黄河中游区重力侵蚀研究综述

在对黄河中游区重力侵蚀宏观规律分析、实验观测、计算模型及新技术应用4个方面研究进展进行评述的基础上,就重力侵蚀机理模型构建的难点和重点、3S技术及非线性方法等新技术用于重力侵蚀研究的可行性和应用方式等进行了探讨。分析了重力侵蚀观测水平较低的原因及其对理论和计算模型研究的严重制约作用。提出重力侵蚀研究应在流域观测站点布设、数据自动测报和积累、计算模型合理概化及与其它类型侵蚀研究结合方面进一步开展工作。     

砒砂岩化学成分特征对重力侵蚀的影响

本文以内蒙南部砒砂岩的重力侵蚀为例,研究岩石化学成分与重力侵蚀发育的主要控制因素抗剪强度的之间关系。通过对砒砂岩样品的化学成分、矿物组成、力学性质等参数的测试和试验结果,利用化学蚀变指数(CIA)阐明了岩石的风化程度,分析了岩石中不稳定的化学成分在水的作用下,对岩石的化学风化作用和岩石强度的影响。并对砒砂岩的化学成分含量与其内聚力进行两两相关分析和多元相关分析。这些对砒砂岩区基岩的重力侵蚀机理研究具有一定的参考价值。     

水化学作用对砂岩抗剪强度特性影响效应研究

开展了不同水化学溶液侵蚀条件下砂岩的抗剪强度试验,分析了水化学作用对砂岩微细观结构的影响效应,探讨了砂岩的水化学损伤机制。在此基础上,分析了水化学作用对砂岩抗剪强度的影响规律。通过引入岩石水化学损伤度,定量表达了砂岩抗剪强度参数随水化学损伤的演化过程,并采用化学动力学方法,模拟在给定水化学环境条件下重庆砂岩损伤度随时间演化过程,进而预测其抗剪强度参数演化规律。所得结果为定量化研究水化学作用对岩石物理力学特性的影响效应及预测与水化学作用相关的岩土工程的安全性和稳定性提供了良好的借鉴作用。     

考虑重力侵蚀影响的分布式土壤侵蚀模型

黄土高原地区的土壤侵蚀具有水力侵蚀和重力侵蚀相伴发生的特点,在大多数针对黄土高原的侵蚀模型研究中未考虑重力侵蚀的影响,使得模型的模拟精度较差。针对黄土高原的侵蚀特点,采用量化影响重力侵蚀发生的主要因素,确定重力侵蚀发生的具体沟道栅格单元的方法,从而考虑了重力侵蚀对产输沙过程的影响。所建立的分布式土壤侵蚀模型以逐网格汇流的水文模型为基础,采用逐网格侵蚀输沙的模拟方式,能够模拟上方来水来沙对侵蚀输沙的影响。经小理河流域实测资料验证,模型具有一定的计算精度。     

内蒙古南部砒砂岩侵蚀内因分析

内蒙古南部砒砂岩分布地区的岩土侵蚀非常强烈,外界原因是当地的气候自然条件十分恶劣,而内在根源是当地有大量易于侵蚀的物质-砒砂岩。本文从矿物成分、化学成分、岩性组合、颗粒密度、岩体构造和工程性质等方面对砒砂岩易于侵蚀的内在原因进行了初步解析。     

三峡库区重力侵蚀特征及其对重要城镇地质环境影响评价

应用环境地质学与岩土工程学相结合的方法，提出三峡库区区域性地质环境因素是控制该区重力侵蚀发生发展的基本环境因素．建立由其决定的库区重力侵蚀基本模式、稳定性判据及工程地质稳定区段．在此基础上，探讨了重力侵蚀对三峡库区城镇地质环境影响的评价以及对城镇形成、发展、变迁、消失、规模、功能及格局的作用．这对促进库区城镇发展、山区开发和经济发展有重要意义     

三峡库区重力侵蚀特征及其对重要城镇地质环境…

应用环境地质学与岩土工程学相结合的方法，提出三峡库区区域性地质环境因素是控制该区重力侵蚀发生发展的基本环境因素，建立由其决定的库区重力侵蚀基本模式，稳定性判据及工程地质稳定区段，在此基础上，探讨了重力侵蚀对三峡库区域镇地质环境影响的评价以及对城镇形成，发展，变迁，消失，规模，功能及格局的作用，这对促进库区城镇发展，山区开发和经济发展有重要意义。     

砒砂岩风化物坡面水力侵蚀影响因素探究

深入理解降雨产生的坡面流的水动力学特性与砒砂岩侵蚀的关系是研究鄂尔多斯红色砒砂岩侵蚀机理的基础。采用降雨模拟系统进行不同雨强和坡度下降雨侵蚀试验,研究了水动力学参数与砒砂岩风化物侵蚀量的关系。结果表明:侵蚀量随坡度和雨强的增大均呈指数型增大;灰色关联分析下各水动力学参数与侵蚀量的关联度值在0.685~0.733之间,其中水流功率的关联度最高;以水动力学参数为变量,利用赤池信息量准则编程得到侵蚀量预测模型。综合灰色关联分析和赤池信息量准则都表明水流功率是影响鄂尔多斯砒砂岩风化物侵蚀产沙的重要参数。     

基于自适应贝叶斯更新方法的岩土参数概率分布推断

合理推断岩土参数概率模型是岩土工程可靠度分析与风险评估的重要一步,目前大多基于现场或室内试验数据推断岩土参数概率分布。提出了岩土力学参数概率分布推断的自适应贝叶斯更新方法,建立了定量的子集模拟计算终止条件,构建了岩土参数概率分布推断及可靠度分析框架,并给出了计算流程。以台湾3号高速公路滑坡及不排水饱和黏土边坡为例验证了提出方法的有效性,并探讨了子集模拟每层样本数目对岩土参数概率分布推断的影响。结果表明:与最大似然和马尔可夫链蒙特卡洛方法相比,提出的方法计算效率高,编程较为简便,可为解决低接受概率水平岩土参数概率分布推断问题提供一个有效的工具。子集模拟每层随机样本数目对概率分布推断具有一定的影响,随着样本数目的增加,岩土参数后验统计特征和子集模拟阈值均逐渐收敛。此外,可根据互补累积分布函数随子集模拟阈值的变化关系来验证所建立的定量的子集模拟计算终止条件的合理性。     

砒砂岩岩性特征对抗侵蚀性影响分析

砒砂岩区是黄河中游集中的基岩产沙区,强烈的岩土侵蚀与砒砂岩的岩性密切相关。通过对砒砂岩原状样品的矿物组成、微结构的测试和定量分析表明:砒砂岩中岩石矿物的组成特征是以不稳定、易风化、亲水性强的粘土矿物为主;岩石微结构特征表现为颗粒大小悬殊、排列无序、孔隙发育、胶结物为粘土矿物,影响岩石的物理力学性质,降低了砒砂岩的抗风化、抗侵蚀性能。     

小流域岩土侵蚀规律研究——以子洲县周家圪崂乡桥沟小流域为例

桥沟小流域位于子洲县周家圪崂乡东部,系黄河四级支流,面积19km^2。桥沟主沟长5．75km,坡降12．8％,沟谷切深100m左右。流域内地貌为黄土梁峁及沟壑,出露地层主要有侏罗系砂泥岩、新近系（原为第三系）红土和第四系黄土。黄土层中下部含地下水,在黄土与基岩接触带,多有下降泉溢出。从地层岩性上看,第四系黄土分布广,厚度大,结构松散,遇水易解体。岩土侵蚀环境地质类型有三：一是降雨对谷坡面的面状冲刷一坡面侵蚀;二是地表径流对谷底的侧蚀一沟谷侵蚀,三是滑塌对谷坡坡体的破坏一重力侵蚀。三种侵重力蚀的防治措施各有侧重点,对于坡面侵蚀的防治措施主要是退耕还林种草,改造微地貌;对于沟谷及重力侵蚀的防治措施主要是沟道坝系建设,即在重力侵蚀及沟谷侵蚀发育区下游,修建淤地坝,从而抬高侵蚀基准,减少重力侵蚀的发生。     

Gravity erosion and lithology in Pisha sandstone in southern Inner Mongolia

Pisha sandstone is a soft rock found in the southern zone of the Inner Mongolia Autonomous Region of Inner Mongolia. The presence of soft Pisha sandstone in the middle reaches of the Yellow River coincides with large areas of bedrock erosion in the river's basin, with the average total erosion modulus as high as 44 570 t/(km~2·a). Such high levels of erosion are one of the main sources of coarse mud and sands in the Yellow River. Erosion by gravitational forces such as snow glide and landslip are the main erosion types in Pisha sandstone region. The gravity erosion modulus can be as high as 25 615 t/(km~2·a), accounting for 30.6% of the total average erosion. Our paper investigates the characteristics of Pisha sandstone in relation to the development of gravity erosion mechanisms. We conducted field investigations in Pisha sandstone region for original state rock sampling. Test results from analyses of the rock properties indicate that the mineral composition, structure and microstructure characteristics of Pisha sandstone determine its varying capacity to resist weathering. Degrees of weathering in slightly different lithological layers of Pisha sandstone lead to different erosion rates. In this way, erosion forces combined with the varying lithological strata in the rock aggravate gravitational erosion in Pisha sandstone.     

贵州紫云地区上泥盆统风暴重力流沉积特征及地质意义

贵州紫云地区上泥盆统代化组以海相碳酸盐岩为主,该组地层发育多套重力流沉积及两套风暴岩的沉积,其中重力流沉积主要以多期块状杂基支撑的砾屑灰岩组成的碎屑流充填为特征,而风暴岩沉积特征主要包括侵蚀构造、洼状交错层理、递变层理及泄水构造等。通过研究发现,本区风暴重力流共发育3种沉积序列组合,这3种序列组合代表了较深水的古地理环境,这就证实了滇黔桂盆地在泥盆纪台地间槽盆环境的存在,其风暴岩的发现指示了研究区晚泥盆世应位于赤道附近的低纬度区域,气候温暖,水体清洁。     

黏性泥石流沟道侵蚀启动机制研究

黏性泥石流具有非常强的侵蚀能力,在其运动过程中不断地对沟道进行下蚀和侧蚀,并将沟道中大量的松散物质带走,增大了泥石流的危害性。根据黏性泥石流本构模型和土体抗剪强度理论,以极限分析的上限定理为工具,在假定沟床以圆弧面侵蚀的条件下,研究了黏性泥石流运动对沟道土体的侵蚀启动机制,建议了相应的计算公式和判断准则,讨论了泥石流重度、沟道坡降、土体强度等因素对沟道土体受泥石流侵蚀启动速度的影响。     

Mountain erosion and mitigation: global state of art

Mountain erosion mapping is one of the important aspects for monitoring environmental degradation. Global climate change coupled with human activities is eroding the mountain regions of the world at an alarming rate. The various types of erosion can be classified as water erosion, aeolian erosion, glaciered erosion, gravity erosion and man-made erosion. Tectonic activity also plays a major role towards mountain erosion. Soil erosion along with debris flow and rock falling not only causes loss of human life and property, but also affects the climatic condition of the mountain regions. Mountain erosion mitigation and protection methods include wire mesh fencing with inclusion of brush layers and brush mats on fascines, constructing check dams and slope benches and application of bioengineering works such as plantation and vegetation growth. This study consists of the global scenario with some of the state-of-the-art methods for mitigation and mappings of mountain erosion. The erosion in mountainous regions can be controlled with the help of suitable vegetation and plant growth, with installation of special bioengineered materials. However, public awareness is also considered as an important factor. Moreover, it is found that mapping the rate of erosion greatly helps to make proper action plan against the erosion process.     

Research on the gully forming in the gully region of Yanhe River Basin and process of geological disasters

In recent years, the frequency of geological disasters gradually increases in the gully region of the Loess Plateaus centred with Yanhe River Basin. The research on the forming of the geological disasters in gully region and the disaster process will help us further understand the development of geological disasters and the disaster process. According to the detailed survey of geological disasters in Yan’an City, the river and gully erosion is the main natural predisposing factor that caused the geological disasters in the river gully region. In the forming of ditches and gullies, the surface water system changes the stress form of the original slope and reduces the strength combination of the slope in ways of water erosion and gravity erosion. Gully’s forming stage and stratigraphic contact form have some influence on the geological disasters and disaster process.     

龙门山均衡重力异常及其对青藏高原东缘山脉地壳隆升的约束

青藏高原东缘处于不均衡状态，自西而东可分为青藏高原弱负均衡重力异常区、龙门山正均衡重力异常区和四川盆地负均衡重力异常区，表明该区的不均衡状态并未导致Airy均衡运动的产生，即龙门山没有均衡下降，而处于不断的隆升状态，显示该地区反均衡运动的构造抬升是导致龙门山隆升的主因。本次采用似三度体重力异常计算方法对该区的正均衡重力异常进行模拟和反演，研究了大尺度地貌分异与均衡重力异常分区之间的相互关系，结果表明，龙门山的下地壳顶面抬升了11．2～12．6km，造成了龙门山的正均衡异常，揭示了构造抬升和剥蚀作用在相似的时间尺度上和空间尺度上控制着龙门山地貌的形成，龙门山的表面隆升是构造隆升和剥蚀作用相叠加的产物。     

四川九寨沟水体景观成因与发展演化趋势分析

探讨了九寨沟典型水体景观的成因机制,并对其演化趋势进行了预测分析,认为九寨沟水体景观相对稳定;但其个别影响因子处于相对活动状态,高山高寒岩溶作用及重力作用将会导致以泉、湖、瀑等为主体的水体景观的消亡与再生。     

Tectonic erosion at the front of the Japan Trench convergent margin

The imaging of a multichannel seismic record was improved by reprocessing using pre-stack techniques. The reprocessed record shows structures that indicate tectonic erosion and gravity collapse at the front of the Japan Trench margin. Much of the lower slope appears to be underlain by a detached, coherent block of continental crust. The lower slope has failed by mass wasting and the resulting apron of slump debris at the base of the slope has become involved in thrust faulting at the front of the subduction zone. Slumping continues as long as debris is removed from the front of the margin by subduction, and the apron cannot build up sufficiently to stabilize the failing lower slope. Truncated beds at the base of the upper plate indicate subcrustal erosion as well, this probably being the main cause of massive subsidence of the margin. Subsidence was the cause of oversteepening, destabilization and subsequent gravity collapse of the leading edge of the upper plate.