T3x须家河组砂岩饱水作用下水岩相互作用规律研究

为分析研究三峡库区水位升降作用对库岸边坡稳定性的影响作用,通过研究三峡库区内分布广泛的须家河组(T3x)砂岩在天然状态、饱水1,2,5,10,20,30 d等不同饱水时间下的物理力学性质变化规律性,测定其不同饱水时间的含水率、吸水率及抗剪强度,预测分析砂岩抗剪强度、砂岩含水率、砂岩吸水率随不同饱水时间的变化规律以及砂岩抗剪强度随含水率的变化规律等.试验结果表明,砂岩C,Φ值与饱水时间分别呈对数和指数关系,砂岩含水率ω、吸水率ωa与饱水时间呈对数关系.应用这一规律,对于在评价库水位升降作用对岸坡稳定性的影响作用时进行岸坡岩土体的物理力学参数取值有十分重要的理论和实际意义.     

长江三峡水库库岸消落带地质灾害防治研究

长江三峡水库建成后,由于水库水量调度,将会在水库岸坡上形成垂直落差为30 m左右的库岸消落带。由于水库建成后动力作用的变化,造成库岸消落带上的岩块错落、滑移或蠕动以及古滑坡体和倒石堆的再活动,库岸消落带会成为地质灾害的多发地带。在研究长江三峡水库库岸消落带的地质地貌灾害形成机理的基础上,提出了基于G IS和RS相结合的灾害监测手段和以建设排水工程、防波护岸工程、固坡抗滑工程、植树种草工程为主的灾害防治工程体系。     

贵阳市水文地质条件及环境效应研究

为了查明水文地质条件以及产生的各种环境效应,通过野外调查贵阳市环境地质背景,分析了研究区的水文地质条件,对各含水岩组的富水性进行评价,同时根据研究区地层植被发育情况、地下水环境监测数据、具体工程实例和近3 a的地下水水质检测等资料,运用空间信息统计方法,探讨了水文地质条件下产生的城市生态环境效应、环境水文地质效应、环境工程地质效应、地下水环境污染效应。取得的主要结果有:①贵阳市地表水、地下水丰富,地下水以岩溶水为主,其次为基岩裂隙水;②贵阳市形成宽1～7 km,长逾70 km的环城林带,为贵阳市提供了良好的生态环境条件;③由于大量开采地下水资源,在和尚坡、三桥地段形成降落漏斗群,破坏水文地质结构,产生环境水文地质效应;④在工程建设中抽排地下水产生地面开裂、地表塌陷等环境工程地质效应;⑤由于工业废水和人类生活污水的排放,使地下水环境在不同程度上受到了污染,产生水环境污染效应。该研究结论可为贵阳市城市环境的保护和可持续发展提供依据。     

黄土喀斯特工程地质问题对治沟骨干工程的影响

黄河中游沉积的第三纪、第四纪黄土,由于湿陷、冻融、地下水溶蚀和地表径流冲刷等作用,产生大量落水洞、陷落坑和黄土桥、黄土柱等。这种地质地貌景观,与石灰岩区的喀斯特类似,故称黄土喀斯特。修建树梓沟骨干坝中,因处理岸坡喀斯特暗洞,使总工程量较原设计增加18.27%,总投资增加24.69%。在黄土高原选定治沟骨干工程坝址时,应十分注意黄土喀斯特地质问题。     

三峡水库消落带土壤侵蚀问题初步探讨

三峡水库蓄水运行后将出现一个落差达30 m的消落带,由于库水涨落和水文地质条件改变,导致沿岸植被破坏,地表裸露,在降水、库水位周期性地涨落和涌浪的作用下,土壤侵蚀强烈,对当地的经济及环境产生影响,故对消落带的土壤侵蚀问题应予以重视。根据三峡水库2007-2010年试验性蓄水产生的消落带实地调查,在总结消落带土壤侵蚀主要影响因素的基础上,分析了三峡水库消落带几种典型的土壤侵蚀形式:波浪侵蚀、降雨径流侵蚀、崩塌及滑坡,其中波浪侵蚀和崩塌最为突出,其次为消落带成陆期的降雨溅蚀和径流冲刷,而滑坡主要以蠕滑和前缘崩塌为主。同时,针对岸坡的不同物质构成和地形地貌,提出了不同土壤侵蚀类型的主要分布特点,可以给库区消落带土壤侵蚀的防治提供借鉴。     

岔巴沟流域水土保持减水减沙作用

 运用经验公式法、双累积曲线法和不同系列对比法计算岔巴沟流域1971—1980年水土保持措施的减水作用分别为10.55%、6.18%和26.67%,减沙作用为58.74%、63.40%和72.77%;经过对计算结果和前人研究成果的分析得到如下结论:1)岔巴沟流域库坝等工程措施为主的水土流失治理方式在措施生效期间能够有效减少流域输沙量,减沙作用为65%左右,能够有效拦截洪水,减少洪峰流量,汛期减水作用大于25%;2)库坝等工程措施对流域年径流量的影响不大,减水作用在7%左右,地下径流占总径流比例提高了20.4%,对地下水的补充起到了很好的作用;3)库坝等工程措施不能改善流域坡面和沟坡侵蚀条件,故而无法真正改善流域水土流失的状况,其减沙效果随着淤积量的增加而减小,需要不断投入以维持其减沙作用,而限于自然条件,库坝等工程措施对流域的治理是不可持续的。解决水土流失问题的根本途径在于恢复流域自然植被,顺应自然规律的发展,并采取适当的人工辅助措施。     

白石水库泥沙淤积问题对策研究

白石水库是辽宁省大凌河干流上的控制骨干性工程。白石水库泥沙淤积问题严重,原设计水库调度运用方式不能有效解决防洪兴利、排沙等诸多矛盾问题。由此提出要加大研究资金的投入。整合科研、水文测验、水库运行管理部门泥沙研究、监测力量,成立白石水库泥沙研究课题组,重点研究水库淤积形态、入库的水沙特性及水库运用方式。加大对白石上游流域的水土保持治理力度。依据其地貌及土壤特点,山脊部营造分水岭生态防护林带,防止山顶部上层水土流失;腹部宜发展薪炭林、经济林带,减轻上游流域生态压力;坡脚以发展农业为主,并配套各种水土保持措施;围库山峦的治理应综合旅游项目,多以营造风景树为主,体现景观效益;水库边缘淤积土区可采取岸顶截排、岸坡防浪、坡脚防冲加固。以期确定科学合理的调度方式,同时采取拦、减等综合措施,达到长期有效发挥白石水库防洪兴利效益的目的。     

均质碾压土坝岩层岸坡水坠施工技术研究

在淤地坝建设中,笔者结合水坠坝的施工技术,总结和试用了均质碾压土坝岩层岸坡水坠结合技术。在具体实践中,这种技术的应用可减少岸坡岩层削坡量,增强坝体和岩层岸坡之间的结合度,阻堵岩层岸坡渗流,增加坝体稳定性,降低工程投资,是一项很实用的淤地坝施工新技术。介绍了均质碾压土坝岩层岸坡水坠结合技术、指标参数、施工方法和成坝效果观测结果。     

黄丘五副区土地利用方式与土壤侵蚀关系研究

对黄土丘陵沟壑区第五副区三条典型流域库坝淤积的泥沙来源及其与土地利用方式关系的调查分析结果表明,在治理程度较高的流域,前期坝库拦蓄的泥沙主要来源于坝库区沟岸的重力侵蚀,其侵蚀量占坝库拦蓄泥沙总量的83.63％,坝库区以上由水力侵蚀带入坝库区的泥沙仅占16.37％。对流域产沙有显著减少作用的水土保持措施,其数量的变化与产沙多为非线性关系,当其数量超过某一数值时,其拦蓄功能会发生大的变化。荒坡、坡耕地是主要产流区,梯田是主要的坡面拦蓄减蚀工程。由坡面径流引起的沟岸扩张、沟底下切是主要的产沙方式,沟壑是小流域泥沙的主要来源区。     

龚咀电站水库塌岸模式研究

利用已运行多年的山区型水库地质勘探、预测评价成果,在掌握库岸防护工程的勘察设计、施工及变形坡体的监测等技术资料的基础上,通过对塌岸及变形的分布、类型及形成条件等方面问题的实测调查,分析塌岸效应的形成机制及模式类型,确定各类岩土体的水下及水上稳定坡角等塌岸参数。     

大理河流域地貌多重分形特征空间分异研究

利用流域数字高程DEM,采用流域地貌多重分形模型及其实现方法,对大理河流域中的11条子流域地貌多重分形参数进行了计算,分析了其空间分异特点。结果表明:大理河流域地貌多重分形参数奇异指数的最小值αmin、地貌表面积分布最小概率子集的分形维数f(αmin)和最大概率子集的分形维数f(αmax)的平均值从上游至下游呈明显递减趋势,奇异指数最大值αmax和奇异指数变化范围Δα平均值从上游到下游呈递增趋势,说明最大坡度地貌单元出现在上游,最小坡度地貌单元出现在下游,大理河流域地貌形态变化自上游向下游趋于复杂。大理河流域左岸αmin和f(αmin)均值大于右岸,表明最大坡度地貌单元所占比例左岸较大;左岸Δf平均值大于右岸,表明右岸中最小坡度的地貌单元所占比例大于最大坡度地貌单元所占比例;Δα均值右岸大于左岸,表明大理河右岸地貌复杂程度相对较大;总体来说,大理河流域地貌右岸的差异性、不均匀性和复杂度均大于左岸。该研究对于探讨黄土地貌多重分形参数的地貌学意义具有重要参考价值。     

黏土矿物对金盆水库软弱变质岩边坡失稳影响研究

针对西安市金盆水库软弱变质岩边坡的地质条件,在细致分析黏土矿物的主要特性及形成机制的基础上,从微观到宏观的不同尺度,系统研究了黏土矿物对软弱变质岩边坡失稳的影响.结果表明,软弱变质岩成因复杂,矿物成分多样,水稳定性差,易于生成黏土矿物;而次生黏土矿物的形成将引起源矿物、矿物集合体及岩块特性的显著变化,诱发岩石向松散介质转化,并触发黏土矿物在宏观结构面中的聚集和泥化夹层的形成,导致结构面及岩体强度衰减,进而促进边坡变形破坏,对边坡演化及失稳的贡献显著.     

贵州省强度石漠化区立地分类系统研究

根据贵州省地质地貌条件的特殊性,通过立地因子筛选,研究建立了贵州省强度石漠化区立地分类系统。结果表明:立地类型组划分的主导因子为岩性,立地类型划分的主导因子为坡性。全省可分为5个立地类型区,2个立地类型组及2个立地类型,共形成20个立地类型组合。在立地评价的基础上,分类系统将为该类地区植被恢复提供自然本底依据。     

关于三峡水库消落带地貌变化之思考

与国内外特大型水库相比,三峡水库消落带具有常年水位变幅大,干流航运繁忙,波浪大和良田沃土多的特点.三峡水库蓄水后,消落带坡地地貌变化的发生是必然的,形成的稳定坡地类型有淤积滩涂坡地、稳定石质坡地和稳定土质坡地3种,其地貌演化过程可分为强烈侵蚀期、基本稳定期和淤积填平期.水库蓄水后,消落带坡地土壤的流失势必影响消落带坡地的植被建设.鉴于目前我国三峡水库消落带坡地地貌演化的相关研究严重不足,已开展的生态环境修复重大科研项目,均没有重视水库蓄水后消落带坡地地貌的变化,也没有安排地貌演化的相关内容,作者从坡地地貌演化的角度,对三峡水库消落带生态环境的研究、治理工作和水库运行方案的调整提出了相关建议.     

地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究

[目的]通过对贵州喀斯特高原山地、盆地和峡谷3种典型地貌单元水土流失机理的研究,揭示坡度、坡长、坡形、坡位、坡向和微地形等地形因子对区域水土流失的影响,为综合防治喀斯特地区水土流失提供理论依据。[方法]基于标准径流场监测和侵蚀基线法对3种地貌单元进行多年水土流失监测,运用Excel和SPSS统计软件对数据进行分析。[结果]坡度是最直接影响坡面水土流失的态势因子,土壤侵蚀量是随坡度增加而增大,25°为临界坡度;喀斯特坡面的坡长对水土流失的影响并不明显;坡形通过坡位和坡向来影响水土流失,坡位对水土流失的影响规律表现为:坡面下部坡面中部坡面上部,向阳坡的土壤侵蚀大于背阴坡;微地形对水土流失的影响非常明显,凸出地段常被侵蚀,凹陷带常形成堆积。[结论]影响喀斯特地区水土流失的机理是多种因素联合作用,地形因子相互影响共同控制着喀斯特坡面水土流失的发生与变化趋势。     

基于边坡单元的水库库岸稳定性层次分析与评价

[目的]分析影响孟底沟水库库岸稳定的影响因素,为水库库岸稳定性评价提供新思路。[方法]在工程地质条件分析及不良地质现象解译的基础上,运用边坡单元将各岸坡段划分为独立的研究对象,分析影响库岸稳定的诸多因素,把边坡单元的三维安全系数作为稳定性评价的基本指标,对影响边坡稳定的各因素采用层次分析法,建立基于边坡单元的库岸稳定性分段层次分析与评价方法。[结果]将该方法运用在工程实例中,结果表明其具有一定的可靠性和实用性。[结论]以边坡单元为研究对象,运用层次分析法可以有效地分析水库库岸的稳定性,为工程决策提供支持。     

Spatial distribution of rock fragments on steep hillslopes in karst region of northwest Guangxi,China

Rock fragments (> 5 mm in diameter) at the soil surface and within the topsoil have a large effect on the intensity of various hydrologic and geomorphic processes. However, little information is available on the spatial distribution of rock fragments in subtropical regions. The objective of this paper was to investigate the relationship between the spatial distribution of rock fragments and landforms on two different steep karst hillslopes in northwest Guangxi, southwest China. On the first hillslope (a disintegrated landslide failure) with the presence of several large rock outcrops (> 2 m in height), the spatial distribution of rock fragment cover had no obvious relationship with topographic position except that the mean cover percentage of small rock fragments (5–20 mm) decreased from bottom to top. On the second hillslope (an avalanche slope) without the presence of large rock outcrops, the mean total rock fragment cover (5–600 mm) increased from bottom (5%) to top (21%) with decreasing variability and rock fragments with various sizes (5–20, 20–75, and 75–250 mm) showed a similar increasing trend. The mean total rock fragment cover increased linearly with slope gradient on the second hillslope and tended to increase and then decrease with gradient but their relationship was not obvious on the first hillslope. This indicated that the spatial distribution of surface rock fragment cover had a close relationship with the presence of large rock outcrops and slope gradient. However, the median diameter (D₅₀) of the surface rock fragments had an increase–decrease trend with slope gradient but there was no obvious relationship on both hillslopes with low overland flow. Therefore, the dominant factor for the spatial distribution of rock fragment cover and size at the soil surface might not be soil erosion by water, but slope gradient, vegetation and geomorphologic condition of the slope. The mean total volumetric rock fragment content (5–250 mm) within the topsoil (10–20 cm thick) increased linearly from bottom (16%) to top (39%) with slope gradient on the first hillslope, and had a logarithmic increase from bottom (10%) to top (27%) with gradient on the second hillslope. This suggested that rock fragment content within the topsoil was mostly controlled by slope gradient and topographic positions and had not a close relationship with the presence of large rock outcrops.     

陇南山区农林复合模式划分与种植结构研究

甘肃省陇南坡耕地占总耕地面积的80.15%。坡耕地及不合理的耕作方式是造成水土流失的主要原因之一,在山坡地及梯田中进行农林复合栽培,可提高土地产出率,有效防治水土流失。根据生产方式和栽培结构将陇南山区农林复合栽培的模式种类划分为林药复合、林粮间作、田间地埂利用、果菜种植、特种林粮复合、庭院经营、小流域综合治理、林草复合等8种农林复合栽培模式,以便在坡改梯、退耕还林等生态工程中较好地应用复合农林业技术。