青藏高原典型冰湖溃决泥石流预警技术

从冰湖溃决型泥石流坝的形成、溃决机制,主要特点和成灾过程着手,在广泛收集和分析国内外有关冰川-冰湖-冰湖溃决-冰湖溃决泥石流-冰湖溃决泥石流坝-坝溃决研究基础上,通过川藏公路然乌至培龙段冰湖、冰湖溃决泥石流的区域考察,选择典型沟道米堆沟和光谢错冰湖典型点进行详勘,按照溃决泥石流重点防治溃决的主要原则,提出研究路段典型冰湖溃决泥石流预警的基本体系和配套技术.     

西藏波密米堆冰湖溃决浅议

1988年7月15日西藏波密米堆终碛湖发生溃决,最大洪峰流量1270立方米/秒,溃决水量540万立方米,形成了大规模的泥石流-洪水灾害。冰湖溃决的原因是;终碛堤存在渗漏薄弱环节,堤内有埋藏冰;持续高温和冰川融水的潜热使埋藏冰融化,由潜蚀而迅速发展成管涌导致溃决。     

青藏高原冰湖研究进展及趋势

冰湖是由于冰川活动或者退缩产生的融水在冰川前部或者侧部汇集而成的,可分为冰川终碛湖(冰碛阻塞湖)、冰川阻塞湖、冰斗湖和冰蚀槽谷湖。其中分布数量较多、规模较大,且灾害风险较高的是冰川终碛湖。因此,冰川终碛湖是研究冰湖的主要对象。受全球气候变暖的影响,冰湖溃决产生的洪水、泥石流等重大冰川灾害的发生频率有所升高,灾害的影响程度以及范围也有所加大,引起了冰川山地国家的广泛关注。青藏高原内部发育着36793条现代冰川,冰川面积49873.44km2,分别占中国冰川总条数、总面积和冰储量的79.5%、84%和81.6%。在全球气候变暖的大背景下,多数冰川呈加速消融及退缩的态势,导致了冰湖溃决洪水和冰川泥石流等重大冰川灾害发生频率的加剧和影响程度的加大。本文围绕冰湖溃决条件、冰湖稳定性评价、冰湖溃决洪水模拟等几个研究方面,对青藏高原冰湖研究的现状及进展进行了较为系统的总结,并对未来研究趋势进行了展望。     

滑坡、泥石流堰塞湖灾害主要的成灾特点与减灾对策

"5·12"汶川特大地震,在灾区形成了大量堰塞湖,具有明显危害的达34处,严重地危害或威胁到上下游人民生命财产安全.为了及时有效地处置和减轻堰塞湖灾害损失,收集、分析了我国西部一些滑坡、泥石流堰塞湖灾害的形成、危害和处置的资料,启示如下:滑坡、泥石流形成的堰塞湖灾害往往较滑坡、泥石流本身的灾害更严重;滑坡堰塞湖一般较泥石流堰塞湖规模大,堵塞时间长,危害更严重;大地震既能形成滑坡堰塞湖,余震又能造成其溃决;冰湖溃决泥石流易堵塞江河,形成堰塞湖;控制或减缓湖水位上涨,尽早在水位较低时泄流是滑坡、泥石流堰塞湖首选的减灾对策.     

西藏东南部泥石流堵塞坝的形成机理

西藏东南部山高谷深,冰川发育,冰碛等松散堆积物厚度大,经常发生大型或特大型泥石流堵断主河,形成堵塞坝。针对西藏东南部4条典型泥石流沟所发生的7次大型或特大型泥石流中,有5次形成堵塞坝,来剖析泥石流堵塞坝形成的机理和主要因素,提出由于冰雪崩、冰湖溃决或大规模滑坡活动,所激发的首阵或前几阵大流量、高速度、多巨砾,并与主河正交的粘性泥石流,最容易形成堵塞坝。     

西藏自治区洛扎县冰湖溃决危险度评价

西藏自治区湖泊星罗棋布,在高山极高山地区分布大量冰湖,受各种因素的影响,有时会产生冰湖溃决并形成灾害。本文根据最新TM遥感影像对西藏自治区洛扎县283个冰湖进行了初步评价。依据冰湖类型、规模、后方现代冰川与冰湖的距离及冰湖离居民地、公路等设施的距离等,将冰湖溃决分为高危险度、中危险度及低危险度。并针对高危险度的冰湖提出防护对策。     

西藏东南部米堆冰湖面积和水量变化及其对溃决灾害发生的影响

冰湖溃决灾害是青藏高原地区主要的灾害之一。详细了解冰湖的面积和水量变化及其原因, 有助于更准确地确定其溃决的可能性和产生破坏的程度和范围。米堆冰湖为一个典型的冰碛物阻塞冰湖, 1988 年7 月15 日曾发生溃决。本研究利用1980 年1:5 万地形图和DEM、1988 年TM影像、2001 年IKONOS影像以及2001、2007、2009、2010 年ALOS影像, 提取冰湖溃决前后的面积变化, 结合野外实地测得的冰湖水深, 获得冰湖不同时期的水量及其变化。同时, 利用自动水位计, 监测湖泊相对水深的变化及其原因。结果显示, 米堆溃决前面积达到64×10⁴ m², 水量为699×10⁴ m³, 溃决使得601.83×10⁴ m³的水量溃出, 水位下降了17.18 m, 但溃决口并未达到冰湖最低处, 溃决后仍有97.17×10⁴ m³的水量。近年来, 气温升高融水增加使得冰湖面积和水量不断增加, 按照目前的水量增加速率, 冰湖再次发生溃决的可能性较小, 而在由于其他原因使得冰湖发生堵塞或大量外来物质(冰川断裂、滑坡等)填充进冰湖时, 可能导致冰湖水位急剧上升, 再次发生溃决。     

冰川终碛湖溃决-再生特征与机理

冰川终碛湖溃决引发的大规模山洪泥石流灾害,常给下游沿河一带造成重大人员伤亡和财产损失,受到社会广泛关注。冰川终碛湖一次溃决常未到底,其部分溃决后,残留湖因源头冰川进退、冰舌持续消融致后期湖面面积增大,湖水量增加,作者将这种现象定义为冰川终碛湖溃决-再生现象。以西藏波密米堆沟光谢错和聂拉木章藏布次仁玛错冰湖为研究对象,基于前人研究成果,利用遥感解译方法,分析了光谢错和次仁玛错冰湖面积的变化和冰川末端进退变化的特征。研究表明:光谢错、次仁玛错呈现出冰湖面积增大→溃决缩小→面积再增大的过程,光谢错在1988年溃决后面积已恢复至溃决前的63.6%,次仁玛错在1981年溃决后面积已基本恢复至溃决前的大小;从1980年代末至现在,贡扎冰川、阿玛次仁冰川末端处于退缩状态,终碛湖面积呈扩张状态。结合波密、聂拉木两气象站多年年降水量和年平均气温观测资料进行同步对比分析,初步探讨了冰川终碛湖再生现象的机理:1.冰川末端的前进与后退是冰湖面积变化的主导者,冰舌前进推动湖盆底冰碛物和溃口两侧岸坡垮塌导致堵塞泄流通道,冰川末端的退缩提供了空间条件;2.持续高温与强降雨的耦合作用是冰湖溃决的直接激发条件,持续高温累积是冰川消融冰湖面积增大的主要因素。     

川西北高原山地灾害垂直地带性

由于形成山地灾害的多种自然因素具有垂直地带性,尤其作为主要动力因素的水,超过一定高度后由液态成为固态,从而也造成了山地灾害的垂直地带性,从高到低可分为冰雪型、冻融型和流水(含地下水)型等三个山地灾害垂直带,高低两带之间主体界线在川西北高原地区为4900m和3500m。各带均有其特有的山地灾害,其中冰雪型山地灾害主要有冰崩、雪崩、冰面湖崩决等;冻融型山地灾害有冻融土流、冻融滑塌、冻融坍塌、融冻泥流、寒冻岩屑流和冰湖溃决等;流水型山地灾害有滑坡、崩塌、泥石流、山洪、泥石流坝和滑坡坝溃决等。认清这些灾害分布的垂直地带性,对于在相应地带进行资源开发和经济建设时,避免、减轻或妥善处治其危害具有重要的现实意义。     

新疆叶城“7.6”特大灾害性泥石流应急科学调查

2016年7月6日凌晨新疆喀什地区叶城县柯克亚乡玉赛斯(六村)发生滑坡堰塞坝溃决泥石流灾害,造成36人死亡、6人失踪、7户民房被完全毁坏,其余数十间房屋和大量基础设施不同程度受损。现场调查研究表明:(1)此次灾害性泥石流形成过程为:降雨→土质滑坡→滑坡堰塞坝→堰塞湖→堰塞坝溃决→泥石流;(2)9#土质滑坡堰塞坝在持续强降雨作用下发生溃决,溃口洪峰流量达977.8 m~3/s,形成堰塞坝溃决型泥石流,致使1#土质滑坡堰塞坝发生串联溃决,其溃决洪峰流量为459.2 m~3/s;(3)泥石流断面流速为4.51-6.51 m/s,断面流量为443.2-524.7 m~3/s,泥石流堆积扇最大长度283.9 m,最大宽度234.3 m。     

泥石流运动流型与流态特征

泥石流的运动流型与流态是研究泥石流运动力学的重要内容。以云南东川蒋家沟泥石流运动观测为例,对阵流型、连续型、复合型三种流型及相应的流量过程特征进行了分析;借鉴水力学的流态理论,对天然沟遭中泥石流的流动状态(即层动流、波动流现象)进行了探讨分析,指出在一阵流动过程中也会出现几种不同流态特征。     

泥石流风险管理和土地规划

泥石流风险定量表达为泥石流危险度和泥石流易损度的乘积。泥石流风险管理的目的是降低风险或转移风险。泥石流风险管理主要有三种途径：降低危险度，降低易损度和灾害保险。在泥石流风险管理的实际操作中，往往要标本兼治，三管齐下，采取降低风险和转移风险的综合措施。泥石流风险与土地规划关系密切，风险评价可为泥石流易发地区的土地可持续利用提供科学决策的依据。     

潮白河源区生态流量的谱系及其变化

为保护和恢复河流生态系统健康,本文通过河流不同流量形态的生态意义的分析,探讨了生态流量的内涵 及其谱系结构,将生态流量谱系划分为极低流量、低流量、高脉冲流量、高流量、极高流量五种流量形态。以潮白河 源区为研究区域,利用大阁水文站1956～2003 年48 年的实测日流量资料,对参照期(1956～1974 年)和影响期 (1975～2003 年)的生态流量谱系特征进行分析,结果表明,影响期较参照期多年平均极低流量、低流量、高流量分别 减少了31%、4%、9%,极高流量消失,高脉冲流量则增加了5%,若以参照期生态系统的状况为生态保护和恢复的目 标,就生态流量而言,潮白河源区须通过合理的水量调控应重点增加极低流量的大小。     

互联网时代中澳间相互作用类型、演变与形成机理

互联网对空间相互作用的影响研究是地理学的重要命题。该文以互联网时代中澳间在总体及物流、资金流和人流3个具体方面作用现状为分析基础,确定出当前中澳相互作用的类型,进而划分了演变所经历的4个阶段。其后揭示了中澳相互作用流的形成机理,指出高层互访和一系列重要协议的签署是两国间相互作用的催化剂。最后总结出互联网时代中澳相互作用的3点特征,即信息流、人流和物流流动的异路性;资金流、留学流和移民流流动的显著单向性;以及距离因素作用的相对弱化。     

区域和沟谷相结合的泥石流预报及其应用

在分析泥石流预报现状和泥石流减灾决策对泥石流预报的要求的基础上,提出了建立区域和单沟相结合的泥石流预报的问题。以泥石流发育的基础数据库、降水的动态预报与监测和泥石流预报模型为基础,以GIS技术为工具,建立泥石流预报平台。泥石流预报模型采用基于模糊数学的泥石流预报模型,预报结果应用概率分级进行表述,以适应泥石流预报准确率低的不足,并最大程度地克服了过分依赖临界降水量进行泥石流预报的不足。将该泥石流预报方法应用到北京山区泥石流预报中,建立了北京山区泥石流预报系统。     

多维“流”视角下区域旅游网络结构特征及其作用机制分析——以云南省为例

基于多维流视角,运用GIS及社会网络分析方法,对比分析云南省旅游经济流、客流、信息流、资金流的网络结构差异特征及相互影响作用机制。研究表明：云南省供需两侧旅游流反向发展态势明显,旅游流网络异质演变特征明显,流量水平趋高,而流质水平偏低。旅游经济流发展未能随着旅游客流和信息流的发展而增强,网络密度偏低且长期存在旅游经济发展孤点,旅游经济合作交流不足。各州市在旅游经济流网络中“零和竞争”的偏利非共生发展态势,使得旅游市场领域存在一定的“公地悲剧”现象。云南省旅游流节点水平及其空间特征差异显著,”核心-边缘”结构明显。云南省旅游经济流受到旅游客流的中介力、旅游信息流的推动力、旅游资金流的拉动力三者的共同作用影响,各作用力影响程度表现出强弱历时性差异演化,旅游客流中介力持续增强,旅游信息流推动力稳步强化,旅游资金流拉动力显著下降。云南省旅游经济增长及旅游经济流网络发展驱动模式,正逐步由“供给侧拉动型”向“需求侧推动型”转变。     

泥石流输沙及其对山区河道的影响

泥石流能在很短时间内将大量大小混杂的固体物质输入主河,影响主河河床演变,形成灾害。在连续观测资料的基础上,对泥石流输沙的强度、级配和时空分布特征进行了分析。通过实际测量,分析了泥石流在沟道内冲淤特征以及影响泥石流冲淤特征的因素,如泥石流活动规模和局部沟道条件等。通过水槽实验,分析了泥石流与主河交汇的机理,将泥石流入汇主河的模式概括为掺混模式、潜入模式、推进模式和堵河模式,并且从能量角度阐释了汇流区的水沙交汇特征,提出了泥石流堵江的判据。最后,分析了泥石流多发区受泥石流入汇影响,主河河床在平面形态、横断面形态、纵断面形态和河型等方面的变化特征。     

西藏古乡沟泥石流的数值模拟

泥石流运动数值模拟是确定泥石流泛滥范围、进行危险性分区、辅助减灾工程设计与检验的重要方法。以西藏波密古乡沟为实例,从泥石流的二维运动方程出发,使用一种新的数值方法对古乡沟50a一遇泥石流在堆积扇上的运动过程进行了数值模拟,获得了其最大流速、流深、动量和动能的空间分布,并据此确定了受泥石流危害较小的川藏公路穿越堆积扇方案。将泥石流数值模拟结果与游勇等1997年做的模型试验结果进行了比较,具有较好的相似性。     

沙丘背风侧气流的变化特征及其意义

对腾格里沙漠东南缘格沙丘主、副梁和新月形形沙丘表面气流的野外发现分离流、附着未偏向流和附着偏向流等３种背风坡次生气流。前者以弱的反向流为特征，多发生在横向气流条件下，坡度较陡的背风坡上；后二者具有相对高的风速，多发生在坡度缓和的背风坡上，其方向在横向气流条件下保持原来的方向，在斜向气流作用下发生偏转，且其强度为原始风入射角的余统函数，根据３种次生气流强度，方向等特征，阐述了其相应的风成沉积过程和可能产生的层理类型，并对利用风成交错层理恢复古气流环境中的有关问题作了初步探讨。     

中国春运城际出行网络结构特征与城市角色识别——基于多元交通客流的测度

作为要素流动的载体和空间重塑的主体,春运交通客流更能透视中国区域发展的新情况新问题。基于2017年春运期间交通客流数据,从整体网络、城际联系和城市节点维度对交通客流网络结构特征进行比较分析并综合识别城市地域交通类型。研究发现：① 与公路客流辐射范围和流量相比,铁路客流较大,航空客流较小;交通客流网络趋于发育为复杂网络;公路客流网络以邻省组合型城市组团为主,铁路客流网络主要为跨省组合型城市组团,航空客流网络均为“破碎”组合型城市组团。② 由短途为主的公路客流、中短途为主的铁路客流和中长途为主的航空客流分别构筑形成的区域空间结构具有显著的分化态势和极化现象,主要发生在“胡焕庸线”东南侧城市群内以及城市群之间。③ 在空间距离制约下,基于城市首位联系刻画而成的交通客流网络空间组织模式存在显著差异。公路客流形成5种区域空间组织模式,铁路客流形成多重组合的核心-边缘空间组织模式,而航空客流则形成多重组合的轴-辐空间组织运营模式。④ 城市地域交通类型分化显著,形成泾渭分明的“沉睡”区与“活跃”区,且中心城市和城市群成为集散客流的主要动力。希冀能为新形势下推动形成优势互补高质量发展的区域经济布局提供借鉴。