坡度阀值与坡面泥石流--以重庆市北碚区为例

通过对重庆市北碚区的 2 1个坡面泥石流的实地调查表明 ,坡度对坡面泥石流发生具有重要控制性作用。在对坡面泥石流流域大量原始坡度进行统计分析后发现 ,各坡面泥石流的坡度分布具有明显的正态分布特征 ,且平均坡度分布具有显著的规律。根据这一分布规律 ,将本区坡面泥石流发生的坡度阀值确定为三类 :第一类的坡面泥石流植被覆盖率高 ,远离居民区 ,人类影响活动微弱 ,坡度阀值为 32 4° ;第二类坡面泥石流无一例外均位于林地结合部 ,森林覆盖率很低 ,人类活动影响十分剧烈 ,坡度阀值为 2 7 3° ;第三类的两条坡面泥石流相邻 ,均位于观音峡峡谷地带 ,它们的发生完全受地形条件的控制 ,坡度阀值为 36 8°。本文从定量的角度阐述了坡度阀值与坡面泥石流发生的关系 ,为生态脆弱区的划分、工程建设、防灾减灾和政府决策提供服务     

坡度在坡面侵蚀中的作用*

本文分析了坡度在坡面侵蚀中的作用,包括不同坡度下被蚀体的特征差异,坡度对坡面溅蚀、坡面入渗、坡面径流及坡面侵蚀的影响,最后从理论上阐明了坡面侵蚀中的临界坡度。     

黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀的临界坡度

坡度是重要的地貌因子.采用岔巴沟径流场和王家沟径流场资料,首先研究坡度与最大30 min雨强(I30)对土壤侵蚀影响,然后确定了主导侵蚀为溅蚀片蚀与主导侵蚀为细沟侵蚀之间的临界雨强,最后探讨了不同侵蚀类型下的临界坡度.结果表明:1.坡度与降雨强度存在明显的交互作用,随着坡度的增大,雨强对土壤侵蚀的影响增大;2.团山沟的溅蚀片蚀与细沟之间的临界I30为0.31 mm/min,同时,该临界雨强不是一定值,受下垫面因素等影响而具有一定的波动范围;3.以溅蚀片蚀为主时,土壤侵蚀存在一个＜31°的临界坡度,侵蚀模数随坡度的变化趋势与径流模数随坡度变化的趋势相同,从9°～31°土壤侵蚀模数随坡度增加是先增加后减小;以细沟侵蚀为主时,在9°～31°间土壤侵蚀不存在临界坡度,土壤侵蚀模数随坡度的变化趋势与径流含沙量随坡度变化的趋势相同,从9°～31°土壤侵蚀模数随坡度增加先逐渐增加后缓慢增加,临界坡度＞31°.     

坡面泥石流发生的坡度阀值研究

对重庆市北碚区的21个坡面泥石流的实地调查表明,坡度对坡面泥石流发生具有重要的控制性作用。在对坡面泥石流流域大量原始坡度进行统计分析后发现,各坡面泥石流的坡度服从正态分布规律。根据这一分布规律,将本区坡面泥石流发生的坡度阀值确定为三类。文章从定量的角度阐述了坡度阀值与坡面泥石流发生的关系,为生态脆弱区的划分、工程建设、防灾减灾和政府决策提供服务。     

土地利用调查中图斑平均坡度的获取方法

图斑的平均坡度是新一轮土地利用更新调查中确定土地利用是否合理的重要参 数,但常用的图斑平均坡度获取方法均存在不同程度的不足.探讨图斑平均坡度的算法原 理,以浙江省某县的地形图数据与土地利用更新调查数据为基准数据,提出由TIN内插成DEM ,在此基础上利用ArcGIS得出各土地利用图斑的平均坡度.经验证,该方法的相对误差在4% 以内,平均相对误差为2.2%,精度符合应用要求.     

重庆石碗溪小流域坡度和高程对土地利用及经济发展的影响

坡度和高程是土地资源固有的两个重要环境因子,与土地利用关系密切,尤其是在山区,坡度和高程基本上决定了土地利用的方向和方式,从而影响农业和经济的发展。石碗溪小流域面积20.73km2,为丘陵低山区。按坡度和高程对土地利用的影响程度,把坡度和高程各分为3级,即:0°～15°、15°~25°、>25°和500m以下、500~800 m、800m以上。从1:10 000地形圈上提取土地坡度和高程分级图,与土地利用现状图又叠加,获取各坡度、高程级及其土地利用类型和数据。结果表明,土地面积随坡度、海拔级的增加而加大。耕地分布在各个高程级0～15°的缓坡上,800m以上地区面积最大,果园和森林大多分布在800m以上>25°的陡坡地上。通过分析比较小流域各个行政村2002年农业总收入及种植业、林业、牧业收入与坡度和高程的关系,可以看出坡度和高程对经济发展的影响。最后,根据坡度和高程状况,结合小流域社会经济条件,提出几点建议,以其为山区小流域土地可持续利用及经济持续发展提供科学依据。     

长江三峡库区云阳-巫山段斜坡坡度对滑坡的贡献率

三峡库区滑坡发育与多种因素相关,在它的内部因子中除了地层、斜坡高差和坡向等重要因素外,斜坡的坡度是一个非常重要的条件。为了研究坡度与滑坡发育的关系,借助于GIS技术,利用贡献率法重点研究了三峡库区斜坡坡度对滑坡发育的影响,并且定量地给出了二者的相关关系,即坡度对滑坡发育的贡献。该方法是将坡度划分为若干区间,分析每一区间对滑坡发育所起到的贡献作用,并定量评价了其贡献率的大小。所得研究结果与实际情况较吻合,为库区的滑坡防治规划提供了依据。     

地形复杂度对坡度坡向的影响

采用三阶不带权差分算法，研究了地形复杂度与坡度坡向的关系，澄清了目前关于坡度坡向误差空间分布的矛盾观点，并分别在凹向椭球和高斯合成曲面数学模型曲面DEM上对其进行验证。通过研究得出：①坡度、坡向误差与坡度值正相关；②坡度坡向误差主要分布在平坦地区；③坡向误差较坡度误差对DEM高程数据误差敏感，较小的DEM误差引起较大的坡向误差。     

坡面溅蚀发生过程及其与坡度关系的模拟研究

通过人工模拟降雨试验,分别观测降雨过程中不同方向上溅蚀强度的变化,根据各影响因子间相互消长及相互制约的关系特点,分析了雨滴溅蚀发生的过程特征及其变化原因,从溅蚀过程的变化特点及溅蚀强度的变化规律比较,定量地探讨了坡度对雨滴击溅侵蚀的影响作用,得出了溅蚀强度与坡度因子之间的关系方程。     

南极亚极地冰缘环境中分选环形成机制的观测与研究

南极亚极地冰缘环境中分选环边缘砾石砾径与其斜度坡度呈正相关,可用y=-5.0606+1.42828x表示。若砾径小于15厘米时符合y=-6.15778+1.56273x方程,大于15厘米时则符合v=-17.1913+1.97643x,说明当分选环边缘砾石砾径大于15厘米时摩擦阻力和砾石间结合力迅速增大。分选环中心表面小砾石运动具有周期性,总的位移是向边缘。中心表层冻胀力比深层大,中心冻胀强,向四周逐渐减小。体积较大的物体受冻胀力影响大。     

基于神经网络的地面坡度与其他地形定量因子关联性分析--以黄土高原丘陵沟壑区实验为例

不同的地形因子从不同侧面反映地面的起伏特征或空间变异，各因子之间所存在的相互关联、相互制约、相互影响的程度与特征，在很大程度上揭示了地形发育与空间变异的内在本质，因而是地形学研究的重要内容。他以黄土高原丘陵沟壑区的16个样本地区为实验样区，以高分辨率、高精度的1：1万比例尺DEM为基准数据，应用BP神经网络模型，探讨地面坡度与其他地形因子之间的关联性特征。实验结果表明，利用神经网络分析方法可以有效评价地形因子对地面平均坡度的关联性。该研究方法为进行地貌多定量指标的的选择和多因子之间关联性的量化提供了一种新的方法。     

坡面对全球可照时间影响的解析研究

根据坡面日出日没时角配置关系及其变化规律可得到在全球坡面可照时间的具体计算公式,它们是太阳赤纬、坡度、坡向和纬度的函数。根据各种情况下坡面可照时间对坡度或坡向的偏微分可以证明,全球的坡面可照时间总是随坡度的增加而减少或保持不变,而全球坡面的可照时间随坡向的增加则是或增加、或减少、或不变,并在一定条件下存在使坡面可照时间有极大值和极小值的坡向,这些坡向是纬度、太阳赤纬和坡度的函数。     

基于航空高程的玛丽伯德地西部地区表面粗糙度的研究

基于1998年12月—1999年1月德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)航空地球物理研究支持办公室(SOAR)对南极洲玛丽伯德西部区域航空调查获得的冰盖表面高程数据,研究了该区域表面粗糙度分布。通过分析,同时考虑表面在垂直方向和水平方向的变化,使用有效坡度可以有效地表征玛丽伯德地西部区域的表面粗糙度特征,文中给出了该区域表面的有效坡度分布,并简要探讨了其分布成因。从结果中可知该研究区域的98%地区的有效坡度分布小于10°,最小值为0.0126°;有效坡度在10°以上的位置主要分布在靠近海岸地区,爱德华七世半岛、谢里斯海岸附近的部分地区有效坡度值达到30°以上,最大有效坡度为39.9736°。结合bedmap2的高程数据,对罗斯冰架附近、福特山脉附近以及爱德华七世半岛附近的粗糙度和地形的对应关系进行了讨论。     

黄土模拟小流域降雨侵蚀中地面坡度的空间变异

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地貌的发育特征。研究结果表明:1)在不同的侵蚀发育阶段,黄土地貌平均坡度及坡度组合持续变化。平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。2)黄土地貌地面坡度及其组合形态的变异不仅能有效表征黄土高原地貌形态的空间变异规律,也可以对黄土地貌侵蚀规律和它产生的时间规律进行高分辨率的地貌认识和划分。     

在降雨侵蚀中黄土地面坡度变化的高分辨研究

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证,探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地面坡度变化特征,在更宏观空间尺度和高分辨的时间尺度上,揭示黄土地貌形成与发育特征。研究结果表明：1）在较好地维持黄土的土壤结构与抗蚀特征,较真实地模拟自然降雨的条件下,模拟流域地面的变化能很好地反映自然地面的发育进程。2）在降雨侵蚀过程中,黄土小流域地面坡度呈现持续性变化规律,平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。3）黄土地面坡度的变化,一方面受地表物质被侵蚀和迁移程度的影响,另一方面,也是沟间地、沟坡地和沟底地空间面积重新分配的结果。     

坡面土壤侵蚀临界坡度问题的理论与实验研究

本文首先在分析坡度对坡面流及坡面侵蚀的基础上,运用能量法及泥沙运动力学两种方法从不同理论角度探讨了坡面土壤侵蚀临界坡度问题;其次,通过室内外实验观测资料,结合与其他学者观点的比较分析,最后得出结论：坡面侵蚀以溅蚀为主时,临界坡度应小于２２°;以面蚀为主时,临界坡度为２２°～２６°左右;以沟蚀为主时,临界坡度会超过３０°;若以重力侵蚀为主,临界坡度可能会更大。     

论坡面侵蚀的临界坡度

尽管对坡面水力侵蚀中的临界坡度已作了大量研究，但对临界坡度的大小目前仍无一致结论。本文从坡面流的能量理论出发，对临界坡度进行了研究。结果表明，在流量一定时临界坡度在２４°－２９°之间，其大小视坡面水深与大于等于８４％的坡面颗粒的粒径而定。这一结果与众多室内外试验结果一致，从而从理论上解决了临界坡度的大小问题。