó cần phải thực hiện một loạt mặt cắt đáy nhận đ−ợc vào các thời gian khác nhau theo cùng một và chỉ một đ−ờng. Khi thiếu các số liệu nh− vậy đành phải sử dụng các thông tin chung về dạng xác suất các dạng lòng dẫn d−ơng đ−ợc tách ra. Ph−ơng pháp mô tả một cách tự nhiên đ−ợc phổ biến đến việc phân chia các dạng bề mặt đáy với sự hiện diện của bản đồ địa thế vị t−ơng tự của lòng dẫn bằng các đ−ờng đẳng thế vị. Hình 1.2. Các nguyên tố hình học chính của hình dạng lòng dẫn Các dạng lòng dẫn chính: a.lòng thẳng; b. cong; c. đoạn mở rộng; d. đoạn thắt; e. phân nhánh; f. hợp l−u; g – lồi; h – lõm; i – l−ợn; k – đảo Các điểm đặc biệt: 1– uốn; 2 – gấp khúc; 3. đỉnh; 4 – quay vòng; 5 – mép phân nhánh; 6 – đầu đảo; 7 – mép hợp l−u; 8 – đ−ờng trục; 9 – đ−ờng bờ không khép kín; 10 – đ−ờng bờ khép kín; 11 – h−ớng dòng chảy 13 14 Đ−ờng (hay mặt) bậc cao nhất đối với tập hợp các địa hình lòng dẫn sẽ phù hợp với dạng âm của lòng dẫn có sự bổ sung lớn nhất. Lòng dẫn nh− là phần thấp nhất của thung lũng sông ngòi , ngập n−ớc, có thể chia ra các mức ngập khác nhau (mực n−ớc, l−u l−ợng n−ớc). Khi đó nhiều bề mặt với mực n−ớc cao hơn là các bề mặt dạng lòng dẫn d−ơng, với mực n−ớc thấp hơn sẽ là bề mặt dạng lòng dẫn âm. Có thể chia ra hai dạng ranh giới lòng dẫn: không kín và kín. Ranh giới kín đ−ợc vẽ nên bởi đảo. Các nhánh lòng dẫn có ít nhất là một ranh giới kín, hai ranh giới hở là lòng phân nhánh. Th−ờng dạng lòng dẫn mô tả thuận lợi không nhờ vào ranh giới mà nhờ đ−ờng trục (với sự hiện diện các ranh giới kín – đ−ờng). Xây dựng đ−ờng trục dẫn tới việc tìm kiếm khoảng cách nhỏ nhất giữa các điểm ranh giới và dẫn đ−ờng trục qua trung tâm các mẫu đó. Nhận làm đ−ờng trục có thể sử dụng đ−ờng tanvec hoặc là trục dòng chảy. Trên các ranh giới hay đ−ờng trục tách ra các điểm đặc biệt, qua đó dẫn các tuyến đo ngang, hạn chế các thành tố hình dạng lòng dẫn. Tại các điểm uốn của đoạn thẳng đ−ờng bị uốn cong và ng−ợc lại. Tại điểm uốn đạo hàm s∂ ∂θ – sự thay đổi góc ph−ơng vị θ theo chiều dài lòng dẫn s, tức là đoạn cong đi qua điểm tới hạn. Tại điểm uốn diến ra sự thay đổi dấu đoạn cong s∂ ∂θ . Tại đỉnh của điểm uốn độ cong đạt giá trị cực đại. Với sự cong không thay đổi theo chiều dài đoạn điểm đỉnh xác định theo cực đại cánh cung đ−ờng uốn cong. Các điểm đầu và cuối thuộc ranh giới kín t−ơng ứng với giá trị cực đại và cực tiểu của toạ độ dọc trên thực tế đối với vòng tròn. Trên đ−ờng trục chúng ứng với các mép phân nhánh và hợp l−u nằm trên và d−ới điểm đầu và điểm cuối. Kết hợp các điểm đặc biệt, dấu của đoạn cong, các ranh giới thay đổi của đoạn cong theo chiều dài lòng dẫn xác định đ−ợc mọi dạng hình thái có thể các nguyên tố lòng dẫn, một số đó đ−ợc chỉ ra trên hình 1.2. Hình 1.3. Các thông số đo đạc hình thái chính của địa hình lòng dẫn. a. đối với hình dạng đáy ; b – đối với lòng chảo Trong lòng sông có thể tách ra các điểm phân tầng đặc biệt, làm tăng mạnh số l−ợng các dạng lòng dẫn có thể. Chu trình 15 16 tách các dạng lòng dẫn cỡ khác nhau ít khác với chu trình tách sóng ở trên. Th−ờng khi đó sử dụng đ−ờng trục. Vậy nên, Sinnok và Rao [133] đã phân tích các ph−ơng án đơn giản nhất của dạng lòng dẫn – sông đổi h−ớng theo kinh tuyến. Tách đ−ờng bậc nhất – trục lòng dẫn biến đổi, đ−ờng bậc hai – nối các điểm uốn của đ−ờng bậc nhất; đ−ờng bậc ba – nối các điểm uốn của đ−ờng bậc hai v.v.. tiếp tục cho đến khi thu đ−ợc đ−ờng đáy sông. Sự phức tạp chủ yếu của sự phân tách nh− vậy là khả năng trùng các đ−ờng bậc khác nhau. Để khắc phục điều đó cũng nh− đối với sóng cát có thể sử dụng chỉ tiêu động học của đoạn lòng dẫn , tuy nhiên hay làm hơn là xuất phát từ các khái niệm tổng quát về hình học dạng lòng dẫn. Khi phân tách các nguyên tố hình dạng lòng dẫn, chỉ tiêu quan trọng là độ cong tới hạn của lòng dẫn, xác định ranh giới giữa các đ−ờng cong và đ−ờng thẳng. Các đ−ờng thẳng hình học trong tự nhiên hầu nh− không có, nên khía cạnh này đối với lòng dẫn sông ngòi chỉ có thể nói về đoạn sông thẳng động lực học. V. V. Ivanov [30] đề xuất để xác định giá trị độ cong sử dụng mức độ ảnh h−ởng của hình học phẳng lòng dẫn lên hình dạng mặt cắt ngang của nó. Trong lòng dẫn thẳng động lực học không xuất hiện một mắt xích ngang nào của dòng và sự bất đối xứng ngang của lòng dẫn. Rất hiếm khi có lòng dẫn với mặt cắt ngang bất đối xứng. V. V. Ivanov đã xác định giá trị độ cong tới hạn của lòng dẫn với 15,1/ ≈λs . Mỗi dạng lòng dẫn hình sóng và dạng lòng dẫn trong tổng thể có hình dáng phức tạp, nó thay đổi trong quá trình tiến hoá của chúng. Cho nên áp dụng tập hợp các tham số hình thái (thuật ngữ của I. V. Popov [67], nhà đo đạc) mà ở một mức độ khá xác định đã đặc tr−ng cho nguyên tố lòng dẫn (Hình 1.3). Động lực học dạng lòng dẫn th−ờng đ−ợc mô tả có tính tới kết quả phân tích sự dịch chuyển các điểm đặc biệt và thay đổi theo thời gian của các tham số đo đạc hình thái. Các ph−ơng pháp đã dẫn để tách các dạng nguyên của địa hình lòng dẫn không trùng với các ph−ơng pháp đ−ợc phổ biến rộng rãi trong phân tích địa mạo mô tả địa hình bằng các điểm đặc tr−ng và các đ−ờng cấu trúc [94]. Cần phải nhất trí với A. N. Lastoskin [48] rằng các đ−ờng cấu trúc và các điểm đặc tr−ng của các dạng xác định cho phép mô tả đơn trị dạng địa hình bất kỳ. Nh−ng việc phân tách ở các nguyên tố bộ phận lòng dẫn mâu thuẫn với nguyên tắc tác động t−ơng hỗ của dòng và lòng dẫn mà theo đó nguyên tố trong tổ hợp địa hình lòng sông t−ơng ứng với nguyên tố xoáy trong dòng. Nguyên tố xoáy chiếm ứu thế hoàn toàn chỉ trong phạm vi toàn bộ dạng lòng sông. 1.2. Cấu trúc Cấu trúc trong khuôn khổ của tiếp cận hệ thống [56] – là tập hợp các quan hệ trong hệ thống đ−ợc lựa chọn bằng một cách có tổ chức để tổng hợp hệ thống. Trong hệ thống dòng chảy – lòng sông có thể tách ra hai lớp quan hệ: 1) tạo hệ thống và 2) hình thái. Tạo hệ thống là các quan hệ nhân quả tác động và t−ơng hỗ: trực tiếp, ng−ợc lại, d−ơng và âm. Các quan hệ t−ơng tự không thực hiện trực tiếp giữa các nguyên tố địa hình lòng sông riêng biệt, mà còn có sự tham gia của các nguyên tố dòng chảy. Các quan hệ hình thái có thể không phản ánh trong trang thái toàn bộ hệ thống (hoặc một phần nguyên vẹn của nó), chúng có thể xét trong giới hạn của tổ hợp địa hình lòng sông, mặc dù các quan hệ nh− vậy sinh ra do hậu quả của các quan hệ tạo hệ thống. Thuộc nhóm quan hệ hình thái là các quan hệ lân cận, kết hợp và theo bậc. Phân biệt các quan hệ lân cận – đấy là phép vạch sơ bộ địa 17 18 hình dẫn tới việc xác lập các ranh giới không gian khách quan giữa các nguyên tố địa hình. Xác định quan hệ lân cận đòi hỏi việc sử dụng đồng thời các nguyên tắc liên tục và phân lập địa hình lòng sông. Mỗi hình dạng địa hình lòng sông hay mỗi dạng lòng sông đều có tính liên tục đặc tr−ng bởi sự biến đổi tuần tự cao độ với các toạ độ thời gian và không gian t−ơng ứng. Để làm rõ mối quan hệ giữa các nguyên tố cần phải hoặc giới hạn chúng, hoặc phải xác định các tính chất của chúng bằng cách lựa chọn các tham số rời rạc. Khái niệm phân lập nh− vậy liên quan chủ yếu tới cấu trúc hệ thống. Phân biệt các quan hệ kết hợp – là phép phân loại, nhóm buộc các dạng lòng sông. Sự kết hợp tiến hành theo việc lựa chọn các dấu hiệu hình thái, đo đạc hình thái, động lực và thạch học. Các quan hệ này xác định tính liên tục của dạng lòng sông. Xuất hiện tính liên tục ở dạng khác cả trong các dạng nguyên tố lòng sông cũng nh− các đối t−ợng đ−ợc nhóm không theo các dấu hiệu lân cận giản đơn trong không gian mà theo các dấu hiệu trùng hợp tổ hợp các tính chất. Để phân biệt các dạng địa hình lòng sông áp dụng cả các ph−ơng pháp liên tục và rời rạc. Trong khuôn khổ các ph−ơng pháp rời rạc việc phân loại dựa trên việc lựa chọn các tham số đặc tr−ng hình dạng lòng sông. Các tham số dạng lòng sông hay sử dụng nhất là chiều dài của chúng (b−ớc). Ph−ơng pháp phân loại theo dấu hiệu này có bản chất nh− sau [88]. Nhận đ−ợc do kết quả tham số hoá chuỗi độ dài (b−ớc) dạng lòng sông sắp xếp theo trật tự giảm dần giá trị. Tiếp theo logarit hoá các giá trị đó và chia chuỗi ra N nhóm ban đầu sao cho trong mỗi nhóm có ni giá trị. Xác định giá trị trung bình ix và ph−ơng sai Di của chúng. Đối với mỗi cặp nhóm cạnh nhau i và i + 1 tính chỉ tiêu sai khác – hệ thức F: ( )( ) ( )( ) ( ) 111 2 111 11 2 +++ +++ ++++ −−+= iiiiii iiiiii j DnDnnn xxnnnnF Theo công thức: ∑− =−= 1 11 1 N j jFN F xác định mức độ không trùng hợp của các nhóm đ−ợc chia. ở giai đoạn tiếp theo các phân nhóm có Fj cực tiểu đ−ợc gộp vào làm một và chu trình đ−ợc lặp lại với N – 1 nhóm. Việc tính toán diễn ra cho đến khi số nhóm không còn là 2. Sau đó theo cực đại của chỉ tiêu F cũng nh− từ các giả thiết vật lý lựa chọn hệ thống không trùng nhất giữa các phân nhóm. Nếu tiến hành sự phân nhóm theo tập hợp m tham số thì sử dụng quan hệ F – tổng quát [70]. ( ) ( ) ( ) ( )111111 1 +−++++ −−+ −−+= iiTiTiii iiiij xxHxxnnm mnnnnF với ix – vectơ các giá trị trung bình các tham số xi; H = Si + Si+1; ;xxnUUS Tiii T iii −= Ui – ma trận có các cột là các giá trị tham số xi ; T – ký hiệu biến hoá. Mỗi nhóm dạng lòng sông liên kết đ−ợc phân theo kiểu nh− vậy đặc tr−ng bởi tập hợp các tham số đo đạc hình thái (trong tr−ờng hợp này là các giá trị trung bình các tham số và ph−ơng sai của chúng), chúng đối với các dạng lòng sông cơ sở đ−ợc coi nh− các chỉ số rời rạc của một thành tạo liên tục nào đó. Các tham số đo đạc hình thái trung bình chính của dạng lòng sông thành lập nên các nhóm về phần mình lại có thể phủ định sự phân nhóm và tạo ra các nhóm gần nhau theo hình thái các dạng cấu tạo chúng so với các chỉ tiêu khác. Ph−ơng pháp liên tục hoá phân lớp các dạng địa hình lòng sông không đòi hỏi sự rời rạc hoá ban đầu – phân chia các 19 20 nguyên tố riêng rẽ mà dựa trên việc xử lý tr−ờng (hay nói cách khác là chuỗi) các cao độ thẳng đứng của bề mặt (đ−ờng) thống nhất. B−ớc phân chia không quá 1/10 – 1/20 chiều dài dạng lòng sông bị phân chia, và khoảng hiện thực không ít hơn 20 – 100 độ dài dạng đã lựa chọn. Chuỗi (bảng) cao độ đáy lòng sông nhận đ−ợc (hoặc các tham số thay đổi liên tục khác nh− chiều rộng, diện tích mặt cắt −ớt, độ uốn trục lòng sông) đ−ợc khẳng định bởi phân tích phổ và t−ơng quan. Theo khoảng cách giữa các cực trị của hàm t−ơng quan và b−ớc sóng t−ơng ứng với cực trị của mật độ phổ, xác định chiều dài (b−ớc) của dạng lòng sông. Hàm mật độ phổ ngoài ra còn cho phép đánh giá phần trăm ph−ơng sai chung của chuỗi diễn ra trong khoảng dao động độ dài của các dạng lòng sông, thể hiện qua dạng các đỉnh. Cũng nhờ thế xác định đ−ợc độ cao trung bình của các dạng đó. Nhờ một hàm mật độ phổ khó mô tả dạng địa hình lòng sông có kích th−ớc khác nhau lớn. Tập trung vào một thể hiện liên tục cao độ đáy để làm rõ các dạng có kích th−ớc khác nhau lựa chọn các đoạn có chiều dài khác nhau và phân loại chúng với các b−ớc khác nhau, xuất phát từ h−ớng dẫn đã nêu trên, còn tiếp theo sau khi tiến hành phân tích phổ, trộn hàm mật độ phổ t−ơng ứng với các khoảng dao động độ dài. Hệ thức độ dài đoạn cần phải đạt sao cho độ dài đoạn của thể hiện đ−ợc các dạng lòng sông nhỏ nhất, không v−ợt quá ít hơn 6 lần độ dài khoảng phân lớp các đoạn dùng để làm rõ các dạng lớn. Kết quả của phân tích phổ trực tiếp làm sáng tỏ không phải là các dạng lòng sông riêng biệt mà gộp chúng theo tổ hợp các dấu hiệu: sự gần gũi về chiều dài, chiều rộng và chiều cao của dạng với phân tích phổ hai chiều tr−ờng cao độ đáy; sự gần gũi các b−ớc uốn trong phân tích chuối độ uốn lòng sông. Nh− vậy xác định đ−ợc các tham số đo đạc hình thái đặc tr−ng của liên hợp các dạng lòng sông. Th−ờng các giá trị các tham số này không khác nhiều với các giá trị nhận đ−ợc từ việc nhóm các dạng lòng sông bằng ph−ơng pháp rời rạc. Các ph−ơng pháp phân tích liên tục và rời rạc khi phân nhóm địa hình lòng sông có mặt mạnh và yếu và với việc sử dụng đồng thời sẽ bổ sung tốt cho nhau. Trong quá trình phân tích rời rạc làm sáng tỏ các dạng lòng sông riêng biệt, nghiên cứu đ−ợc tính chất của mỗi dạng trong đó, ảnh h−ởng của toàn bộ hệ thống lên dạng cụ thể này và ng−ợc lại. Thuật toán liên kết các dạng riêng biệt trong nhóm theo tổ hợp các dấu hiệu khá rõ ràng. Đối với mỗi nhóm có thể đánh giá không chỉ các tham số trung bình các thành phần của dạng lòng sông mà còn cả tính chất đ−ờng cong phân bố các tham số của dạng, các mômen của chúng. Tuy nhiên mức độ chủ quan cả khi làm sáng tỏ các dạng riêng biệt lẫn khi lựa chọn các chỉ tiêu các sự khác biệt cực đại là khá cao. Phân tích l
Tài liệu liên quan