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。     

白龙江流域泥石流活动趋势预测研究——以舟曲—武都角弓段为例

以白龙江流域21条典型泥石流沟为研究对象,将采用定性方法——集对分析法得出的评价结果作为泥石流当前活动性状态,与定量方法——地貌信息熵理论得出的评价结果进行比对,定性、定量相结合动态预测未来泥石流的活动趋势。结果表明:研究区除石阏子沟、化马沟、武都关沟、寨子沟4条泥石流沟属于中度易发,双沟属于极度易发外,其余16条泥石流沟均属于重度易发;除双沟、大沟头沟、百草坝沟、庙沟、河南大沟等5条泥石流沟处于幼年期地貌,红土湾沟、大沟里沟、拓石沟等3条泥石流沟处于壮年期地貌外,其余13条泥石流沟均处于壮年偏幼期地貌;在未来活动趋势会上升的有大沟头沟、百草坝沟、河南大沟等13条泥石流沟;当前活动等级为中度的大沟头沟、百草坝沟、河南大沟等3条泥石流沟属于高隐蔽性泥石流,在区域泥石流活动性评价时容易忽略其危险性;另外,从地貌信息熵值也可以初步判别该区域泥石流的活动性,以地貌信息熵界限值0.1,可大致将泥石流活动性划分为极度(≤0.1)、中度或重度(0.1)2个等级。     

济南山丘区地貌演化与水土流失研究

水土流失,其实是一种主要的侵蚀地貌演化过程。本文以戴维斯提出的地貌侵蚀循环学说为基础,把高程-面积分析法运用到流域地貌发育研究之中,把济南山丘区地貌发育阶段分为壮年期和老年期。各流域土壤侵蚀危险度平均值、土壤侵蚀强度综合指数的大小次序与其地貌发育阶段呈现良好的对应关系,说明尽管人类活动是加剧土壤侵蚀的主要原因,但地貌发育过程对土壤侵蚀的影响同样不可忽视。     

基于DEM的山东沂沭泗河流域地貌演化与水土流失研究

水土流失其实是一种主要的侵蚀地貌演化过程。本文以戴维斯提出的地貌侵蚀循环学说和斯特拉勒(N.Strahler)提出的高程—面积分析法为基础,把高程—面积分析法运用到流域地貌发育研究之中,把山东沂沭泗河流域山丘区地貌发育阶段分为壮年期和老年期。各流域土壤侵蚀模数平均值、土壤侵蚀强度综合指数的大小与其地貌发育阶段呈良好的对应关系,说明尽管人类活动是加剧土壤侵蚀的重要原因,但地貌发育过程对土壤侵蚀的影响同样重要。     

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。     

南昆铁路威红区段段家河流域地貌演化与水土流失

在对段家河流域多次实地考察的基础上，通过对该流域的地貌特征分析，认为目前段家河流域地貌演化正处于壮年期，是水土流失，滑坡，泥石流的发育和活动的旺盛期；该流域的水土流失比较严重，地表土层的平均侵蚀模数为２６００ｔ（ｋｍ＾２·ａ）。根据流域各段水土流失的程度不同，对流域水土流失进行了分区。然后，进一步探讨了水土流失与流域地貌演化的关系。     

西南山区泥石流沟流域形态统计分析——以云南小江流域为例

泥石流沟谷因泥石流类型和发育阶段不同而具有多种形态,对其进行研究具有十分重要的理论和实际意义。通过对小江流域32条灾害性泥石流沟的流域面积、主沟长、平均沟床比降、流域平均宽度进行统计分析,得出了几点结论,为泥石流危险度评价和防治工作提供了参考。     

陕西省延安市燕沟流域水系分形与地貌侵蚀发育研究

为验证分形维数法与传统地貌法判断地貌侵蚀发育阶段是否一致,基于DEM数据提取陕西省延安市燕沟流域水系结构图,利用网格法计算燕沟流域水系分形维数,利用高程面积曲线法刻画了该流域的地貌侵蚀发育阶段。结果显示:燕沟流域水系长度为61.6 km,水系密度为1.29 km/km²,水系数量为109条,燕沟流域水系的分形维值为0.98,高程曲线下面积为0.497。由此可以得出,燕沟流域地貌处于侵蚀发育的壮年期,需要加强该地区水土流失治理;分形维数阈值判断方法忽略了面蚀在地貌侵蚀过程中的作用,它将低估该地区地貌发育程度,因此利用水系分维值推断地貌侵蚀发育阶段的阈值需要更改。     

豫西中部山地地貌演化阶段的信息熵判定

在地貌信息熵计算方法和涵义讨论的基础上,计算了豫西中部山地面积大于100 km2各流域的地貌信息熵值,进而分析了豫西中部山地的地貌演化阶段,得出以下结论地貌演化处于壮年期和老年期的过渡阶段;各流域坡面形状多为下凹形为主,但山地整体的坡面形状近于直线形.     

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。     

1970－2021年典型黑土区侵蚀沟损毁耕地速度与发育阶段

黑土区侵蚀沟损毁耕地,威胁粮食生产,研究侵蚀沟发展速度与发育现状,对揭示侵蚀沟发育机理和保护黑土地具有重要意义。为研究近50年侵蚀沟损毁耕地速度和发育特征,分别在典型黑土区3个纬度带选取坡度约为1%、2%和3%的9个共计约378 km²的典型黑土农田单元,并利用1970年、2011年和2021年卫星影像结合无人机和地面测量的结果进行计算与统计。结果表明,侵蚀沟数量在3个历史时期持续增加,剔除因治理而消失的311条,实际增加了958条,北部嫩江增加速度高于中部海伦和南部巴彦,而同一纬度区大坡度（3%）比小坡度（1%和2%）农田单元内侵蚀沟数量增长更快。人为治理和更高强度耕种导致侵蚀沟面积降低（1970－2011年）然后再增加（2011－2021年）的V型走势,但由侵蚀沟发育而实际损毁耕地的面积持续扩张,近10年年均损毁耕地面积0.1%,3个区域的损毁速度相近。从南往北3个区域侵蚀沟起始发育时间分别是1920s、1940s和1950s,与开垦时间先后顺序一致。典型黑土区侵蚀沟经历了谷底沟发育、沟系形成、多样化发育3个阶段,其中嫩江处在第二阶段,而海伦和巴彦处在第三阶段,即老沟、新沟、次生沟、浅沟多样化发育阶段。人为治理和促进侵蚀沟发育的较量,决定典型黑土区侵蚀沟的发育走势。研究为典型黑土区侵蚀沟防治提供科学依据。     

黄土高原典型小流域侵蚀沟形态和稳定性监测初探

[目的]在黄土高原地区选择6条典型小流域,开展侵蚀沟形状特征、发育程度、形态变化等监测,对侵蚀沟稳定性进行分析,初步构建侵蚀沟稳定性评价指标体系。[方法]在雨季前后2次对6条典型小流域主沟道代表性断面、支毛沟代表性断面、支毛沟的沟头进行亚米级精度测量。[结果]获得了6条典型小流域各等级侵蚀沟数量和各流域沟道主断面、支毛沟沟道断面、支毛沟沟头变化数据,并对其进行了分析。初步构建了侵蚀沟稳定性评价指标体系。[结论]影响沟道形态变化的因素基本总结为:降水因素、水保措施、植被覆盖因素、汇水面积、坡度、地表组成物质等。     

三峡库区典型小流域降雨因子对产流的影响分析

以三峡库区万州区陈家沟的2条支沟为研究对象,通过选取十几场典型次降雨和相对应的次洪水资料,首先对径流资料进行洪水场次的划分,然后采用灰色关联分析法和相关关系法分析了陈家沟2条支沟的径流深度和洪峰流量分别对降雨特征因子的响应。结果表明,(1)通过关联度排序,径流深度的主导因素是降雨量P和复合因子PI(即降雨量和平均降雨强度的复合因子);(2)对比2条邻近支沟的关联度排序,降雨特征因子对径流深度、洪峰流量的灰关联度不完全相同,但降雨特征因子对径流深度、洪峰流量的影响也具有一些共同的趋势,峰值降雨强度(I60)和降雨量的共同作用对三峡库区丘陵区的径流量的大小影响较明显,复合因子PI对洪峰流量的贡献较大。     

甘肃省黄土高原典型小流域侵蚀沟道特征

[目的]对甘肃省黄土高原典型小流域侵蚀沟道的分级分类进行简要研究,为进一步推动该区水土保持和生态治理工作提供理论基础。[方法]在甘肃省第一次全国水利普查结果的基础上,运用GIS技术,采用地貌几何定量数学模型分级方法,定量化分级沟道,并从地质、地貌、大小以及形状对侵蚀沟道进行分类,由此来推断黄土高原区侵蚀沟道的特征。[结果]甘肃黄土高原典型小流域侵蚀沟道主要以Ⅰ级沟道为主,其中丘陵沟壑区主要以半开析、中度割裂、半主沟型为主;高塬沟壑区主要以半开析、中度割裂、支沟型为主。[结论]丘陵沟壑区第五副区沟壑狭窄陡峭,沟道破碎化程度高,水土流失量高,治理难度大,沟道难以利用。     

基于雨强计算的泥石流发生预测预报

由于泥石流危害的严重性,加上泥石流灾害的成因及影响因子又比较复杂,目前尚难以完全治理,无法抑制泥石流灾害的发生。勘测评估沟谷形态、地质条件等泥石流特征指标,可分析泥石流发生的成因与机理,在预测预报上,还应充分重视与分析泥石流发生时作为最重要外因条件的雨强。提出了用雨强指标分析泥石流的发生概率,在泥石流发生预测预报技术上根据计算概率划分泥石流紧急程度。     

四川省金川县八步里沟泥石流灾害治理现状及对策

八步里沟位于金川县城郊,近百年间多次暴发泥石流,对金川县城造成严重危害。为了减轻泥石流对金川县的威胁,在各级政府和主管部门的支持下,中国科学院成都地理所(即中国科学院成都山地灾害与环境研究所)与当地政府及有关部门在80年代对八步里沟泥石流进行了综合治理。工程竣工至今其治理效果非常显著,近20年来再未发生泥石流灾害事件,有效地保护了县城逾万群众的生命财产安全。但是鉴于工程设计使用年限即将到期,加之后期缺乏妥善管理,工程的防灾减灾能力已逐步减弱。同时因工程发挥的防灾效益较好,致使当地民众的防灾减灾意识比较淡薄,一遇特大暴雨引发新的泥石流有可能引起较大灾害。因此对八步里沟进行进一步治理迫在眉睫。     

浙江省青田县某移民点泥石流灾害防治方案探讨

从浙江省青田县某移民点泥石流发生的基本条件出发,对该区泥石流的活动特征进行了分析,详细讨论了防治措施、工程布置的依据以及格栅坝、排导槽等工程措施的结构设计,为该区泥石流的综合治理提出了科学的建议.     

黄土高原切沟空间分布特征

在区域尺度研究切沟空间分布特征,对黄土高原切沟防治及黄河中游水土保持工作具有重要意义。研究以系统抽样的方法布设256个小流域抽样单元,基于Google Earth亚米级遥感影像,采用人工目视解译的方法,对黄土高原切沟空间分布特征展开研究,结果表明：(1) 92个抽样单元存在切沟,占抽样单元总数35.94%。黄土高原切沟密度均值为1.47 km/km²,以小切沟为主。切沟长度、宽度、距分水岭距离均值分别为43.53 m, 6.30 m, 71.19 m。(2)黄土高原切沟主要分布在400 mm等降雨量线附近,尤其是延安及其以西至固原一带,榆林及其以北至东胜一带,小切沟分布与切沟总体分布基本一致,大切沟分布相对分散,在天水—定西一带最为突出。(3)黄土高原切沟所在坡面目前土地利用类型主要为草地(48.51%)、耕地(29.76%)、林地(17.27%)。研究可为黄土高原侵蚀沟分区治理规划提供理论依据。     

低山丘陵区沟壑三维梯级治理开发模式研究

朝阳市水土流失面积 1195 1 4km2 ,占全市总面积的 60 67% ,沟壑侵蚀面积占水土流失面积的 2 2 40 %。利用沟壑纵剖面信息熵分析法 ,进行沟壑侵蚀地貌形态计量分析 ,按照沟壑三维特征值变化规律 ,将沟壑侵蚀概化为前期、中期、后期三个阶段。采取典型沟壑治理开发试验与大面积沟壑治理开发应用相结合的研究方法 ,建立沟壑三维梯级治理开发措施体系 ,取得了显著的生态、经济和社会效益。     

甘肃省小陇山林区降雨型浅层滑坡汇水面积-坡度关系及其影响因素

沟头发生侵蚀的地形临界模型可有效预测侵蚀沟的形成条件,浅层滑坡失稳形成的洼地也是沟头形成的方式之一。为探究浅层滑坡临界起动模型的特点,以甘肃省天水市小陇山林区的降雨型浅层滑坡为研究对象,运用汇水面积-坡度关系,构建临界起动模型,与黄土高原典型侵蚀沟(浅沟、切沟)的临界起动模型进行对比分析,并探讨土地利用类型、植被类型和土壤质地对该模型的影响。结果表明:(1)浅层滑坡临界起动模型为S=3.50A_s^-0.34,其侵蚀阈值为3.50,大于黄土高原典型浅沟(0.96)和切沟(1.54)的侵蚀阈值。研究区浅层滑坡一般发生于土层较薄的陡坡地带,其平均坡度(S=1.26)大于浅沟(S=0.35)与切沟(S=0.46),单位汇水面积(A=89.08 m²/m)小于浅沟(A=920.93 m²/m)和切沟(A=1 129.82 m²/m)。(2)汇水面积与坡度平方的乘积(AS²)代表了沟头产生侵蚀的能量指标值。研究区浅层滑坡AS²值在269.1~5 703.2 m²,平均值为1 772.97 m²,黄土高原浅沟AS²值在4.74~892.66 m²,切沟在41~814 m²,启动能量值方面,浅沟<切沟<浅层滑坡。(3)土地利用类型、植被类型和土壤质地通过影响土壤的抗冲力、渗透性和黏粒含量,从而对浅层滑坡的起动难易程度产生影响。在不同的土地利用方式中,农地最易发生侵蚀,其次是林地。油松林附近浅层滑坡的抗侵蚀能力高于日本落叶松林。研究结果为探究浅层滑坡的起动条件提供理论依据。