柏水沟泥石流震后特征及发展趋势研究

"5.12"汶川地震除直接造成了严重的人员伤亡和财产损失外,还诱发了大量的崩塌、滑坡等次生山地灾害。崩塌、滑坡等又为震区泥石流活动提供了丰富的松散固体物质,使这些泥石流沟在今后较长一段时间内处于活跃期。以地震重灾区陇南柏水沟泥石流为例,在分析泥石流形成条件和泥石流特征的基础上,预测其发展趋势,并根据泥石流危险性提出了相应的防治建议。     

都江堰龙溪河流域典型泥石流物源演化特征遥感监测

2008年"5·12"汶川地震致使都江堰龙溪河流域产生了大量的碎屑体,为震后暴雨泥石流的发生提供了丰富的固体物源物质。2010年8月14日,都江堰龙溪河流域暴发大型泥石流,堵塞龙溪河致使河水改道,威胁城镇居民的生命财产安全。为研究泥石流物源的演变特征,选取5条泥石流及覆盖其范围的5期高精度影像,结合野外详细调查,通过ArcGIS空间分析发现,地震前这些泥石流流域内植被良好,未发现大规模的地质灾害,均属于清水沟。汶川地震后崩塌滑坡体的面积由震前的0.10万m~2增加到地震后的41.28万m~2,崩塌滑坡个数由震前的1个增加到汶川地震后的283个。2010年"8·13"泥石流后,受降雨地表径流的冲刷侵蚀作用影响,部分崩塌滑坡扩大及新产生,经统计研究区泥石流流域内扩大及新增滑坡个数47处,崩塌滑坡体的面积在暴雨后与地震相比增加了8.29万m~2,比例达16.72%。同时经过5期新增及扩大崩塌滑坡体增长率的统计,发现随着时间的推移其增长速度逐年降低,有力证明了震后研究区泥石流内崩塌滑坡体逐步稳定,生态环境得到有效恢复。     

麻格沟泥石流特征、成因及危险性评价

麻格沟为雅砻江右岸一级支流,研究麻格沟主沟及4条泥石流支沟的泥石流特征、形成条件等,对制定泥石流防治方案具有重要意义。采用MFCAM模型对麻格沟进行危险性评价的结果表明,麻格沟主沟和烈士陵园沟为危险性极高的泥石流沟,相克宗沟为高度危险,麻格宗沟为中度危险,雅江兵站左岸支沟为低危险。     

“5·12”青杠沟泥石流灾害分析及防治对策

"5.12"汶川大地震诱发了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,给当地造成了较严重的人员伤亡和巨大财产损失。青杠沟原为低频泥石流沟,震后泥石流发生频率和危险性大大增加,一旦遇暴雨极易发生泥石流灾害,对灾后居民安置点、旅游度假村及银白公路构成严重威胁。在实际调查基础上,系统分析了青杠沟泥石流形成条件、类型、发展趋势及动力学特征。根据泥石流物源以主沟内不稳定堆积物二次启动所占比例较大等特点,提出了以上游多极低坝拦挡、下游护岸排导和沟道整理相结合的防治对策。     

基于物源数量的泥石流危险性评估——以都江堰白沙河为例

汶川地震通过诱发滑坡和崩塌产生大量松散固体物质促进了泥石流的暴发,且大多数地震次生泥石流为超大规模,对地震灾后重建造成严重威胁。从区域上进行泥石流灾害危险性评估是目前地震灾区恢复重建和区域经济发展所必须而又紧迫的工作。通过对地震次生泥石流形成条件的分析,提出了一种基于泥石流物源数量,并结合遥感及GIS技术的泥石流危险性快速评估方法。通过在都江堰白沙河59个小流域的应用证明,评估结果与实际灾害情况较吻合,能够为地震灾区泥石流防灾减灾提供参考。此方法适用于地震灾区在短时间内物源突然富集的流域,并且受到遥感图像精度的影响,同时也具有一定时限性,需要根据遥感图像进行周期性更新。此方法能对地震灾区大区域泥石流危险性进行快速评估分级,尤其适用于野外调查无法开展的河流上游区域的泥石流评估。     

岷江上游某建设场地山洪泥石流灾害危险性分析

某建设场地位于岷江上游大沟流域,为山洪泥石流多发区。从主、支沟山洪泥石流特征、泥石流暴发规模及支沟泥石流对主沟山洪特征的影响等方面分析了场地可能遭受山洪泥石流灾害的危险性,并以此为基础对场地按危险程度进行了分区。结果表明,该场地主体位于基本无危险区,其建设计划是可行的。     

5·12地震后灾区泥石流危险度增加系数评价

5.12地震不仅直接引发了大量的崩塌、滑坡,而且降低流域内岩土体的强度,使其更易于受到侵蚀,从而为泥石流的形成提供丰富的固体物质。灾区震后泥石流活动频繁,并造成了较大的损失。泥石流沟的危险度评价是进行灾后重建的必要条件。选择震后固体物质增加量、地震烈度和堰塞坝规模这3个重要参数,提出了基于泥石流设计流量的震后泥石流危险度增加系数的评价方法。该方法通过计算地震后新增加的固体物质方量与通过配方法计算出的一次泥石流冲出物总量的比值,该比值与地震烈度影响系数的乘积及堰塞体蓄水量以流域50年一遇的流量排泄所需要时间3项之和来表达地震后泥石流危险度增加量。经灾区9条典型泥石流沟谷的计算验证,该方法做为一种新的方法,可快速、准确地评价5.12地震后灾区泥石流危险度的增加情况。     

绵远河流域地震侵蚀与泥沙输移特征

汶川地震引发大量的崩塌滑坡、泥石流,为震区河流提供了丰富的泥沙来源。对处于地震极重灾区的绵远河流域进行了地震侵蚀与流域内的泥沙输移状况的调查统计。绵远河山区河段地震时产生了1.15×108 m3的松散堆积物,相当于正常年份土壤侵蚀量的约100倍。5a实地调查的结果显示,崩塌滑坡体绝大部分堆积在支沟中。在震后水文气候条件不变的情况下,松散堆积物中占多数的大粒径颗粒超过了河流输运能力,仅少量细颗粒物质以悬移质形式被输送到下游。研究表明,虽然绵远河上游地震侵蚀产沙总量巨大,但汶川地震后与震前进入绵远河平原河段的泥沙量变化不大,近期内对绵远河下游及沱江的泥沙输移没有明显影响。     

彭州市龙门山震后迹地植物群落生态恢复初探

汶川大地震不仅造成大量人员伤亡,并且严重破坏社会财产和生态环境。通过对彭州市龙门山区域选取地震崩塌地(地震创面裸地)、泥石流裸地(大型泥石流冲积扇)、滑坡体(整体滑坡)、居住地(灾后居民安置点)4类具有代表性区域进行样地调查和采样,分析了不同地震灾毁情况下植物群落恢复状况。结果表明:各类样地多样性指数大小为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌地>居民安置点;居民安置点与其他3类恢复地的多样性指数有明显差异,相似度也较低。说明这类群落恢复到原生群落可能需要较长的时间;土壤有机碳含量变化趋势为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌迹地,微生物量碳和易氧化态碳含量为滑坡体>泥石流裸地>地震崩塌地,而可溶性有机碳含量为地震崩塌地>泥石流裸地>滑坡体,表明在不同迹地上土壤有机碳不同组分的恢复进程存在差异。     

震裂山体滑坡一溃决型泥石流特征及防治措施研究

“5·12”大地震后形成较多震裂山体,震裂山体在暴雨、余震作用下一旦失稳,将会形成高势能滑坡,堵塞下部沟道,形成堰塞湖,在动静水压及掏蚀作用下导致堰塞湖的溃决,形成破坏力极强的溃决型泥石流。四川安县甘沟泥石流就是典型的溃决型泥石流,2009年8月24日,由于强降雨作用,甘沟支沟牛颈沟滑坡高速下滑,形成堰塞湖最终溃坝,暴发了溃决型泥石流,为震区典型的滑坡-泥石流地质灾害链。由于牛颈沟还残余大量物源,在暴雨情况下再次暴发溃决型泥石流的可能性很大,因此提出以下应对措施:护排为主,结合低坝消能;及时清淤,恢复植被;加强监测,及时警报。     

四川省会理县“8·30”地震地质灾害分布特征及防治对策

四川省会理县的地貌条件、地质条件和水文气象条件为地质灾害发育提供了良好基础,县域内地质灾害频繁.2008年8月30日("8·30")地震不仅加剧了原有的地质灾害,而且还引发了多处新的地质灾害点.通过发放地质灾害普查表、典型区域的遥感调查和重点区域的专家详查等调查方法,获得地震诱发的新增地质灾害隐患点55处,其中崩塌8处、滑坡25处、泥石流2处和不稳定斜坡20处.新增灾害点主要集中在县域南部高山峡谷区,特别是沿金沙江一带.根据震后地质灾害的调查结果,以2 km×2 km为单元格对县域内地质灾害易发程度进行分区,主要分为三级地质灾害易发区:高易发区、中易发区、低易发区,分别占全县总面积的42.4%,37.1%,20.5%.最后,提出了建立群测群防网络及监测预警系统实施全面防灾、突发性地质灾害实施紧急防治、重要地质灾害隐患点实施综合防治、加强地质环境管理和实施预防减灾等防治对策.     

基于小流域松散固体物空间分布的泥石流堆积扇形态特征参数估算

以岷江流域上游地区的汶川县映秀镇附近5条泥石流小流域的SPOT遥感影像为基础,获取泥石流沟内“5·12”地震诱发的崩塌滑坡松散固体物质信息,并应用GIS技术对小流域内松散固体物分布进行空间分析,建立小流域松散固体物空间分布函数T(s)和相对空间分布函数F(x),计算其分布积分W和相对分布积分D,将积分值作为泥石流小流域松散固体物空间分布定量化参数,尝试应用于泥石流堆积扇的最大堆积长度L和最大堆积宽度B 的参数估算.结果表明:5条泥石流沟内松散固体物较多分布于流域高程中值以下区域;相对于泥石流沟沟口,其松散固体物更加集中在泥石流主沟道附近;引入小流域松散固体物空间分布定量化参数(W和D),泥石流堆积扇形态参数(L和B)的估算值在该区域逼近于实测值.     

近50年金沙江干热河谷区泥沙变化及影响因素分析——以云南省元谋县为例

 以金沙江干热河谷典型区域元谋县为例,通过对该区龙川江小黄瓜园水文站20世纪50年代以来输沙量的变化分析,结果表明,河流输沙量有增加的趋势,特别是80年代末至2000年,年均输沙量由400万t(1971—1980年)增加至750万t(1991—2000年)。为研究输沙量变化的原因,为当地生态环境建设提供理论指导,采用统计分析等方法对输沙量增加的影响因素进行分析,结果表明:50年来局地气候变化,特别是降雨量及降雨强度的增加使地表侵蚀加速,进入河道泥沙增多。同时,由于受牲畜数量快速增加、人口的迅速膨胀、生产方式的落后及农作物市场价格等因素影响,土地覆被及结构变化明显,即覆被盖度减小,坡耕地增加,灌草地等蓄水保土作用好的地类面积迅速减少,进而导致生态极为脆弱的元谋干热河谷区土壤侵蚀加剧,河道泥沙含量增加。此外,元谋县强烈的冲沟侵蚀也是龙川江输沙量增加的重要原因之一。     

土壤理化及力学性质对干热河谷台地边坡沟蚀发育的影响

金沙江干热河谷土地整理台地边坡沟蚀发育严重,水土流失强烈,高投入的土地整理工程效益难以发挥,严重威胁着该区的生态安全和社会经济发展。为查明干热河谷土地整理台地边坡沟蚀发育关键影响因子、防治台地边坡沟蚀发育,该研究采用野外实地测量法和实验室测定的方法,研究了干热河谷土地整理台地边坡的沟蚀发育形态特征,系统分析了土壤理化性质和力学性质对台地边坡沟蚀发育形态特征的影响。结果表明:1)非毛管孔隙度是影响台地边坡沟蚀发育形态特征的主要指标,但非毛管孔隙度对台地边坡沟蚀发育宽度、深度、截面积、密度以及割裂度的影响形式和影响程度有较大差异。2)抗剪强度仅对台地边坡沟道深度和截面积影响显著,而对沟道宽度、密度和割裂度的影响甚微。3)分散率对台地边坡沟道宽度和割裂度的影响较为明显,对沟道深度、截面积和密度无显著影响。4)沟道宽度和密度均主要受非毛管孔隙度控制,割裂度受分散率的影响最大,但沟道深度和沟道截面积受土壤性质的影响相对较弱。     

东北典型黑土区侵蚀沟形态及分布特征

东北黑土区是中国最重要的粮食生产基地之一,同时也是中国四大水蚀区之一,其中沟道侵蚀是水蚀发生的主要形式,掌握东北黑土区沟道侵蚀的基本情况,剖析其形态及分布特征,对于分析东北黑土区沟道侵蚀的成因及水土流失治理至关重要。该研究以典型黑土区嫩江县为研究区域,利用航空遥感影像及1∶5万DEM对区域内侵蚀沟进行普查统计,并分析侵蚀沟的沟宽、沟长、纵比降等形态特征,以及海拔、坡度、坡向等地形因素对侵蚀沟分布的影响,为黑土区侵蚀沟的治理提供理论依据。研究结果表明:1)沟道侵蚀主要分布在丘陵区,沟道类型以切沟为主,冲沟影响面积仅次于切沟,研究区以小于500 m的侵蚀沟为主,数量及面积分别占总数的96.67%、61.99%;2)侵蚀沟的沟宽与沟长为正相关,纵比降与沟宽、沟长为负相关;3)坡向对各类型侵蚀沟的分布影响较小,坡度对侵蚀沟的分布有一定影响,细沟和浅沟主要分布在2~6°和6~15°的坡面上,而切沟和冲沟则主要分布在0~2°、2~6°的坡面上,90%以上的细沟和浅沟、80%以上的切沟、冲沟发生在耕地上;4)嫩江县冲沟地形阈值模型拟合表明嫩江县冲沟发生的临界坡度较小,较小的坡度就能对坡面形成冲刷,出现冲沟的发生发育,而模型中主导径流过程的参数数值较小,表明嫩江县冲沟的产生可能受到地下过程的影响。     

金沙江干热河谷冲沟形态发育特征及其侵蚀速率估算

冲沟侵蚀是金沙江干热河谷土壤流失的重要原因，造成严重的土地退化，威胁区域农业发展和粮食安全。探究冲沟的形态发育特征明确其侵蚀速率，对于冲沟侵蚀量化评估和土地保护等具有重要意义。为摸清冲沟发育演变规律，该研究选取元谋干热河谷金雷国家水土保持科技示范园区附近沟谷地貌流域为研究区，选择35条冲沟，通过无人机遥感影像提取冲沟形态参数，分析形态特征，并结合高分遥感影像计算冲沟侵蚀速率。结果表明：1）研究区冲沟直线长度、顶宽、底宽、深度的范围分别为25.21～180.43 、10.76～51.76、3.56～26.85、1.22～11.92 m；面积、体积的范围分别为257.50～8987.88 m²、142.64～19479.25 m³。冲沟形态参数差异性较大，长度在发育过程中受坡面限制小于其他地区。2）冲沟底部宽度和顶部宽度比值（BW/TW）的范围为0.24～0.59，冲沟主要为“V型”和“V～U型”；冲沟顶部宽度和深度比值（TW/D）的范围为2.56～26.29，均值为6.04，横向侵蚀速率远大于下切侵蚀速率。3）2015—2022年，35条冲沟中，19条长度明显增长，冲沟溯源侵蚀速率为0.02～1.10 m/a（均值0.34 m/a）；27条宽度明显增长，冲沟横向侵蚀速率为0.07～1.10m/a（均值0.36 m/a）；29条面积和体积明显增长，冲沟面积增长速率为1.64～105.40 m²/a（均值23.44 m²/a）；冲沟体积侵蚀速率为1.26～339.42 m³/a（均值51.21 m³/a）。冲沟横向侵蚀速率大于溯源侵蚀速率，在面积和体积增长中贡献较大。研究结果可为金沙江干热河谷地区大尺度冲沟的发育演变规律和侵蚀定量评估提供方法和依据。     

Impacts of land use change on patterns of sediment flux in Weraamaia catchment,New Zealand

Forest clearance between the 1890s and the early 1920s, subsequent scrub growth, and commencement of an afforestation program in 1979, modified the pattern and rate of sediment delivery to valley floors via shallow landslides and gully complexes in a steep headwater catchment (4.8 km²) in New Zealand. Analysis of the historical record, air photograph interpretation, and field survey indicates that both erosion types occurred across the catchment in the 1938 storm, aggrading channel beds and widening the active channel zone. In contrast, a 1 in 100 year event in 1988 (Cyclone Bola) induced numerous shallow landslides, but erosion of gully complexes was largely restricted to subcatchments that retained pasture, and the geomorphic impact of this event on channels was small. The changing volume and calibre of materials delivered to the valley floor, and the distribution of gully complexes, altered patterns and rates of channel adjustment after the events, and the resulting sediment flux. Development of gully complexes maintained coupling processes with channels for periods up to 10² years, forming wide channels in downstream reaches. Upstream–downstream connectivity along the trunk stream was altered by the formation of a large debris fan at the confluence with a tributary subjected to gully complex erosion. In contrast, slopes subjected to shallow landslides became decoupled from channels within 10 years, accelerating channel degradation and narrowing. Effective conveyance of a large volume of fine-grained materials promoted immediate aggradation of gentle-gradient channels downstream. As gully complex areas stabilized following an increase in forest and scrub cover, channel courses became significant sediment sources. Although shallow landslide activity will continue to induce intermittent aggradation in the future, it is inferred that average sediment yield will continue to diminish to levels approaching those experienced prior to clearcutting, and the pattern of sediment flux will recover by 2030.     

黄土丘陵沟壑区浅层滑坡和崩塌形态特征与发育临界地形

退耕还林(草)工程的深入实施有效遏制了黄土高原水土流失,但以浅层滑坡和崩塌为主的重力侵蚀在黄土高原广泛分布,且已成为小流域侵蚀泥沙主要来源之一.为探究黄土丘陵沟壑区浅层滑坡和崩塌的形态特征和发育临界地形,在陕西省安塞区纸坊沟小流域调查了 53处浅层滑坡和40处崩塌,记录其植被特征,同时进行无人机摄影测量.结果表明:浅层...