Page 54 - 2022年第53卷第6期

τ = 23
（R/S） H=0.582 V τ
2
R =0.9164
ln

lnτ lnτ
τ = 13
（R/S） ln H=0.642 V τ
2
R =0.9458

lnτ lnτ

τ = 23
（R/S） H=0.7848 V τ
2
R =0.9388
ln

lnτ lnτ
τ = 23
H=0.6753
（R/S） ln R =0.8576 V τ
2

lnτ lnτ

图5 不同水文测验断面深泓点高程赫斯特数与长程记忆周期图

表4 不同河段平均底坡R/S分析结果统计

河段 赫斯特数H 拟合参数R 2 万倍分维数D 长程相关性c（t） 记忆周期τ /a
石嘴山-巴彦高勒 0.6016 0.9165 13984 0.1512 12
巴彦高勒-三湖河口 0.8358 0.9688 11642 0.5928 >20
三湖河口-头道拐 0.8301 0.9701 11699 0.5803 >20

征明显。上游流凌易在弯曲河段凸岸积聚形成初始冰盖，并逐渐演化成覆盖全断面的加厚冰盖，在
高密度流凌条件下，弯道极易发生冰塞冰坝，其特殊河势是冰塞冰坝形成致灾的主要驱动因素。
4.3.2 不同河段弯曲分形特征 根据黄河内蒙古段 1986 年、1989 年、1994 年、1997 年、2001 年、
2007 年、2011 年和 2018 年等不同年份凌汛期之前的卫星遥感影像，基于 GIS 平台提取不同年份河道
主槽中心线，采用盒维数法，计算不同河段不同盒子尺度对应的盒子数量，绘制 ln N（A）与 lnδ 双对
δ
数散点图，并采用最小二乘法回归拟合，如图 7所示。不同河段不同年份主槽弯曲分形维数，如表 6
所示。
由图 7 和表 6 分析可知：（1）河道主槽弯曲分形维数的物理意义是表征河流平面形态的弯曲性及
河湾发育程度 ［22］ ，即河段蜿蜒性和不规则性，其与弯曲率并不相同，弯曲率一般表示长距离河流的
整体弯曲程度，掩盖了小尺度河湾发育细节及弯道蜿蜒性 ［23］ ；（2）河道平面形态变化具有多尺度自相
似分形特征，主槽弯曲分形维数多年均值由大至小排序依次为昭君坟-头道拐河段（昭-头河段）、巴
彦高勒-三湖河口河段、三湖河口-昭君坟河段（三-昭河段）、石嘴山-巴彦高勒河段，说明昭君坟-头
道拐弯曲型河段的河湾发育程度最高，巴彦高勒-三湖河口分汊型河段次之，石嘴山-巴彦高勒河段
最小；（3）不同河段主槽弯曲分形维数年际变化较大，1986—2018年间，石嘴山至头道拐不同河段万
倍弯曲分形维数的变化区间分别为［9944，10020］、［9996，10036］、［9960，10067］、［9998，

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