岷江上游河流阶地对龙门山断裂带逆冲作用的响应

汶川地震导致的岷江阶地面垂直错动量,记录了在地震这一突变性构造活动作用下水系的瞬时变化情况。震后野外实测数据表明,切过北川-映秀断裂的岷江阶地面,因断裂北西盘的逆冲作用产生了2.7 m的累积垂直位错量。若干次历史地震驱动的逆冲作用使切过龙门山主干断裂的岷江阶地面被大尺度垂直错断,根据阶面垂直扭错量和相应测年值计算可知,汶川-茂县断裂、北川-映秀断裂、彭县-灌县断裂晚第四纪以来逆冲速率分别为0.84 mm/a、0.52 mm/a和0.24 mm/a,计算结果表明,龙门山各主干断裂逆冲作用有自北西向南东减弱的趋势。龙门山各主干断裂的差异活动不仅使被断裂切过的岷江阶地面产生不同尺度的垂直变形,而且使汶川-茂县断裂和北川-映秀断裂所夹持的后龙门山地区的抬升速率和抬升幅度,大于北川-映秀断裂和彭县-灌县断裂所夹持的前龙门山地区。     

岷江上游土壤资源的保护性利用

岷江上游土地面积24741平方公里,土壤面积20627平方公里。区内土壤垂直分异显著,土壤类型众多,以林地土壤为主,草地土壤居次,耕作土壤甚微,土壤质量差。土壤资源的保护性利用是:加强水利租农田基本建设,精耕细作,增加覆被物,改良土壤,控制林木采伐量和草场载畜量,以促进农林牧业发展。     

岷江上游土地利用的时空分异

运用土地利用变化率、土地利用类型综合转换速率、土地利用结构差异度系数和信息熵等指标,分析了岷江上游土地利用的时空分异特征.研究表明:1986～2000年间,岷江上游土地利用类型趋于多样化,土地利用结构趋于均匀化,呈现与牧草地、耕地和建筑用地挤压林地的趋势;空间单元土地利用结构整体差异性变化不大,土地利用系统不同程度地趋于复杂无序;上地利用的空间生态效应与海拔梯度、人口密度变化具有一定相关性;土地利用变化与空间生态效应变化呈现逆向关联特征;区域开发政策、人口密度、资源分布、产业活动强度等的变动驱动了土地利用时空变化.     

岷江上游“7·10”泥石流对公路的危害方式及成因

2013-07-10,岷江上游暴发大型群发性泥石流灾害,泥石流以淘刷、冲击、淤塞、压顶、磨蚀等方式对地震灾区公路直接造成严重破坏,其引发的溃决洪水、河床上升增大受灾范围,加重了灾害损失。分析了泥石流对道路工程的成灾方式:对桥梁工程破坏包括淤塞、淘蚀基础、冲毁等;对路面路基工程破坏包括淤埋、淘刷路基、冲毁等;对隧道工程破坏包括堵塞隧道洞口,破坏洞口墙体并引起衬砌支护结构破坏,损毁隧道内附属设施等;对明洞、棚洞工程破坏包括堵塞洞口、冲毁洞口结构,磨蚀洞顶,压顶并引起衬砌支护结构破坏,损毁排水、通风、电力附属设施等。分析了泥石流造成道路严重损失的原因,其中,公路工程选址不当、风险估计不足,桥涵过流净空不足,泥石流防灾措施不完善,泥石流的严重冲刷、冲击作用是主要原因。针对泥石流危害公路的特征和地震区泥石流防治中存在问题,提出了地震山区公路在灾后重建与道路规划中的减灾措施。     

封面照片说明:岷江上游干旱河谷

岷江上游干旱河谷区位于四川省阿坝藏族羌族自治州东部,大地构造地貌上属青藏高原与四川盆地的过渡地带,为横断山区东北缘。区内的地质构造主要为龙门山断裂带,新构造运动强烈,地震活跃,以高山峡谷地貌为主,岭谷相对高度达1 000～3 000 m。在这种特殊地质地貌以及大气环流的共同作用下,焚风效应     

岷江上游干旱河谷范围的界定及其变化分析

基于1961-2014 年岷江上游及其周边地区20 个气象站点的观测资料,运用Mann-Kendal非参数检验方法分析了研究区近50 a 的气候突变,结合DEM、土壤、水系、土地利用等数据构建了干旱河谷典型特征的诊断指标体系,准确地界定了岷江上游干旱河谷的范围并分析了其气候突变前后的变化。结果表明：（1）研究区气候突变的时间节点为1981 年,当前气候条件（1982-2014 年）下,岷江上游干旱河谷总长度约为151.63 km,面积约705.62 km²（占区域总面积的2.94%）,主要分布于松潘镇江关以下,经茂县凤仪镇至汶川县绵褫间的岷江干流,以及黑水河谷和杂谷脑河谷等岷江支流的两侧。（2）当前气候条件下干旱河谷较气候突变前（1961-1980 年）覆盖河道两岸更宽的范围且向北延伸,长度增加20.87 km,面积增加81.61 km²;（3）气候变暖和土地利用方式的改变是引起岷江上游干旱河谷范围扩大的主要原因。     

涪江上游流域地貌特征及其对断裂活动性的响应

对涪江上游流域地貌特征及其与断裂活动的相关性进行分析,有助于深入理解青藏高原东缘晚新生代以来的地貌演化过程,也可为该区域构造活动和河流发育历史研究提供参考依据。基于经空间叠加处理的海拔高程数据和地势起伏度数据,在涪江上游流域划分出15种地貌形态组合,在此基础上结合区域断裂活动状况,从研究区地貌类型、海拔高程、地势起伏度、干流下切深度、河道水平扭错等方面探讨流域地貌特征对断裂活动性的响应,结果表明:(1)虎牙断裂和龙门山断裂带逆冲活动驱动区域性间隙抬升使中海拔地貌区成为涪江上游流域地貌类型的主体;(2)虎牙断裂逆冲作用导致位于上盘的西侧块体具有更高的隆升幅度和海拔高程,并加剧了外营力侵蚀,形成了相对较高的地势起伏形态;龙门山断裂带三条主干断裂的上盘叠瓦式向上推移,使虎牙断裂东侧区域海拔高程和地势起伏度均自北向南逐级降低;(3)涪江上游流域一系列逆断层的差异活动导致位于断裂上盘区域的河道下切深度、下切速率总体上大于下盘区域。涪江干流对流经区域地表的切割,内、外营力的贡献比值大致为1.95∶1;(4)横跨断裂的涪江河道因断裂平移走滑而沿断裂走向发生同步弯曲,龙门山断裂带的区域性右旋作用使涪江干流及其支流的流向在龙门山地区发生系统性转变。     

基于地形起伏度的山区人口密度修正——以岷江上游为例

山区人口承载能力评价是山区国土空间管理的基础之一,而准确的人口密度数据是正确评价人口承载能力的基础。传统的人口密度算法并未考虑地形起伏度对人口分布带来的影响,不能客观反映山区人口聚集程度。引入地形起伏度、海拔高度因子,选择岷江上游作为研究区,首先运用GIS技术提取地形起伏度,再运用SPSS软件对人口密度与地形起伏度相关性进行分析,确定县域不同地形起伏度与海拔人居适宜标准,剔除阈值以外不适宜人口聚居的面积,对人口密度进行修正。研究结果表明:1岷江上游人口分布受地形起伏度的影响显著,二者的对数曲线拟合度为0.89,汶川县、茂县、理县、黑水县与松潘县地形起伏度与人口分布的相关性分别为:0.841、0.773、0.643、0.696和0.730;2应用地形起伏度对岷江上游人口密度修正,为真实反映山区人口密度提供了新的考量依据,剔除了人口密度空间噪音,5县地形起伏度与海拔适宜标准分别为:汶川3.2°和3 693 m,茂县4°和4 033 m,理县4.3°和3 790 m,黑水4.4°和3 853 m、松潘4.2°和3 966 m;地形起伏度高值区面积越大,修正前后的人口密度偏差越大,地形起伏度较大的理县和黑水县修正后的人口密度分别提高了7.8倍和5.6倍;地形起伏度较低的汶川县与茂县修正后人口密度仅分别提高2.3倍与2.4倍;3岷江上游人口潜在压力大,不同区域应因地制宜,汶川和茂县采取重点集约发展战略,理县和黑水县采取适度开发战略,松潘县应采取恢复与保护生态策略。     

岷江上游山区生态福祉波动的人类活动干扰研究

探究人类活动对生态福祉的影响机制与作用规律,实现对人类活动的有效调控,是维持地区环境与社会经济可持续发展的重要途径.现有研究主要聚焦于人类活动干扰导致区域生态格局产生变化的过程和原因等,而相对缺乏人类活动与区域生态福祉间的相关性研究.本文利用当量因子法、突变理论及贬值率模型对岷江上游1995年、2005年和2015年生...     

岷江上游河谷土壤发生的空间分异及环境意义

分析了岷江上游河谷沿岸及九顶山西北坡表层土壤粒度、氧化铁、有机质、碳酸盐、pH、有机碳同位素、阳离子交换性、粘土矿物等理化性质。结果表明,三江至映秀段土壤具有较高的粘粉比、铁游离度及粘粒和有机质含量,而碳酸盐含量、pH和有机质δ¹³C值相对偏低,说明土壤发育较好、淋溶作用较强,反映了气候湿润和植被以乔木为主的环境特征;草坡至凤仪段土壤颗粒较粗、碳酸盐含量和pH较高,而铁游度和有机质含量较低,有机质δ¹³C值偏重,反映出干旱的气候和以C₄植被为主的环境特征。九顶山西北坡土壤随海拔的增加粘粉比、有机质含量增大,出现纤铁矿而方解石缺失,反映干旱河谷区高海拔气候湿润;而海拔低于2 000 m的土壤粘粉比和粘粒、有机质含量较低,方解石含量和pH值较高,指示了干旱的气候特征。     

近50 a来黄河上游水循环要素变化分析

 根据水文、气象台站观测资料,分析了黄河上游有器测资料几十年来降水、温度、径流等水循环素的变化过程与特征。结果显示,温度近几十年来流域各个地方有着不同程度的上升,与全球变暖有着明显的对应关系;而随着气温的上升,蒸发和下渗呈增加的趋势。降水变化的区域性特征十分明显,降水量的增减随地理位置不同而差异较大。受主要产流区域降水减少,气温上升的影响,黄河上游产水量呈持续递减的态势。在上述分析基础上,利用全球气候模式(GCMs)与统计模式对未来流域降水和径流的可能变化进行了预测。结果表明,未来30 a里,随着温度将进一步上升,降水量将比目前有明显增加,黄河上游的径流量将随降水量的增加而进入一个相对丰水的时期。     

闽江河口湿地生态脆弱性评价

依据闽江河口湿地生态特性及演化规律,从影响因素、表现因素、胁迫因素方面选择了14个评价指标,对闽江河口典型洲滩湿地脆弱度进行评价．采用层次分析法（AHP）确定权重和专家学者的指标评分,利用综合指数法评价各典型湿地的脆弱度等级,并进行原因分析.结果表明,鳝鱼滩和浦下洲湿地生态脆弱性等级为轻度,蝙蝠洲、道庆洲、芦岐洲和长岸洲湿地生态脆弱度等级为中度．闽江河口湿地具有原生脆弱性,人类活动的强胁迫作用又使其产生了次生脆弱性,人类活动的干扰作用已经逐渐成为脆弱生态环境的主要驱动因素.     

岷江上游潜在性泥石流堰塞湖危害及判识

汶川地震造成泥石流形成条件的改变,其次生灾害堰塞湖的危害已开始显现。如何对震后潜在性泥石流堰塞湖进行判识,成为迫切需要解决的问题。选取岷江上游映秀至汶川段为研究区,通过分析震后泥石流形成条件的变化、典型泥石流堰塞湖的危害及松散物质储量,选取潜在性泥石流堰塞湖的判识指标,利用模糊物元可拓模型,建立潜在性泥石流堰塞湖的综合判识模式。通过判识,研究区形成泥石流堰塞湖可能性高的一级支沟有17条,主要集中分布在映秀镇至草坡乡段,此段将是今后受堰塞湖危害的高危地段。     

莲花山断裂带汕尾段韧性剪切带浅层滑塌特征与成因机制

深汕特别合作区是莲花山断裂带的主要展布区,2条大型韧性剪切带从深汕区南北两侧穿过。2015年以来,区内韧性剪切带内（简称“带内”）产生了大量的浅表滑塌,发生密度远高于周边山体。因为深汕特别合作区地质灾害风险区划的需要,有必要查明带内浅层滑塌的特征与分布规律,分析其成因机制,预测其发展变化趋势。文章通过地面调查与遥感解译,查明了带内浅层滑塌的单体规模为小型,滑塌主要沿基岩面产生,滑塌体主要是土体与全风化岩体;利用信息量模型分析浅层滑塌规律,得出滑塌密度与韧性变形程度（强烈→中等→弱）、距脆性断裂的距离（近→远）、地形坡度（高→低）呈正相关,其分布密度与地貌单元、坡向、原岩类型、斜坡类型也有较强的关联。结合区域地质、勘探、气象等资料,分析得出带内浅层滑塌是在以剪切为主的多期构造作用影响形成的较弱本底条件下,在山区地块现今缓慢上升的背景下,在台风迭加暴雨的诱发下产生的,其发展变化具有迁移性、自愈性、扩展性的特点;带内斜坡在经历了2015年“彩虹”台风期间普遍性滑塌事件后,产生浅层破坏的敏感性下降,需要较长时间孕育才能进入下一次爆发期。     

黄河内蒙古头道拐断面形态变化及其对水沙的响应

根据黄河上游位于弯曲一顺直过渡段的头道拐断面的多年实测水文、泥沙数据和断面资料,分析了断面对上游一系列水利工程在时间尺度上的调整响应过程.结果发现,头道拐断面的形态变化强烈受到上游水库运行的影响,在一系列水库投入运行后,河床粗化现象一直持续到三湖河口断面以下.头道拐断面悬移质泥沙中值粒径在水库运行后表现为先增大,然后减小,最后再增大的三阶段性特征,并且自1986年龙羊峡与青铜峡、刘家峡等水库联合运用以后,该三阶段性特征的变化幅度明显较只有青铜峡、刘家峡水库单独运行时段(1969-1986年)小.另外,自1987年以来,头道拐断面河道的横向摆动速率大幅减小,断面形态及位置趋于稳定,有利于当地百姓正常的生活和生产.     

黄河上游内蒙古段河床演变及其与水沙变化的关系

对黄河内蒙古段河道大断面进行了连续4 a的测量,分析了断面泥沙冲淤与形态调整的变化过程;通过对河床形态指标变化与水沙条件的相关分析,揭示了河床调整主要的影响因素。结果显示：近4 a内不存在河槽萎缩的现象,整个河段河道存在总的冲刷降低的趋势,继承了自2004年以来该段河道以深度加大为主,河槽逐渐缓慢扩大的变化方向。整个河段平均从2011年汛后至2014年汛后,全断面冲刷了64 m²,河槽河底降低了0.16 m,河槽断面面积增加了4.4%,平均深度增加了4.9%,河槽宽度只增加了0.88%,河槽宽深比减小了4.8%。河槽冲刷和形态调整主要发生在2011年汛后至2012年汛后期间,与2012年较大的洪峰有关。分析河槽冲淤和断面形态变化与水沙条件的关系,结果显示滩唇高度、河槽过水面积、平均深度及宽深比变率与流量大小关系密切。滩唇高度、河槽过水面积、平均深度随着流量的增大而增加,宽深比随着流量的增大而减小。相反,河床断面面积和主槽宽度的变化与水沙条件的关系不显著。除了滩唇高度与平均含沙量有关外,平均含沙量和来沙系数与河床冲淤以及河槽形态变化之间关系都不显著。揭示出近年来内蒙河道主槽以垂向冲淤为主,并且流量变化控制着河槽冲淤与形态调整过程。     

黑河上游山地土壤容重分布特征及影响因素

土壤容重不仅可用作计算土壤持水力和导水性,也是估算土壤养分和碳储量的重要变量。野外测定土壤容重一般费时费力,特别是在地形复杂的山区,因此山地土壤容重在国内外大多数清查数据库中缺失。本文以黑河上游山地为例,基于野外调查的124个土壤剖面,研究了山地土壤容重的空间分布特征及影响因素。结果表明:黑河上游山地0~10 cm和0~60 cm土壤容重分别为0.91±0.02 g·cm^-3 和1.04±0.01 g·cm^-3;不同植被类型下,高山寒漠容重最大,山地森林最小。随着土壤深度的增加,容重呈幂函数递增;随着土壤有机质含量的增加,容重呈指数递减。区域上,黑河上游从西北到东南,容重呈递减趋势,从高海拔到低海拔,容重呈先减小后增大趋势。主成分分析(PCA)和一般线性模型(GLM)表明,与土壤容重相关的环境因子中,海拔是影响土壤表层容重的第一主成分,土壤有机质含量是第二主成分,黏粒含量和大于2.0 mm砾石含量分别为第三、四主成分。第一、二、三、四主成分分别解释土壤容重空间变异的24.00%、29.40%、0.01%、6.20%。     

长江上游干支流近期水沙变化及其与水库修建的关系

基于水文站实测的长系列水沙资料,运用统计方法研究了长江上游干支流的近期水沙变化.屏山站年输沙量的变化自1999年以后开始减小,扭转了1980～1998年的增加趋势.高场站年输沙量由1990～2000年的减小趋势,变化为2000～2007年的增大趋势.北碚站的年输沙量呈进一步减少的趋势.武隆站年输沙量改变了1990～2000年的增加趋势,2000～2007年显著减小.宜昌站的年输沙量延续了从20世纪80年代中期以来的减少趋势,2002～2007年急剧减小.采用输沙量-径流最双累积曲线方法进行了分析,发现各站双累积曲线上最近一次转折点的出现,均与水库的修建有关.基于双累积曲线估算了近期各站的减沙量(或增沙量).研究还发现,近期屏山、北碚、武隆、宜昌4站含沙量均呈现减小趋势,与水库的拦沙作用密切相关.但是,岷江近期水电梯级开发的大规模展开,巨量弃土、弃渣进入河道,导致了2002～2007年间含沙量的增大.建立了宜昌站年输沙量与长江上游流域内累计水库库容量及宜昌站年径流量之间的回归方程,估算出它们对于长江上游产沙量变化的贡献率分别为71.4%和28.6%.这表明,水库拦沙是导致长江上游产沙量减小的主要原因.     

对建设长江上游生态屏障的探讨

建设长江上游生态屏障是西部大开发的重要战略内容和目标之一,也是建立全国生态安全体系的重要组成部份。但是,长江上游生态屏障的恰切涵义是什么？建设的目标和评价体系与标准是什么？并没有科学的界定。因此,以政治口与代替科学决策的现象较为普遍。当前,在建设长江上游生态屏障中,有些概念和内容需要澄清：（1）“山川秀美”与生态屏障。对山川秀美需加以科学界定,否则易得出喀斯特地区早就已建成生态屏障的结论。（2）森林覆盖率达到40%以上,就等于建成生态屏障。忽略了生态系统的及其功能的复杂性、多样性。（3）生态屏障与减少泥沙进三峡库区,过于强调减少泥沙的功能和速效。理解过于狭窄,实际上也做不到。（4）生态屏障建设5年就能初见成效,10年就能大见成效,30年就能建成。低估了生态屏障建设的长期性、艰巨性。（5）建设成生态屏障,就能消灾保平安。对自然灾变过程与人地矛盾,缺乏正确的理解。为切实搞好长江上游生态屏障建设,应首先明确生态屏障的建设目标,评价体系和评价标准;并在此基础上,对长江上游进行全面系统的生态区划和生态建设规划,划分不同生态类型区,明确各生态类型区在长江上游生态屏障建设中的地位、功能、建设标准;因地制宜,避免一刀切;要树立系统、综合、全局观点,反对部门、地区割据;要树立长期奋斗艰苦观点,反对浮夸和短期行为;要建设起生态屏障的社会、经济支撑体系和科学的管理体系。     

淮河流域水资源持续利用探讨

水资源短缺已成为制约淮河流域社会经济发展的重要因素,文章在分析淮河流域水资源特点及开发利用中存在问题的基础上,依据不资源可持续利用的原则,加强水资源管理,强化节水措施,采取有力措施控制洪涝灾害,防治水体污染,保证水源,持续发展灌溉,供水,全面实施取水许可制度,推进水利产业化进程。