矩形流域地貌信息熵的探讨

本文对矩形流域的斯特拉勒积分值S、信息熵值H及河谷纵剖面形态指标N进行了对比研究,把N作为矩形流域地貌发育阶段的指标。同时还利用滇西北三江(金沙江、澜沧江和怒江)流域的资料,对以上各指标进行了验证;得出在侵蚀循环中所处发育阶段的信息和侵蚀流域稳定性的信息。     

基于流域系统地貌信息熵的贺斯格乌拉露天矿区稳定性评价

[目的]开展露天矿区稳定性评价,为矿区地貌重塑、生态环境修复及水土流失监测等提供技术支撑。[方法]以流域系统地貌信息熵为评价指标,基于ArcHydro水文模型及流域自相似原理,对露天矿区及周边未扰动区地貌形态稳定性进行评价,探究矿区水土流失风险及其侵蚀强度。[结果]受矿区剥离、采掘、运输及排弃等一系列工艺的影响,内蒙古贺斯格乌拉露天矿区现状地貌信息熵多集中在0.105～0.145,流域地貌系统发育多为幼年期或壮年偏幼年期,流域侵蚀风险较高;原始地貌及未扰动区地貌信息熵多大于0.40,为稳定的壮年期或老年期,地势平缓,土壤侵蚀模数较小。[结论]以贺斯格乌拉露天煤矿为例,受矿区原始地貌、矿区开采顺序及排土场位置等影响,水土流失风险呈现由南向北逐渐递增的趋势特征,可以作为露天矿区地貌重塑及生态环境修复的依据。     

泥石流流域地貌形态的统计分形

流域面积、主沟长度和沟床比降等地形地貌要素,在泥石流的发育和形成中起重要作用,研究证明三者与泥石流沟分布之间存在非线性关系,具有明显的分形特征。回顾了泥石流流域地貌的分形研究,并通过大量的资料分析,对原来泥石流流域地貌的分维计算进行了改进,得到的分维结果更具有关联性。同时,建立了泥石流流域地貌的统计分形模型,对泥石流流域地貌分维的意义进行了详细论述。这为泥石流发育、形成和分布的非线性研究提供了一条定量化途径。     

基于信息熵与AHP模型的小区域泥石流危险性评价方法

以白龙江流域为研究区域,在收集资料和野外勘察的基础上,选取地形地貌因子和地质因子作为泥石流危险性评价因子,并以栅格单元作为评价单元,对研究区内外动力环境因子进行了分析。在此基础上,基于信息熵与AHP模型分别建立了研究区泥石流危险性评价模型。结果表明:基于信息熵模型的泥石流危险等级分布与基于AHP模型的危险性等级分布呈现出整体上相似,局部地区有差异的规律,但基于信息熵模型的评价分区结果与泥石流实际分布情况更为吻合。在大区域范围内,基于信息熵模型的泥石流危险性评价分区具有良好的可塑性和实用性,在地质灾害预测方面具有重要的作用。     

海螺沟景区典型泥石流流域地貌特征及灾害防治

海螺沟景区泥石流对当地居民和外来游客的生命安全、景区公路和旅游设施以及景区生态环境构成严重威胁,严重影响到景区旅游业的发展.在查明景区内泥石流沟分布的基础上,对景区内泥石流流域地貌特征进行初步分析,探讨景区内泥石流流域地貌的演化模式,采用面积-高程分析方法对泥石流流域地貌所处的发育阶段进行判别,发现景区内泥石流沟主沟长度和流域面积之间呈现出明显的幂函数关系,并且所有泥石流沟现正处于壮年期或壮年偏幼期发育阶段;最后提出了景区泥石流的防治措施.     

杂谷脑河流域暴雨型泥石流沟地貌特征分析

沟谷的地貌特征是泥石流灾变过程中的一个重要的缓变因子。它决定泥石流形成的动力条件,制约水源条件中的地表径流汇流过程,影响固体物质补给的方式。因此,可以通过研究流域地貌特征来分析泥石流灾害发育特征。以杂谷脑河中游的暴雨型泥石流沟为研究对象,分析了定量描述沟谷发育阶段的流域地貌信息熵,流域面积以及沟床纵比降与泥石流灾害特征之间的关系。结果发现,泥石流沟流域地貌信息熵值处于为0.12～0.20之间时,沟谷属于中高频的泥石流沟,熵值位于区间之外的沟谷则属于低频泥石流沟;沟谷流域面积大于15km2,沟床纵比降小于300‰时,发育稀性泥石流,反之则发育黏性泥石流。     

泥石流沟道流域汇流的地貌分析模型——以神府东胜矿区人为泥石流为例

在神府东胜矿区人为泥石流沟道野外调查的基础上，根据概念性流域地貌汇流模型理论，通过分析流域地貌形态与汇流过程的关系，首次勾绘出了流域地貌等流时线，建立了净雨量过程函数与等流时线函数的卷积汇流模型。用神府-东胜矿区第14号泥石流样沟人工降雨试验推得的净雨量函数及流域等流时线函数对模型进行了检验，结果表明：用流域地貌等流时线法实行两函数卷积计算无径流实测资料的小流域比较合理，并精度较高。     

基于流域单元的岷江上游泥石流危险性评价

泥石流的形成需要具备高陡的地形、充足的水源以及丰富而松散的固体物源三个基本条件,当山区小流域具备上述条件时,都有发生泥石流的可能。选取岷江上游区域作为研究区,以数字高程模型（DEM）作为基础数据,运用均值变点法和河网密度法结合遥感影像,实现研究区内小流域划分;针对影响泥石流形成的三个基本条件,以小流域作为评价单元,选取地层岩性、断裂密度、平均坡度、形状系数、沟道比降、24 h最大降雨量等六个评价指标,应用主成分分析法计算各因子的权重,实现岷江上游地区的泥石流危险性评价。分析结果表明,评价的结果能较好的反映出岷江上游的泥石流灾害分布情况,为该区泥石流灾害的防治提供了参考和依据。     

青海湖流域土壤侵蚀敏感性评价

以青海湖流域为研究区,根据《生态功能区划技术暂行规程》,选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地、植被类型作为土壤侵蚀敏感性的评价指标,在ArcGIS支持下生成单因子敏感性评价图,在此基础上基于ArcCIS的空间叠加分析功能,对土壤侵蚀敏感性进行综合评价.结果表明:研究区域内土壤侵蚀中度敏感区域占大部分,达到62.02％;高度敏感区域其次,为20.82％;轻度敏感区域和极敏感区域较少,分别为16.92％和0.24％.其中,对土壤侵蚀敏感性较高的地方主要有天峻县西北部和海晏县东部.     

局域雷达雨量计在流域泥石流预警预报系统中的应用

为应对泥石流等突发性地质灾害,需要建立现代化的流域泥石流预警预报系统。局域雷达雨量计作为日本近几年为泥石流等地质灾害监测研制的一种新仪器设备,与大型雷达相比的最大特点在于可以进行局部范围的观测,因此便于观测降雨强度空间分布差异大的降雨过程。基于局域雷达雨量计的流域泥石流预警预报系统主要包括信息收集、信息处理、信息传输3个子系统。在我国流域泥石流预警预报中,建议在传统型由自动雨量观测站、泥石流传感器、警报局等组成的预警预报系统的基础上,分期、分地区、分步骤地引进和推广局域雷达雨量计。     

泥石流流域失稳性坡面土壤抗蚀性评价

为探究失稳性坡面不同区段对土壤抗蚀性的影响效应,加深滑坡对坡面土壤结构作用机制的认识,以云南省昆明市东川区蒋家沟流域为研究区,选取区内3个气候区（温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区、亚热带干热河谷区）共5个样地（大地阴坡、小尖风阳坡、多照沟阳坡、查菁沟阳坡、大凹子沟阴坡）,分析土壤样品的理化性质,并运用主成分分析法对5个样地失稳性坡面土壤抗蚀性进行综合研究。结果表明：（1）5个样地的土壤持水量、孔隙结构、有机质含量、水解氮含量、速效钾含量、土壤团聚体粒径≥0.25 mm占比、土壤团聚体平均重量直径在稳定区显著大于堆积区,呈现稳定区>失稳区>堆积区趋势;而土壤容重、有效磷含量、全磷含量、土壤团聚体粒径<0.25 mm占比则在稳定区显著小于堆积区。（2）5个样地的土壤抗蚀性综合得分（F）均表现出稳定区（2.401）>失稳区（0.017）>堆积区的规律（-2.417）,且3个坡面区段间差异显著（p<0.05）。3个坡面区段土壤抗冲指数大小依次为稳定区（45.873 L/（s·g））>失稳区（33.245 L/（s·g））>堆积区（15.723 L/（s·g））,稳定区与堆积区差异显著（p<0.05）。抗冲指数与抗蚀性具有极显著正相关关系。（3）土壤持水性、孔隙度、有机质含量、氮钾含量、粒径≥0.25 mm团聚体含量和团聚体平均重量直径与土壤抗蚀性综合得分呈显著正相关;而土壤容重、有效磷含量、粒径<0.25 mm的微团聚体含量则与土壤抗蚀性综合得分呈显著负相关。研究结果阐明了泥石流流域土壤抗蚀性对失稳性坡面的响应机制,促进了灾害对土壤结构影响效应的认识,为总结提升失稳性坡面土壤抗蚀性的综合措施提供参考依据。     

基于模糊关系理论的冰川泥石流活动性评价方法

选择流域面积、沟床比降、岩性系数、构造系数、冰川坡度、平均坡度、可移方量、最大淤积、冰川面积与流域面积的比值等因素作为冰川泥石流沟活动性评价的主要因素,应用因子分析方法确定了各因素的权重,并运用模糊关系理论建立了冰川泥石流活动性的评价方法.以川藏公路西藏境内30条具有良好工作基础的冰川泥石流沟为例,利用此方法进行了泥石流活动性评价,结果表明该方法是可行的.     

泥石流排导槽最小不淤纵坡初步试验研究

纵坡是泥石流排导槽设计重要参数之一. 通过试验研究,对2组粒径级配,8种不同容重的泥石流在排导槽内运动最小纵坡进行研究,结果表明:(1) 粒径小于0.05 mm的泥流可以在很小排导坡度下流动; 同一容重、级配的泥石流,随排导槽纵坡减小,槽内运动速度逐渐减缓,泥深增大;(2) 随泥石流容重的增大,排泄其所需纵坡将增加;泥石流最小不淤纵坡除与容重有关外,还与固体物质粒径大小、细颗粒含量等有密切关系.     

泥石流排导槽冲淤规律观察研究

泥石流排导槽是泥石流治理的一项重要工程措施,昆明以黑水河排导槽为重点,结合省内外有关沟域排导槽工程观测情况展开对排导槽冲淤规律分析研究。采用理论推导结合实际分析、各类型排导槽的应用通守优化分析,建立模型,找出其内在联系及适用范围,为泥石流排导槽的设计及推广应用确定了科学依据。     

泥石流排导槽最小不淤纵坡初步试验研究

纵坡是泥石流排导槽设计重要参数之一。通过试验研究,对2组粒径级配,8种不同容重的泥石流在排导槽内运动最小纵坡进行研究,结果表明：（1）粒径小于0.05mm的泥流可以在很小排导坡度下流动;同一容重、级配的泥石流,随排导槽纵坡减小,槽内运动速度逐渐减缓,泥深增大;（2）随泥流容重的增大,排泄其所需纵坡将增加;泥石流量最小不淤纵坡除与容重有关外,还与固体物质粒径大小、细颗粒含量等有密切关系。     

白龙江流域泥石流特征分析

泥石流孕灾环境和流域形态是泥石流发育及其活动的基础,把握孕灾环境和流域形态特征对开展泥石流防灾减灾工作具有重要的现实意义。在分析白龙江泥石流空间分布格局的基础上,从区域构造环境、地形地貌、地层岩性和降水等方面研究了流域泥石流的孕灾环境特征,探讨了各因子与泥石流分布的耦合关系。针对白龙江干流250条泥石流沟,运用数理统计方法,对其流域面积、主沟长和相对高差等重要参数进行了统计分析,明确了干流泥石流的流域形态特征。     

典型泥石流流域蒋家沟的降雨-径流模拟

应用密切值法,对湖南省14个设(区)市的水资源利用现状进行分区评价,并利用各设(区)市密切值的散点图,将其开发利用发展水平分成3类:开发利用低度区、中度区和高度区,绘出了分区等级图。结果表明,湖南省水资源开发利用低度区有5个,开发利用中度区有6个,开发利用高度区有3个,其中开发利用低度区占35.7%,开发利用中度区、高度区共占64.3%。整体而言,湖南省的水资源利用非常不均衡,需要在不同的地区采取合适的开发利用措施。