冰碛湖溃决型泥石流演化过程试验研究

[目的]分析冰湖溃决型泥石流演化过程中运动参数的变化特征,为冰湖溃决型泥石流的防治提供理论依据。[方法]采用水槽试验,探讨冰碛湖溃决型泥石流形成和演化过程。[结果]冰碛湖溃决泥石流属于典型的水力类泥石流;根据水沙两相流容重的变化,冰碛湖溃决型洪水演化为泥石流的过程可以概括为挟沙水流—泥石流—挟沙水流的演变,相对应的泥石流的粒径从粉砂到砾石,再到粉沙的变化过程;泥石流容重越大,一次泥石流过程中颗粒粒径越粗。从不同组次的试验结果来看,冰碛湖溃决泥石流粒径与其容重也存在正相关关系。[结论]泥石流的运动和演化过程本质上取决于冰碛湖溃决型洪水功率和沟床堆积物的粒径特征。     

基于粗糙集的权重确定方法在我国喜马拉雅山地区典型冰碛湖溃决危险性评价中的应用

采用一种粗糙集改进方法,针对我国喜马拉雅山地区典型冰碛湖,认为溃决危险性冰碛湖具有冰川地貌陡峭,冰川活动频繁,湖盆规模较大,终碛堤稳定性差以及气候湿热等5大特征。选取了冰碛湖溃决危险性评价指标,综合实际调查结果确定各指标权重,并通过模糊综合评判对其进行了验证。根据权重值得出影响冰碛湖溃决的最重要特征是冰碛堤稳定性(权重为0.42),次重要为气候特征(权重为0.18),另3项特征(权重均约为0.13)接近。评价指标重要性等级为:终碛堤宽度、水热组合为重要影响因素;距冰舌前段距离、冰湖面积、海拔高度为中等影响因素;背水坡度、终碛堤平均颗粒粒度为一般影响因素。模糊综合评判结果与实际调查接近一致,权重的准确性较高,对于我国冰碛湖的危险性评价具有重要的参考价值。     

川藏公路南线典型冰湖及其溃决危险性评价

川藏公路南线(两藏境内)帕隆藏布流域内分布有大量的冰湖,随着全球气候变暖和冰川退缩,冰湖溃决及由此引发的其它次生灾害对西藏地区经济社会的可持续发展产生了很大的危害.在前人研究和分析Landsat TM卫星遥感资料的基础上,再进行川藏公路南线典型冰湖现场调查、访问、勘测,分析了典型冰湖的形态特征和影响冰湖溃决的主导因素,重点探讨了典型冰湖的溢流状态、冰碛堤的稳定性、冰川的活动规律及其影响,最后得出川藏公路南线典型冰湖溃决的危险性评价,即光谢错溃决危险性较大,一旦溃决将给下游地区带来巨大的灾难;多依错溃决的危险性较小.基于危险性评价结果,建议米堆沟下游采取相应的应对措施以减轻冰湖溃决泥石流的危害.     

依据水土流失分布特点制定防治对策

辽宁省现有土壤侵蚀面积46 341.3 km2,占全省土地总面积的31.7%。其中:水力侵蚀为40 429.1km2,风力侵蚀3 318 km2,人为侵蚀2 593.3 km2。全省年土壤侵蚀总量为1.31亿t,水土流失区平均土壤侵蚀模数为2 834 t/(km2.a)。地域分布主要在辽西4市及辽东32个县(市、区)。地类分布:林草地中共有水土流失面积2 551.3 km2,占全省总侵蚀面积的55%。旱作坡耕地侵蚀面积18 131.3 km2,占全省侵蚀总面积的39.1%,主要发生在3°~5°坡耕地上,占耕地侵蚀面积的71.8%。防治对策:认清形势,继续加大治理力度,改善林草地环境质量,发挥植被防御功能;加强坡耕地治理,改变小地形及退耕还林;沟壑治理必须防御性治理与开发性治理相结合。建立监测预警机制,控制水土流失。     

东北黑土区侵蚀沟发展状况及其对粮食安全的影响

通过对东北黑土区典型流域1965和2005年各种类型侵蚀沟的数量、长度、密度、面积(主要为吞食耕地面积)和分布情况以及40年来侵蚀沟的时空变化特征等进行分析,研究东北黑土区侵蚀沟发展状况对粮食安全的影响。结果表明:1)从1965至2005年的40年,研究区侵蚀沟总面积增加85.27 km2,条数增加13 168条,总长度增加6 183.70 km,沟壑密度由1965年的0.034 km/km2变化为2005年的0.193 km/km2,侵蚀沟条数、面积和密度呈快速增加趋势;2)40年间,耕地上的侵蚀沟面积增加81.83 km2,条数增加12 825条,长度增加5 981.23 km,沟壑密度增加0.271 km/km2,林地与其他用地上的侵蚀沟面积增加3.44 km2,条数增加343条,长度增加202.47 km,沟壑密度增加0.02 km/km2;3)典型黑土区侵蚀沟发生在耕地上的比例极大,其中面积所占比例达96%,条数所占比例达97.4%,说明40年来侵蚀沟的发展主要在耕地上。研究结果对区域的粮食生产和国家的粮食安全具有重要意义。     

基于遥感的吉林省中西部耕地数量和质量空间格局变化分析

耕地数量和质量变化直接关系到国家粮食安全和社会稳定,研究粮食主产区耕地数量和质量变化具有重要的现实意义。该研究利用2000年、2013年Landsat TM/ETM+/OLI遥感数据和2351个样点土壤实测数据,对吉林省中西部耕地分布的空间变化和由此引起的不同质量等级耕地的时空特征进行分析。结果表明:2000—2013年期间,吉林省中西部耕地总量稍有增加,面积由5.61×104 km2增加到5.64×104 km~2,其中旱田面积增加645 km2,水田面积减少350 km~2。研究区耕地分布表现出明显的西部增加、东部减少的趋势;新增耕地最主要来源于湿地(66.04%)和草地(21.12%),传统耕作区(主要为城市周边)耕地大面积减少,其中45.08%转化为人工表面,28.85%和22.61%转化为林地和湿地;水田与旱田之间的相互转化比较剧烈。2000—2013年期间,研究区耕地质量总体呈下降趋势,净减少的耕地为一、二等地,其中一等地净减少305 km~2,长春市占96%,净增加的耕地是三、四和五等地,分别为235、148和218 km~2,主要分布在白城市和松原市。城市化占用和耕地保护政策的实施是该区域耕地数量和质量变化的主要驱动因素,研究时段内吉林省中西部优质耕地流失严重,存在突出的占优补劣问题。     

我国冻融侵蚀现状及防治对策

冻融侵蚀普查是水利普查中水土流失普查的重要内容之一。在冻融侵蚀普查工作中,采用我国自主建立的冻融侵蚀评价模型和评价指标体系,获得了全国冻融侵蚀强度、面积和空间分布情况数据,揭示了我国冻融侵蚀的空间分布特征。成果显示:我国冻融侵蚀区总面积为172.48万km2,其中轻度以上冻融侵蚀面积为66.096万km2,分别占我国陆地国土面积的17.97%和6.89%。在冻融侵蚀分布的8个省(区)中,西藏的冻融侵蚀面积最大,约占全国冻融侵蚀面积的48.90%,其余省(区)冻融侵蚀面积由大到小依次为青海、新疆、四川、甘肃、内蒙古、黑龙江、云南。     

福建省水土流失现状分析

[目的]运用遥感技术监测福建省水土流失状况,为研究区的水土保持工作提供一定的科学依据。[方法]利用2014年Landsat-8OLI等遥感数据,基于通用土壤流失方程(USLE)定量计算得到研究区的土壤侵蚀量,并运用GIS空间分析和数理统计的方法分析水土流失在地理空间上分布特征。[结果]福建省2014年的水土流失总面积为10 939.8km2,总流失率为8.93%,其中以轻度流失为主,占总流失面积的82.3%,境内流失等级为强度及以上的区域主要集中在北部的宁德和南平、南部的漳州和西部的龙岩一带;其中22个水土流失重点县流失面积为4 786.65km2,占全省流失总面积的43.76%,平均流失率为10.54%。[结论]水土流失主要发生在海拔高程为200~1 000m的区域,流失面积有8 954.35km2,占流失总面积的81.85%;坡度与水土流失关系密切,水土流失主要发生在坡度为8°~25°的区域,流失面积有69 871.71km2,占总流失面积的57.23%;容易发生水土流失的土地利用类型是裸地和林地,流失比例分别达到30.99%和9.47%。     

黑龙江省冻融侵蚀分布及其特征

[目的]探究黑龙江省冻融侵蚀分布及其特征,为黑土区农业可持续发展提供科学依据。[方法]在对黑龙江省冻融侵蚀考察及影响因素分析的基础上,借鉴相关冻融侵蚀区分布界定方法以及层次分析法开展研究。[结果]黑龙江省冻融侵蚀分布在131°—122°E,53°—48°N范围内,侵蚀面积为3.29×104 km2,占该区土地面积的11.98%。其中,轻度、中度、强烈、极强烈侵蚀面积分别占总侵蚀面积的21.78%,42.32%,23.78%,12.12%。侵蚀强度由北向南递减。[结论]黑龙江省冻融侵蚀分布范围比较广,强度以中轻度为主;冻融侵蚀分布具有明显的地带性规律。     

浅析水土保持与农业、农民利益的关系

<正> 沈阳市是辽宁省水土流失最严重的城市之一,土壤侵蚀遍布全市,强度高,成因复杂,危害严重,直接影响到正常的农业生产和居民生活。全市总面积为12840.87 km2,1995年水土流失面积1925.87 km2,占总面积的15％。据遥感监测,2000年水土流失面积1947.73 km2,占总面积的15.17％,增加侵蚀面积21.2 km2。经过5 a的治理,流失面积不但没有减少反而增加,其中的原因除注重工程与农业     

Increased sheep numbers and the loss of heather moorland in the Peak District,England

The maps of vegetation in the northern Peak District given by Moss (1913) suggest that there were then the equivalent of 154 km² of moorland dominated by heather and bilberry. At present, the same area has the equivalent of only 99 km² of this moorland, a loss of 36%. Sheep numbers in the hill parishes trebled between 1930 and 1976, and the changes in vegetation are consistent with those produced elsewhere, experimentally, by sheep grazing. It is considered therefore that these changes are cause and effect. The repercussions on wildlife of this loss of moorland are largely undocumented, but red grouse stocks seem to have declined to about a third of their 1930s level.     

基于GIS的黑土区土壤相对环境容量空间分异特征研究

主要利用黑龙江省 1∶2 0万区域地球化学勘探资料 ,在GIS支持下分析了黑龙江省黑土区相对环境容量的空间分异特征。研究表明 :黑龙江省黑土区单元素的相对环境容量是比较高的 ,绝大部分地区的相对环境容量 (Rc)都大于 0 4 5 ,很多地区还大于 0 75。本区的综合相对环境容量也比较高 ,一般大于0 4 5 ,很多地方大于 0 75。高容量区 (Rc>0 75 )面积为 19132 4 8km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 6 84 % ;中容量区 (0 4 5≤Rc≤ 0 75 )面积为 4 96 0 5 0 0km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 6 9 74 % ;低容量区 (0≤Rc <0 4 5 )面积为 2 112 0 9km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 97% ;超载区 (Rc <0 )面积为 316 6 2km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 0 4 5 %。这显示出本区的环境地球化学质量比较优越 ,是本区可持续发展以及发展绿色农业的优势条件     

黑龙江省黑土区水土流失动态及成因分析

为了解不同时期黑龙江省黑土区水土流失状况及其演变动态,根据历史调查资料、小流域原位勘察结果及同期遥感调查数据,分别对1950,1980和2000年黑龙江省黑土区50a来不同空间尺度水土流失状况、特征、成因及演变进行分析。结果表明:(1)该区水土流失面积50a来净增了2.08×10⁴ km²,水蚀是造成该区水土流失主要形式。(2)1950-1980年20a间年均水土流失面积为411.9km²,比1980-2000年年均值高出25.5km²。(3)50a来该区侵蚀沟数量增加98 832条,2000年侵蚀沟面积所占比例比1950年增加了172.4%,沟壑密度增加2.83倍。该区水土流失呈持续恶化态势,不合理人类活动、政策导向和黑土质量退化是导致该区水土流失程度动态变异主要诱因。     

新疆西昆仑地区泥石流灾害分析与评价

[目的]评价研究区泥石流的危险性,找出适合新疆西昆仑地区泥石流灾害研究的技术和方法。[方法]以新疆西昆仑山脉西段马尔洋地区为研究对象,在充分收集、研究前人资料和有效利用其他信息源的基础上,通过对研究区ETM+影像数据的研究,对研究区泥石流灾害点进行了判读。结合DEM数据,对该区地形地貌进行了研究。[结果]选取了合适的泥石流灾害危险性评价指标体系。一般危险区、中度危险区、高度危险区、极度危险区,面积分别为:31.69,40.70,38.31,25.83km2,所占比例分别为:23.21%,29.81%,28.06%,19.92%。[结论]研究区泥石流灾害极度危险区和高度危险区占总面积的47.98%,主要分布在研究区的中部和西北部区域,为泥石流灾害高度危险性易发区。     

基于RS和GIS的江苏省水土流失重点预防区和治理区定量监测

[目的]对江苏省水土流失重点治理区和预防区代表县进行水土流失定量监测,以掌握该区水土流失情况,为该区水土流失动态监测提供技术方法和理论支持。[方法]收集江苏省徐州市铜山区和连云港市赣榆区2015年度高分一号遥感影像、DEM和降雨量,以中国土壤流失方程(CSLE)为基本算法。[结果]铜山区水土流失面积1 917.82km~2,轻度以上流失面积175.76km~2,占总流失面积的9.16%;赣榆区水土流失面积1 511.2km~2,轻度以上流失面积131.95km~2,占总流失面积的8.73%。[结论]本研究方法模型参数真实、客观,不受人为因素干扰,适合多期、大尺度水土流失动态监测,能为江苏省水土流失动态监测提供高效可行的技术方法。     

SOURCES OF TRACE METALS IN STREAMS AND HEADWATER LAKES IN FINLAND

Distributions of Mn, Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, As, and Cd in Finnish surface waters were studied by comparing two data sets: samples from 154 headwater lakes collected by the Water and Environment Administration in 1992 and samples from 1165 headwater streams collected during the environmental geochemical mapping program of the Geological Survey of Finland in 1990. It was expected that headwater lakes with catchments smaller than 1 km² and high lake percentage (ratio of lake area to catchment size) would be more influenced by atmospheric trace metal deposition than the streams, with average catchment size of 30 km². The lakes with highest arsenic concentrations lie in an area with greenstones and arsenic-rich black schists. The same lakes have high copper concentrations, which evidently are derived from the Cu-rich greenstones of the catchment. The high copper concentrations of streams and lakes in the industrialized region of the southwest coast are due to several anthropogenic sources. The highest concentrations of chromium occur in brown stream and lake waters rich in humic matter, while manganese and zinc concentrations, which are controlled by acidity, tend to be elevated in low-pH waters. The high nickel concentrations in lakes in southwestern Finland probably are due to anthropogenic input, while Ni anomalies in stream and lake water in eastern Finland are correlated with high Ni contents of glacial till. The lead concentrations in lakes are mainly of airborne anthropogenic origin. The pattern of atmospheric deposition is reflected in the concentrations of Cd, As, Cu, Zn, and Ni in headwater lakes, but land-use, the natural distribution of metals in the overburden, water acidity, and the amount of humic substances influence the distribution of trace metals in both lakes and streams. Thus the trace metal distribution in headwater lakes cannot be used alone to estimate the contribution of anthropogenic atmospheric deposition to metal anomalies in Finnish surface waters.     

基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以贵州省为例

[目的]对贵州省土壤侵蚀进行快速定量研究,为土壤侵蚀治理工作和土地利用决策提供科学依据。[方法]在GIS技术的支持下,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM,MODIS-NDVI等数据,结合RUSLE模型估算研究区土壤侵蚀量。[结果]研究区的2010年年均土壤侵蚀模数为880.81t/(km~2·a),属轻度侵蚀。大部分区域主要以小于500t/(km~2·a)的微度侵蚀为主,占研究区总面积的59.60%。土壤侵蚀面积(轻度侵蚀以上)达71 164.14km~2,占总面积的40.40%。强度以上土壤侵蚀面积达10 431.60km~2,占总面积的5.91%,主要分布在研究区西北部和东北部,以及北部大楼山、武陵山、东南部苗岭以及西部乌蒙山等地势较高以及中东部乌江,西南部北盘江等河流流域。[结论]林地、耕地和草地以及海拔在600~1 600m之间的区域是今后水土流失防治的重点区域。     

Occurence and transport of mercury within a small catchment area

To contribute to the understanding of Hg flow to forest lakes the storage of Hg in the soil of a catchment was quantified, the transport of Hg from the recharge area to the discharge area was studied and a mass balance for different soil horizons was calculated. The transport of Hg in soil, ground and stream water was estimated using water flows from a hydrological model and by determining Hg in water sampled with a clean procedure. The estimate for the annual Hg flux out of the till overburden in the catchment was 3.4 g km⁻². The annual flux was reduced to 1.3 g km⁻² in the stream, indicating interception in a lake. The transport was predominantly taking place in the upper 50 cm of the soil. The storage of Hg in the soil was 8.8 kg km⁻², which is large compared to the flux. A net accumulation, amounting to 80% of the Hg deposition, is almost entirely located to the nor layer.     

Automated updating of medium-scale soil maps

An approach towards an automated updating of medium-scale soil maps via imitation of traditional mapping technologies is suggested. It is based on formulation of the rules of mapping in the form of classification trees for separating different soil cover patterns and on creation of the maps of soil-forming factors with the use of satellite data. Algorithms for mapping alluvial soils (Fluvisols), eroded (abraded), and anthropogenically transformed soils are presented. This approach was tested for the southern (Trans-Oka) part of Moscow oblast. The model for an automated soil mapping was realized using ILWIS software. The polygons of alluvial soils were mapped with a higher accuracy via the automated separation of floodplains according to the digital terrain model. The total area of alluvial soils shown on the medium-scale soil map decreased from 373 to 340 km². Calculations of slope angles according to digital terrain models allowed us to localize soil cover patterns with participation of eroded soils with a higher accuracy; their area decreased insignificantly: from 791 to 781 km². Anthropogenically transformed soils of building areas were mapped for the territory of Moscow oblast on the basis of satellite data for the first time. Their areas were delineated taking into account land use types and comprised 551 km², i.e., 15.4% of the total area (3570 km²) of the Trans-Oka part of Moscow oblast.