北京山区典型低频泥石流特征及危险性研究

通过2015年3月对北京密云水库上游白马关河流域内黄梁根桥沟现场调查,收集该区历史上泥石流灾害事件资料,对该沟的物源特征、降雨激发条件进行了分析;参考该区域其他泥石流沟的堆积物,分别进行了泥石流的密度、流速、流量和总量计算;最后对该沟的泥石流潜在危险性进行了分析,并提出了相应的减灾对策,可为该沟以及该区域其他低频率泥石流防治、预测预报提供参考。结果表明:黄梁根桥沟内物源总量为17.99万m3,大部分堆积在斜坡坡脚,严重挤压主沟道。短历时降雨是该沟以及该区泥石流暴发的主要激发条件,当暴雨强度在31.79~40.20 mm/h时,泥石流暴发可能性较大。受物源体影响,该沟为稀性泥石流沟,流速接近5.0 m/s;20年一遇暴雨条件下洪峰流量为187.41 m3/s,一次固体总量为6.82万m3,超过沟口目前的拦挡坝库容。      

山洪、泥石流暴发前有哪些预兆？

正山洪、泥石流爆发前,有各种预兆,如:1)在山体附近坡面有不稳定因素的情况下易发生山崩和泥石流。2)在降雨达到最大时,上游的降水激烈,泥沙灾害显著,溪沟出现异常洪水。3)山地发生山崩或沟岸侵蚀时,山上树木发出沙沙的扰乱声,山体出现异常的山鸣。4)上游河道发生堵塞,溪沟内水位急剧减少。5)由于上游发生崩塌,溪沟的流水非常浑浊。6)在流水突然增大时,溪沟内发出明显不同于机     

丹凤县水土保持生态建设治理实践与思考

<正>1丹凤县水土流失的类型全县总面积2 438 km~2,其中水土流失面积1 329.7 km~2,水土流失面积中,轻度流失面积515 km~2,占流失面积38%,中度流失491.7 km~2,占流失面积23%,就侵蚀类型,属于水力侵蚀为主,其侵蚀形态主要以面蚀、沟蚀为主,其次是重力侵蚀。1.1面蚀。面蚀多出现在大暴雨时节,由于降水来不及下渗,极易形成坡面泾流,顺坡而下,产生侵蚀。     

华北土石山区不同粒径土壤团聚体特征及其与坡面侵蚀定量关系

目的为明确华北土石山区不同粒径(1~2 mm、2~3 mm、3~5 mm、5~7 mm、7~10 mm)团聚体结构特征对沟间及沟道侵蚀过程的影响。方法选取2种典型褐土为研究对象,通过Le Bissonnais(LB)法对团聚体稳定性进行分析,并初步研究了不同粒径团聚体稳定性特征与人工降雨条件下坡面沟间、沟道侵蚀量之间的定量关系。结果石灰性褐土团聚体稳定性大于黄土性褐土;不同粒径团聚体稳定性差异较为显著,较小粒径的团聚体稳定性大于较大粒径的团聚体,其中1~2 mm粒径的团聚体稳定性最好;不同雨强下土壤侵蚀现象差异明显,坡面径流强度和产沙强度均随产流历时的增加而增大,且降雨强度大小对坡面入渗率变化幅度和达到稳渗状态的时间有很大影响。将可蚀性因子(K_i)替换为经修正后的团聚体稳定性参数(K_a),然后将其代入到WEPP侵蚀模型,通过回归分析,建立了不同粒径团聚体的侵蚀预测方程,显示了较好的预测性能,其决定系数均在0.81以上;尤其是2~3 mm粒径对应的预测方程,其沟间及沟道相对误差均小于20%。结论该研究验证了土壤可蚀性参数可以由不同粒径团聚体稳定性表示,并建立了不同粒径团聚体的沟间及沟道侵蚀预测方程,为华北土石山区褐土的侵蚀机理研究提供了新思路。      

上方汇水对黄土坡面侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响

【目的】定量评价坡面上方汇水对坡下方土壤侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响。【方法】利用由位于坡面上部的供水装置和位于坡面下部的试验土槽组成的试验系统,通过人工模拟降雨试验,分析不同降雨强度和坡度条件下,上方汇水对黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程及侵蚀产沙量的影响。【结果】当坡面接受上方汇水后,各侵蚀方式演变速度明显加快,侵蚀产沙量迅速增大,且坡面侵蚀产沙增加幅度随上方汇水流量的增加而增大;在坡度和降雨强度相同条件下,坡面侵蚀产沙量和上方汇水引起的坡下方的净侵蚀产沙量,均随坡面上方汇水流量的增加而显著增大;受降雨强度、坡度和坡面侵蚀发育不同阶段的影响,坡面汇水引起的净侵蚀产沙量占总侵蚀产沙量的15.36%~78.15%。不同降雨强度和坡度条件下,坡面侵蚀产沙量与上方汇水流量呈幂函数关系。【结论】坡面上方汇水强度对坡面侵蚀方式演变和产沙过程具有重要影响,若能有效控制坡面上方汇水,将可有效减少坡面侵蚀产沙量,抑制沟蚀的发生和发展。     

北京市密云区龙潭沟流域泥石流灾害成因与动力学特征

目的2011年以来北京市密云区龙潭沟流域多次暴发严重泥石流灾害,严重威胁了当地人民生命财产安全和社会经济发展。2016年8月12日泥石流过后,本文以该区受灾严重的艾洼峪与大木峪为研究对象,系统分析单沟泥石流的灾害成因与动力学演化过程,旨在为该区单沟泥石流灾害防治提供理论依据。方法在现场调查、室内实验和遥感影像解译的基础上,结合降雨资料、泥石流粒径组成和沿程流速流量断面变化进行分析。结果(1) 2012—2016年,艾洼峪物源体面积增加了11.12倍,大木峪增加了4.41倍。(2)2016年最大小时降雨量占累积降雨的比例高达47.0%;相比2011年,2016年泥石流前期降雨少,激发雨强是2011年的2.87倍。(3)艾洼峪和大木峪泥石流密度分别为1.95和1.88 g/cm3,黏粒含量分别为0.02%和0.05%。(4)标度分布结果为:0.853 1 < R2 < 0.959 2,0.019 1 < μ < 0.033 8,10.31 < D_c < 10.99。(5)艾洼峪泥石流支沟汇流导致流速、流量分别增加了0.21和1.67倍,流经油松林后,流速下降了22.9%,流量下降了86.2%,泥石流堆积物平均粒径d₅₀降低了53.0%;大木峪泥石流流经人工堆石坝后,流速、流量分别增加了0.16和7.71倍。结论(1) 自2012年来,艾洼峪、大木峪物源体面积逐年增加,具备再次发生泥石流的物源条件。(2)短历时、高强度的降雨是该区泥石流暴发的主要激发条件,前期降雨充沛的条件下,泥石流的激发雨强下降。(3)两条沟道为高密度低黏度的黏性泥石流。(4)标度分布对艾洼峪、大木峪泥石流颗粒具有很高的拟合度,两沟μ < 0.05,验证了两沟为高密度泥石流的结论,造成两沟D_c值偏小的主要原因是沟道泥石流黏粒含量低。(5)艾洼峪泥石流流量陡增至峰值是由于支沟泥石流汇入主沟造成,沟道油松林对泥石流流速、流量有削减作用,对大颗粒物质有过滤作用;大木峪流量陡增至峰值是由于沟道中的堆石坝溃决造成。      

典型黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤有机质和氮的影响

基于对黑土区松花江流域东山沟小流域坡耕地耕层土壤有机质、全氮和碱解氮含量及土壤侵蚀速率的分析,研究了坡耕地土壤侵蚀强度与土壤有机质、氮素含量的相关性及坡面侵蚀、沉积对土壤有机质和氮素空间分布的影响。结果表明,土壤侵蚀强度在流域分布呈现上游＞中游＞下游;土壤侵蚀强度沿坡面分布呈现出较弱—强—弱的变化趋势,存在明显的侵蚀强弱交替变化规律。小流域土壤有机质和氮素含量空间分布特征与土壤侵蚀强度分布特征相对应,表现为流域上游＜中游＜下游;三种土壤养分沿坡长分布呈现较高—低—高的变化趋势。土壤侵蚀速率与土壤有机质、全氮含量之间呈极显著负相关关系,与碱解氮含量存在显著负相关关系,证实了土壤侵蚀是影响我国东北典型黑土区土壤质量下降最重要因素。     

利用REE示踪法分析坡面放水冲刷的侵蚀过程

为确定放水条件下坡面侵蚀规律,采用3个坡度(15°,18°,21°)和3个流量(3.5,4.5,5.5L·min-1)交叉组合进行室内冲刷试验,并利用REE示踪法系统分析细沟发生和发展过程.结果表明:坡面上部细沟侵蚀最为剧烈,到试验结束时,坡面上部、中部和下部的沟蚀深度分别在20cm、10cm和5cm的范围内;上部和中部各层稀土元素示踪区的侵蚀率在试验过程中的变化曲线呈现单峰型或多峰型.流量对各元素示踪区侵蚀率的影响比坡度更为显著,是影响细沟侵蚀量的主要因素.水流流量不变时,在试验初始3min内,坡度对坡面下部的侵蚀影响相对较大.     

东北黑土区侵蚀沟的治理意义及治理措施浅析

侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式。东北黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多,若不及时防治,伴随着降雨可能持续发生溯源和下切侵蚀,引发沟岸崩塌,使得侵蚀沟快速发育,造成耕地损毁、土地破碎,严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。在总结东北黑土区侵蚀沟的概况、成因和危害的基础上,提出了侵蚀沟治理的重要意义和措施,以期为相关问题的解决提供借鉴。     

不同空间尺度次暴雨径流侵蚀功率与降雨侵蚀力的对比研究

【目的】提出径流侵蚀功率的概念,对比分析降雨侵蚀力和径流侵蚀功率在表征次暴雨水力侵蚀动力上的优劣。【方法】基于次暴雨洪水过程中径流深和洪峰流量模数2个重要的水文特征参数,提出了径流侵蚀功率的概念,并利用岔巴沟流域团山沟径流场和纸坊沟流域2个不同空间尺度实测降雨径流泥沙资料,对径流侵蚀功率和降雨侵蚀力表征次暴雨水力侵蚀动力的优劣进行了比较。【结果】径流侵蚀功率可以更好地表征坡面和流域尺度的次暴雨水力侵蚀动力,更能体现天然降雨和下垫面特性对次暴雨侵蚀产沙的综合影响。【结论】与通用的降雨侵蚀力相比,径流侵蚀功率更适宜用作坡面、流域尺度次暴雨侵蚀产沙模型的侵蚀动力因子。     

昆明市东川区深沟流域生态工程治理研究初探

通过调查研究,获取了东川区深沟生态环境的资料及数据,同时对现阶段实施的生态工程治理项目进行详细分析。结果表明,区域内实施生态工程治理后增加了生态系统的恢复能力和抗干扰能力,同时减轻由于坡面及细沟侵蚀所产生的沟岸崩塌、滑坡等,提高流域内的土壤稳定性,项目的研究也将为中国山区城镇泥石流沟谷的综合治理提供可靠的参考依据。     

泥石流频发区不同林龄新银合欢土壤抗蚀性评价

土壤抗蚀性是评价土壤抵抗侵蚀能力的重要参数之一,植被恢复过程可引起土壤抗蚀性变化。本文通过野外调查与室内分析,运用主成分分析法对不同林龄新银合欢人工林土壤抗蚀性进行综合研究。结果表明:1)随着林龄的增长,新银合欢人工林土壤的通透性和结构稳定性变差,土壤细颗粒含量增加,土壤的养分含量有所降低;2)不同林龄新银合欢人工林土壤抗蚀性综合指数大小表现为:10年生 16年生 27年生,这说明随着林龄的增长,蒋家沟泥石流频发区新银合欢人工林土壤抗蚀性呈下降的趋势;3)表征土壤抗蚀性的13个指标可简化为:土壤密度、最大持水量、 0.25 mm水稳性团聚体含量、黏粒含量、粉粒含量5个指标,以此为自变量,以土壤抗蚀性综合指数为因变量,进行回归分析得出的评价模型为Y=－8.691X1+0.054X2+0.700X3－0.425X4－0.189X5－12.511,线性拟合程度较好。研究结果可为泥石流频发区土壤抗蚀性的后续研究及评价指标体系的构建提供参考。      

黑土区坡耕地侵蚀沟发育机理

对黑土区5个小流域开展侵蚀沟调查,分析了侵蚀沟的分布和形态特性,发现侵蚀沟主要发生在坡耕地上。通过对垄作的汇流进行计算,发现造成沟蚀快速发展的原因之一是坡耕地实行单一的横坡垄作。因此,在东北黑土区采取水土保持综合措施可防止坡耕地水土流失。     

辽宁省土壤侵蚀和侵蚀沟发展的影响因素

概述了辽宁省气候、地质构造、地形、地貌、土壤及社会人文环境,分析了这些环境因素对辽宁省土壤侵蚀与侵蚀沟发展的影响.结果表明,辽宁省土壤侵蚀产生和加剧是多种因素共同作用的结果.辽西、辽东和辽中等不同区域土壤侵蚀强度与侵蚀沟分布密度存在差异,这种差异正是侵蚀环境不同造成的.在人类活动、土地利用不合理的条件下,某些自然因素对土壤侵蚀的影响明显地凸现出来,侵蚀沟的产生与发展是土壤侵蚀达到严重程度的标志.     

基于RS和GIS的河北太行山区土壤侵蚀强度研究

以河北太行山区为例,选择加权降雨量、坡度、坡长、沟谷密度、土壤质地、植被覆盖度、土地利用类型7个影响因子,应用层次分析法求出各因子权重,建立土壤侵蚀评价指标体系;利用RS和GIS技术,将影响因子分级并进行地图代数加权叠加,划分土壤侵蚀强度等级,揭示该区2000年土壤侵蚀强度分布情况。     

黑土小流域沟道分布遥感监测及主控因素研究

为了对典型黑土区小流域沟道分布进行遥感监测,并解析影响其发育的主控因素,选择黑龙江省海伦市光荣村为研究区,通过对遥感影像和地形图的目视解译判读和空间分析,量化汇水区面积、坡长等12个变量,结合对264条切沟与等高线分布关系的地貌学分析、统计分析和野外详查,解译地表径流和机耕道作用等6种情形,对典型黑土区小流域切沟发育主控因素进行探讨。结果表明,研究区林地面积大小不能直接控制切沟发育,林地内活跃沟长占活跃切沟总长的46.2%。小流域汇聚坡是切沟发育的典型地形,沟长占总长的68.1%,汇聚坡导致地表集中径流,沟长占总长的63.0%。汇水区面积和坡长是影响沟长的最主要因素,而小流域坡度是影响沟密度的显著因素。同时,切沟侵蚀多伴生于农田机耕道路一侧,机耕道旁沟长约占其总长的23.3%。研究表明,黑土区切沟侵蚀主要与机耕道促进地表径流的作用密切相关,侵蚀沟综合治理必须考虑小流域景观布局和山水林田湖草综合治理,应将农田机耕道路周边大型活跃切沟防控作为黑土区保护的重中之重。     

海伦市典型小流域坡耕地侵蚀沟特征和治理研究

在2011~2012年,野外详查了海伦市典型小流域坡耕地侵蚀沟的现状,对当前坡耕地侵蚀沟特征和治理措施进行了研究。结果表明,小流域多年平均侵蚀模数为1 769 t/(km2·年),沟壑密度为6.5 km/km2,沟蚀的强度属于极强烈。应用聚类分析法,可将侵蚀沟分为浅沟、切沟、冲沟3类和小型沟、中型沟、大型沟3个级别以及7.91、17.14、33.46 m 3个等级的年平均发育进度。根据侵蚀沟的不同级别,对侵蚀沟的沟头、沟岸、沟坡和沟底采取相应的配套生物措施、工程措施和农业措施进行治理。     

黄土残塬沟壑区坡度和坡长对土壤侵蚀的影响分析

该研究以黄土区坡地的坡长与坡度对于土壤侵蚀的影响为研究内容,旨在为因害设防,更好的治理水土流失,对黄土高原坡地综合治理提出理论依据和切实可行的实践指导. 根据在山西省吉县黄土残塬沟壑区长期定位水土流失观测与调查资料,并结合以往关于黄土区的研究成果分析了坡长和坡度与侵蚀的关系,研究表明:随坡长和坡度的增大,径流增大,侵蚀量越大,侵蚀模数增大;年侵蚀模数与坡长呈正相关关系;随着坡长增大,细沟侵蚀和浅沟侵蚀明显增强;坡耕地坡长最好小于15 m.