超声波泥位计的研制和应用效果

介绍了超声波泥位计的研制过程、技术指标及用UL－3型超声波泥位计在蒋家沟泥石流观测中的应用效果．     

泥石流性质和规模对声波特性影响的实验研究

泥石流的声波是泥石流声波预警的重要媒介,声波的特性从一定程度上可以反映泥石流的性质和规模。通过开展容重为1. 3 t·m~(-3)、1. 5 t·m~(-3)、1. 7 t·m~(-3)、2. 0 t·m~(-3)和不同流量(规模)的34次室内泥石流实验,采集了泥石流流速、流量(规模)数据及声波信号,采用短时傅里叶变换(STFT)和滤波器对声波信号进行处理,分析研究了泥石流容重、流量对声波最大振幅、时域频域、声波能量的影响规律。实验表明:声波振幅的高低可反映泥石流规模的大小,泥石流声波最大振幅与流量表现出线性正相关性;泥石流声波最大振幅随容重呈线性增长趋势,拟合函数系数与容重满足线性正相关性,据此可以估算泥石流的峰值流量及规模;不同容重的泥石流声波能量分布频带不同,稀性泥石流的声波能量均匀分布在高(Band3)、中(Band2)、低(Band1)三个频带上,过渡性泥石流的声波能量集中在中、高两个频带上,粘性泥石流的声波能量集中在中、低两个频带上。通过对声波能量分布的分析,可以对泥石流的性质和类型进行判别。     

泥石流监测预警站的组建

泥石流监测预警站利用的是泥石流预警报系统,以便对泥石流进行监测后,作出泥石流预警报。泥石流预警报系统由三个子系统组成,这就是:1.暴雨类泥石流预报子系统;2.泥石流地声报警子系统;3.泥石流规模报警子系统。三个子系统分别用在泥石流监测预警站所属的雨量、地声、泥位三类泥石流监测点上。泥石流预警报系统由中国科学院东川泥石流观测研究站在蒋家沟研制而成,1985年底通过鉴定,获1986年度中国科学院科学技术进步三等奖。     

泥石流等级和灾度的定量计算

泥石流等级是描述一次泥石流规模大小的定量指标,泥石流灾度是描述一次泥石流造成社会损失大小的定量指标。这两个指标概念明确,简单易行,有利于使描述泥石流规模大小和灾情程度的术语逐步规范化、定量化和普及化。     

泥石流警报技术探索

泥石流警报是减轻泥石流灾害,尤其是减少人员伤亡和贵重财物损失的重要手段.泥石流警报划分为4个类型:提示性警报、形成性警报、非成灾性警报和成灾性警报.泥石流警报的监测机构,划分为4个级别:泥石流预警一级监测站、二级监测站、三级监测站和预警简易监测点.泥石流预警一级监测站主要承担泥石流可能造成的特大灾和超特大灾的警报监测任务,二级监测站主要承担泥石流可能造成的大灾的警报监测任务,三级监测站主要承担泥石流可能造成的中灾的警报监测任务,泥石流预警简易监测点主要承担泥石流可能造成的小灾的警报监测任务.泥石流警报的监测项目:专业监测包括降水、气象其他要素、泥石流次声、地声、泥位、流速、重度、粘度、沟道冲淤变化和次生灾害等,简易监测包括泥石流暴发的前兆现象、降水、水(泥)位与泥沙变化状态和泥石流次声等.泥石流警报的监测数据包括降水、气象其他要素、泥位、流速、重度、粘度、次声、地声、沟道冲淤变化和次生灾害数据等.泥石流成灾性警报分为4等14级,讨论并给出了各等级成灾性警报的临界指标.监测数据的整理分析包括:降水监测的实时降水量要不断地整理为10 min、1 h和1 d的滑动降水量(强度),并不断地与当地以往暴发泥石流的10 min、1 h和1 d降水量(强度)相比较;断面监测数据中的泥石流泥位应转化为泥石流流动的断面面积,并与断面监测数据中的泥石流流速数据结合,通过公式Qc=Wc×Vc转换为泥石流流量.泥石流一旦堵断主河(沟)形成堰塞湖,应立即测量壅塞体的高度,并据此量测和计算堰塞湖的淹设范围及堰塞湖的积蓄水量,评估壅塞体溃决时可能形成的最大流量及其危害范围.泥石流警报的时间提前量t(单位:s),由公式t=L/Vc确定.     

北京山区泥石流的分类与类型

采用科学性、实用性和简明易行性的泥石流分类原则，制定出北京山区泥石流的分类指标，从7个方面对已判定出的705条泥石流进行分类。结果如下：1．按泥石流发育的地貌形态分类，有河谷型泥石流57条，沟谷型534条，山坡型114条(处)；2．按泥石流的暴发规模分类，有大规模泥石流51条，中等规模164条，小规模490条(处)；3．按泥石流的流体性质分类，有粘性泥石流136条，稀性泥石流30条，过渡性泥石流539条；4．按泥石流的发育阶段分类，有发展期泥石流296条，活跃期343条，衰退期66条；5．按泥石流的危害程度分类，有危害严重的泥石流117条，较严重的255条，中等的161条，轻微的172条；6．按泥石流的活动频率分类，有中频率的泥石流539条，低频率的166条；7．按泥石流形成与人类活动的关系分类，有人为泥石流36条，自然泥石流669条。     

超声波仪在泥石流泥位测试中的应用

超声技术已在国民经济各个领域得到广泛应用,而1985年研究的超声波泥位计,应用于泥石流深度观测取得了良好效果。众所周知,测量泥石流流动中流体的深度,即泥深,对研究泥石流的运动、沉积规律,以及力学性质都具有极为重要的意议。     

四川省康定市二郎东石膏矿地质特征及成因分析

二郎东石膏矿位于松潘—甘孜造山带→金汤弧型滑脱—推覆带西南端,矿区内出露地层主要为下泥盆统(D_1),中泥盆统(D_2)、下二叠统(P_1)、中三叠统(T_2)及第四系残坡积物(Q~(edl)),石膏矿体赋存于下泥盆统第二段(D_1~2)的白云岩中,矿体总体受二郎东背斜控制的层状-似层状产出,矿床规模已达大型。     

泥石流自动化观测系统

东川泥石流自动化观测系统是在原有的半自动化监测系统基础上研制完成的。它通过综控中心、地声遥测、泥位遥测、雨量遥测、有线泥位和冲击力接口六个子系统共同完成对泥石流构成的一些主要参数包括降雨量、地声强度、泥位高度、表面平均流速、冲击力强度等数据进行同步采样并储存；系统对现代软硬件技术的广泛运用使该系统具有很高的智能性和可扩充性。     

泰宁县芦庵坑沟特大灾害性泥石流应急科学调查

2016年5月8日福建泰宁县开善乡金溪左岸的芦庵坑沟发生了特大规模的灾害性泥石流,导致36人死亡失踪。现场调查表明,本次灾害为稀遇低频、粘性、特大规模、灾害型沟道泥石流。泥石流容重达2.0 g/cm~3。沟口扇顶上游120 m的流通区断面泥石流流速达到12.2m/s,泥石流流量830 m~3/s,泥石流运动时间2 min,一次固体物质总量为1.9万m~3,泥石流的颗粒冲击力达900 t。泥石流成因系沟床与坡面崩滑堆积物在高频率的雷声与强暴雨联合作用下引发。     

汶川地震强震区映秀地区泥石流的危险性

汶川地震震中四川省汶川县映秀镇及附近于2010-08-14暴发群发性泥石流(简称"8.14"泥石流),造成巨大的人员伤亡和财产损失。地震灾区松散固体物源丰富,泥石流灾害相对活跃,估算未来不同降雨频率下泥石流的暴发规模并评价其危险性,是泥石流灾害风险管制的首要工作。在研究四川省部分地区的泥石流和对应降雨频率资料的基础上,得到泥石流规模和降雨频率之间的关系式。以映秀"8.14"泥石流的暴发规模和降雨频率为基础数据,通过泥石流规模和降雨频率之间的关系式推算得到映秀及附近岷江两岸13条泥石流沟在不同降雨频率下的泥石流规模。以泥石流在堆积扇上的平均堆积厚度(泥石流规模/堆积扇面积)、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域相对高度、流域切割密度和不稳定沟床比例为危险性判断因子,分别对映秀及邻近地区的13条泥石流沟在100 a、50 a、20 a、10 a和5 a一遇5种不同频率降雨条件下的泥石流危险性进行评价。结果表明:在5种降雨频率下,8条沟的泥石流危险性为高度,4条沟的为中度到高度,1条沟的为中度。     

华石沟泥石流灾害及成因

2000—05—07日傍晚华石沟暴发了一次重灾型泥石流，通过对现场的全面调查、分析，指出泥石流灾害的发生是村民长期陡坡开荒的结果，村寨布置不合理加大了成灾规模。     

中国内地出境旅游位序规模差异化研究

选取2004—2016年中国内地出境17个旅游目的地的客流量数据,基于位序规模理论分析中国内地出境旅游的规模差异和位序规模分布。研究发现:(1)中国内地出境旅游规模增长迅速,但总体发展不平衡,并处于不断扩散的状态。(2)中国内地出境旅游目的地的首位分布明显,中国香港以绝对优势领先;各目的地之间的规模差异逐渐降低。(3)罗特卡模型分析表明,中国内地出境旅游呈位序规模分布并具有单分形性质,其规模和位序分布的空间耦合性较好;齐夫参数q值的变化表明中国内地出境旅游的均衡度不断降低,呈"大分散、小集中"的分布特征。(4)对比理想K值与实际K值可见,中国内地出境旅游在2008—2011年间出现了适度超前发展的现象,但未来仍具有一定的发展潜力。(5)根据中国内地出境旅游各目的地客流量的规模和位序的变化态势可将其分为平稳型、波动型、上升型和衰退型4种形态,并从经济发展水平、对外开放度、国际交通、地缘关系和汇率5个方面进行了影响因素分析。     

泥石流危险度评价中若干问题的探讨

通过对目前公认的泥石流危险度评价公式的分析,提出新的危险度评价因子泥石流损失和评价模式危险度(H)=规模(M)×频率(F)×损失(S),其中,到达受灾区的泥石流规模。     

滇东北蒋家沟粘性泥石流堆积地貌

据成因,把泥石流堆积地貌分为自然堆积地貌和人为堆积地貌。据堆积过程,把自然泥石流堆积地貌分为古泥石流台地、老泥石流台地和近代泥石流长柄扇。据建筑物引起的堆积形态,把人为堆积地貌分为泥石流堆积扇(锥)、回淤泥砾滩、侧积泥砾堤和堰塞洼地。     

2007年日本群马县南牧村泥石流成灾特点与启示

2007年日本群马县南牧村在"植被覆盖良好,且实施了泥石流工程防护"的情况下,依然发生泥石流灾害,究其原因,与南牧村大量培育的"浅根型杉木人工纯林"关系密切.研究表明,南牧村的高大浅根杉木纯林具有典型的抑灾、致灾双向影响作用,其中"致灾影响"使得持续强降雨过程中斜坡林地大量破坏,结果(1)出现多条新发育的泥石流沟,泥石流暴发规模超过防护设计标准;(2)产生的漂木堵塞透水型拦挡坝,实际防护效能下降;(3)有的泥石流沿公路输移并破坏沿线经济体,泥石流危害范围扩大.据此,探讨了浅根型人工乔木纯林斜坡林地的稳定性问题、漂木拦挡问题、良好植被覆盖区泥石流灾害防治对策问题,建议探索浅根型乔木林人工培育及良好植被覆盖区泥石流危险区辨识等工作的减灾途径,重视斜坡林地稳定性的动态评价、泥石流危害路径的探查及良好植被覆盖区低频泥石流灾害隐患的揭示.     

泥石流声波信号预处理时域图

正泥石流在运动过程中颗粒之间的相互碰撞、摩擦以及颗粒与沟床、沟岸的碰撞、摩擦作用扰动空气产生声波。作为泥石流声波法预警的重要媒介,泥石流声波的特性从一定程度上可以反映泥石流的性质和规模。通过开展室内水槽实验,以泥石流容重(性质)和流量(规模)为变量,分析研究了实验变量对泥石流声波时     

四川金川八步里沟沟谷地貌与泥石流

八步里沟流域内有4200—4300米,3700—3800米和 3000—3200米三级夷平面,沟口至八角有五级河流阶地。主沟北岸占流域面积的1/3,南岸占2/3。这种沟谷地貌特点经历了约200多万年的发展历史。自然历史上的泥石流比现代规模要大。八步里沟泥石流综合防治工程的完成并不意味着和泥石流作斗争的事业结束,效益观测和维修养护工作必须制度化,方能长久运用,发挥效益。     

环渤海港口城市体系发展与布局探讨

选取环渤海地区14座港口城市,从城市规模分布、城市经济发展外向性水平和城市空间结构3方面探讨环渤海港口城市体系的发展与布局。选用1993—2003年年末城市总人口数据,应用位序—规模法则探讨环渤海港口城市的规模分布;采用外贸出口额、外商直接投资额、出口依存度3个指标分析城市经济发展的外向性水平;测算城市体系中各城市间的直线距离,应用分形理论分析环渤海港口城市空间结构。结果显示:1)环渤海港口城市规模分布属于相对均衡型,接近位序—规模分布形式;2)在城市体系中,城市经济发展的外向性水平具有层次性,青岛、天津、大连3市相对突出;3)城市体系空间布局比较均衡。     

冕宁县牦牛坪稀土矿区“7·18”水石流灾害

2013-07-17T20:00—2013-07-18T3:00,冕宁县牦牛坪稀土矿区7 h降雨219 mm,瓦维埃河及支沟发生6处水石流,对采矿场、选矿厂、地面站、弃土场、排洪沟、矿山公路及矿山环境造成严重危害。研究发现:牦牛坪矿区具备水石流发育的充分条件,泥石流沟处于发育壮年期,但泥石流处于衰退期。"7·18"水石流是在100 a一遇强暴雨激发下,沟床及岸坡老泥石流堆积物和沟床堆积物在山洪冲蚀下切、侧蚀下形成的,暴雨和水石流暴发频率同步。其水石流具有固体物质粗大(最大粒径8 m),块砾石含量高(80%以上),粉、粘粒含量极低(小于1%),容重高(1.6~1.85 t/m3),冲淤变化大(最大冲深10 m,最大淤积5 m),规模大(总冲出量50×104m3)等特点。