文章信息：Mengxiu Zeng, Cheng Zhu, Yougui Song, Yongqiu Wu, Hongjiao Wang, Yawei Zhang, Kunyu He, Jian Chen, Zhangrong Wu, Qiao Zeng. (2022). Significance of fluvial landform evolution and river reorganization in settlement development over the past 50 ka: A case study of Baodun site on Chengdu Plain, SW China. Geomorphology, 409, 108267. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108267
整理人：闫甲祺，2024级硕士研究生
整理时间：2024年12月18日
Abstract: Urbanization and climate change are contributing to severe flooding globally, damaging infrastructure, disrupting economies, and undermining human wellbeing. Approaches to make cities more resilient to floods are emerging, notably with the design of flood-resilient structures, but relatively little is known about the role of urban form and its complexity in the concentration of flooding. We leverage statistical mechanics to reduce the complexity of urban flooding and develop a mean-flow theory that relates flood hazards to urban form characterized by the ground slope, urban porosity, and the Mermin order parameter which measures symmetry in building arrangements. The meanflow theory presents a dimensionless flood depth that scales linearly with the urban porosity and the order parameter, with different scaling for disordered square- and hexagon-like forms. A universal scaling is obtained by introducing an effective mean chord length representative of the unobstructed downslope travel distance for flood water, yielding an analytical model for neighborhoodscale flood hazards globally. The proposed mean-flow theory is applied to probe city-to-city variations in flood hazards, and shows promising results linking recorded flood losses to urban form and observed rainfall extremes.
摘要：城市化和气候变化正在导致全球严重洪水，破坏基础设施，扰乱经济并损害人类福祉。使城市更具抗洪能力的方法不断涌现，特别是抗洪结构的设计，但人们对城市形态的作用及其在洪水集中时的复杂性知之甚少。我们利用统计力学来降低城市洪水的复杂性，并开发了一种平均流量理论，将洪水灾害与城市形态联系起来，城市形态以地面坡度、城市孔隙度和衡量建筑布置对称性的 Mermin 阶参数为特征。平均流理论提出了一个无量纲的洪水深度，它与城市孔隙度和阶次参数成线性比例，对于无序的正方形和六边形形状具有不同的比例。通过引入代表洪水无障碍下坡行进距离的有效平均弦长来获得通用标度，从而产生全球邻里规模洪水灾害的分析模型。所提出的平均流量理论用于探讨洪水灾害的城市间变化，并显示出将记录的洪水损失与城市形态和观测到的极端降雨量联系起来的有希望的结果。
1. 研究背景：
地理位置与文化意义： Baodun遗址位于成都平原（CDP），是Baodun文化的代表，覆盖了大片区域，是长江上游的一部分，也是中国文明的发源地之一。
地质与水文特征： CDP是一个低洼的沉积盆地，由多条源自青藏高原东北部的河流形成，其地质和水文特征对古文化发展有显著影响。
研究空白： 尽管地质和水文特征对CDP上的古文化发展有影响，但这些关系尚未得到充分研究和验证。
2. 研究意义：
理解古文化与环境的关系： 通过研究Baodun遗址，可以更好地理解古文化如何受到地质和水文特征的影响。
环境考古学的贡献： 该研究有助于填补环境考古学在CDP地区的研究空白，为理解人类活动与自然环境变化之间的关系提供新的视角。
对现代环境管理的启示： 了解过去人类如何适应环境变化，可以为现代环境管理和文化遗产保护提供参考。
3. 研究方法：
实地调查与地面测量： 通过实地调查和地面测量，收集Baodun遗址及其周边地区的地貌和河流特征数据。
微地貌鉴别： 使用微地貌鉴别技术，分析遗址地区的地貌演变。
粒径测量与树种鉴定： 通过粒径测量和树种鉴定，了解沉积物的性质和来源。
河流沉积物分析： 对河流沉积物进行年代测定、高度测量和砾石层观察，以研究河流变迁对遗址的影响。
4. 主要结论：
阶地发展： 在过去约50万年间，Baodun遗址区域发展出了三个不同等级的阶地，对区域地貌和河流系统的演变产生了重要影响。
构造活动与气候变化： T2和T3阶地与构造活动密切相关，而T1阶地与气候变化相关。
河流系统与遗址安全： 河流系统的演变影响了Baodun遗址的安全性，洪水是导致其衰落和废弃的主要因素。
环境与居住： 阶地和沉积环境的稳定性以及降水量的减少是影响CDP上考古遗址大规模居住的重要因素。
5. 研究展望：
关注构造活动与河流景观调整： 未来的研究应更加关注构造活动、河流景观调整对河流通道、地貌和人类定居点的影响。
深化环境考古学研究： 需要对地貌和水文演变对代表性遗址和考古文化序列的影响进行更深入的研究。
为环境变化与人类适应提供参考： 通过研究人类如何适应过去环境变化，为理解和应对未来环境变化提供科学依据。
6.研究主要图表：
01 宝墩遗址的地理位置和气候背景
03 西河和宝墩遗址地区勘探的砾石
04 T3321海沟的岩性，以及用于AMS14C测年和树种鉴定的埋藏树木。 (A) 一片叶子。 (B) 树干。 （C）T3321岩性柱，显示了考古文化层的垂直分布和古树的位置。
05 BD12T1发掘沟及遗迹，包括早期宝墩文化层下沉积的阶地、古河床、埋藏树木、砾石等。 (A) BD12T1最具代表性的地层纵向分布，从上到下依次为历史文化层、宝墩早期文化层、砾石层和生土层。 (B) 放大的古树和推断的水流方向（由 Huang, 2013 修改）。
06 第12层和第13层T3321沉积物的粒度频率曲线。颜色代表不同深度的不同样品。
07 宝墩遗址地区近50ka地貌及水系背景示意图。 (A) OSL测年网纹红土下砾石高差、T3砾石层距现代西河河床的距离以及阶地空间分布图。 (B) 宝墩遗址在小比例尺现代河流水系图上的位置。 (C) 岷江阶地古支流的横截面。
08 探槽中砾石最长轴从其倾角方向的定向，揭示了宝墩遗址区域的古水流方向。 (A) T3938 和 (B) T1421 中砾石的倾角方向。
09 战壕解剖图显示了中国王朝文化层和早期宝墩文化层的垂直分布。 (A) 垂直剖面显示自然沉积物和中国文化层的分布。 （B）T3727海沟地层柱，显示了考古文化层的垂直分布。
10 营盘山文化（距今5.5~4.5 ka BP）和归元桥文化（距今5.1~4.5 ka BP）考古遗址的空间分布。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X2200160X
原文转引：https://mp.weixin.qq.com/s/jkPOQydUvCwo9bnqS1QE2A
