云南小江流域泥石流堆积扇研究

泥石流堆积扇是判别泥石流性质、发育阶段和危险度的重要依据。通过对小江流域泥石流堆积扇的调查和观测,阐述了泥右流堆积过程和扇形地形成模式,并对泥石流扇群横向、平面组合类型及变形方式进行了分析。研究结果表明:小江流域泥石流堆积扇发育典型,类型齐全,扇群组合复杂,且呈现一定的规律性。     

小江流域泥石流堆积扇形成的制约因素及其特征

在系统分析了各种因素对泥石流堆积扇形成影响的基础上,提出流域腹地中流域面积、沟床比降和堆积区主河河谷宽度及主河能量等因素对泥石流堆积扇发育的影响较大。结合TM卫星影象和1:5万地形图,解译了小江流域内泥石流堆积扇的范围。在此基础上,统计了流域腹地内两大重要条件-流域面积和沟床比降与堆积扇面积之间的关系。在小江流域,堆积扇的面积随流域面积的增加而增加,二者之间是正的指数关系;而堆积扇面积与沟床比降之间可用一个负的指数关系式表达。最后,堆积区特征对小江流域泥石流堆积扇的影响主要是其堆积空间限制了大型堆积扇,比如蒋家沟泥石流堆积扇的发展。     

北京大烂碴沟泥石流堆积扇的特征及其演变过程

北京山区由于山坡陡峻、构造发育、岩体破碎,加上气候条件,泥石流灾害的发生较为频繁.密云县是北京山区泥石流高发区,冯家峪镇则是密云县泥石流发生最多的区域.密云县冯家峪镇西白莲峪历史上发生多次泥石流,其流域自然地理条件复杂、泥石流堆积形态多样,大烂碴沟泥石流堆积扇具有一定的代表性.研究泥石流堆积特征及其演变过程,以期丰富北京山区泥石流基础资料,同时对完善泥石流灾害防治的危险区区划有所裨益.在收集当地泥石流发生历史资料的基础上,详细的调查了西白莲峪大烂碴沟的自然地理状况和泥石流堆积物的特点.大烂碴沟上游沟谷剖面呈"V"形,切割明显,地形坡度一般在32.以上,而下游沟谷剖面呈"U"形.从泥石流形成的年代和冲刷痕迹推测,"U"形沟谷为泥石流冲刷形成.整个流域成扇形,泥石流形成区面积为0.58 km2,流通区面积为0.09 km2.大烂碴沟流通区沟道极短,这样,形成区汇集洪水到达流通区后,严重冲刷沟谷坡脚,破坏基岩的稳定性,造成两岸岩石滑坡、崩塌和沟床岩石的整体性搬运,从而形成泥石流.流域出口处有泥石流扇形堆积体,砾石含量较多.采用野外调查和室内实验结合的方法对大烂碴沟泥石流的堆积物特点进行研究,具体如下:(1)地貌特征:采用野外量测与填图的方法,主要调查堆积扇的部位及其地形、沟道比降与宽度,堆积物外部形态等.(2)结构组成:主要有颗粒级配、岩性组成、砾石排列与分选性、堆积物的结构与构造特征,以及粒态、擦痕、砾石包裹情况,大漂砾粒径、堆积位置与排列等颗粒特征.砾石的调查通过在沟道内随机选取一定数量的砾石进行abc长度和倾向调查.以上参数通过现场观测、测量取得.选定泥石流堆积区典型部位Ⅰ和Ⅲ,通过挖圆形探坑,取出全部颗粒.将颗粒直径大于10 mm的大颗粒筛出,称重,将剩余颗粒1 kg左右带回实验室分析.粒度分析的主要方法为:平均粒径比中值能更正确地反映碎屑颗粒的集中趋势,按福克和沃德的平均粒径的表达式Mx:φ16 φ50 φ80/3判别碎屑颗粒的集中趋势;采用由福克和沃德提出的标准偏差σ=φ84-φ16/4 φ95-φ5/6.6判别颗粒大小的均匀程度;采用福,克和沃德的偏度公式:SK1=φ16 φ84 2φ50/2(φ84-φ16) φ5 φ95-2φ50/2(φ95-φ5)判别粒度分布的不对称程度;峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的,也就是度量粒皮分布的中部与两尾端的展形之比,采用福克和沃德提'出的峰度公式KG=φ95-φ5 φ80/2.44(φ75-φ25)判别.在查阅历史资料和堆积物调查的基础上,本文对大烂碴沟泥石流堆积扇的发育和演变过程进行了分析.研究结果表明,该区泥石流堆积扇的形成受到初次水石流和二次粘性泥石流两种泥石流形成过程的影响,水石流形成堆积扇主体,粘性泥石流则起到显著改变堆积扇形态特征的作用.大烂碴沟泥石流堆积扇的演变过程和特征明显受到大烂碴主沟和西白莲峪主沟水流的影响.从外部特征来看,堆积扇可以分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ四个区,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区表现为二次泥石流堆积特征,Ⅳ区表现为初次泥石流堆积特征.两次泥石流形成过程中固体物质的运动方式、搬运距离和侵蚀强度不同,其堆积扇在不同分区的沙砾粒径、排列方向和圆度也反映出两次泥石流的形成特征.该研究结果对今后进一步探讨北京山区泥石流形成机理和运动过程以及为北京山区泥石流防治制定有效措施提供了科学依据.     

泥石流堆积扇重构系统的设计与实现

根据结构光三维视觉原理,在VC++环境下利用OpenCV和OpenGL设计并实现了泥石流堆积扇重构系统,系统由摄像机标定、结构光标定、光带中心提取和三维显示模块组成.详细说明了系统的总体结构以及各模块的实现流程.通过重构实验得到了各模块的输出结果,并验证了系统的有效性.该系统能够在非接触的情况下对泥石堆积扇进行快速重构,能够克服传统测量方法的许多弊端,使用方便、快捷.     

亚热带山区泥石流的形成过程

本文应用地貌学、水文学等方法进行了泥石流源地分类,阐述了各类源地泥石流形成过程,分析了各类源地的地貌演变对泥石流形成过程的影响。     

天山泥石流灾害的形成条件和过程特点

泥石流是天山主要自然灾害之一， 天山泥石流按触发因素可以分为暴雨型泥石流和冰川型泥石流两类。目前天山泥石流主要对效能运输造成灾害在部分地点对厂矿企业和居民点造成灾害，天山泥石流的形成和发生有其特点，掌握其形条件和过程特点有利于减轻自然灾害。     

金沙江奔子栏-达日河段大型泥石流堆积扇的成因机制

金沙江上游奔子栏-达日河段属横断山区的干热河谷地带,河谷沿岸大型古泥石流堆积扇广泛发育,其成因却一直没有得到很好的研究.对该区瓦卡大型古泥石流堆积物进行了沉积结构、粒度、地球化学和孢粉等分析,揭示了泥石流的沉积环境及其形成过程.通过粗颗粒石英的光释光单片再生法(SAR)测年研究,获得金沙江上游奔子栏-达日河段古泥石流大规模暴发的年代为12 600～4 500 a BP.丰富的风化碎屑物源、陡峻的地形及雨季降水集中是该区古泥石流形成的主要原因.全新世早期青藏高原东南缘受西南季风加强的影响,气候趋于暖湿,季节性暴雨增加.金沙江上游干热河谷区大型泥石流堆积扇的发育年代暗示其是全新世早期西南季风加强作用下的地貌响应.从地质灾害防治的角度,由于现代气候因素导致泥石流灾害的频度和规模较小,预防该区地质灾害的重点应是防止人工砍伐树木和不合理的人工切坡导致对地表环境的破坏加剧.     

“凹岸侵蚀、凸岸堆积”及洪(冲)积扇的形成模拟实验

在课堂教学中,学生对"河流‘凹岸侵蚀、凸岸堆积’现象及洪(冲)积扇形成"的理解和掌握有一定困难。本研究为突破该教学难点,自主设计并制作实验器材,引导学生进行模拟实验,有效落实了地理核心素养的培养。     

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。     

国家公园的形成与发展(二)

早期的国家公园早期的国家公园主要是为了保护天然风景,或是为了观赏野生动物。但是随着保护实践的不断深入,人们逐渐认识到保护生物多样性和维持整个生态系统平衡的重要性,于是国家公园的概念就被进一步发展扩大为自然保护区的概念。特别值得一提的是,许多国家公园是由私人捐献得以成立,如新西兰毛利酋长在1887年捐赠新西兰北岛中部的三座火山建国家公园;1903年11月,阿根廷人弗朗西斯科·P·摩尔诺先生把他在内乌肯和内格罗的大约75k m2的土地捐献给国家建造南方国家公园。1872年成立的黄石国家公园,是中央级政府设置国家公园的正式开端。…     

泥石流沟道汇流对堆积危险范围影响的数值模拟研究

利用离散元法和图形处理器（GPU）并行计算手段建立泥石流运动堆积模型,以自然界沟道泥石流汇流后运动堆积特征及危险范围作为模拟参照,利用所构建的泥石流流通槽完成沟道泥石流不同交汇角汇流模拟试验和堆积危险范围预测,实现了泥石流沟道汇流的可视化模拟和数值模拟。试验结果表明,可视化模拟能够模拟出自然界中泥石流自流通区运动汇流后产生堆积的运动特征;数值模拟实现了锐角条件下仅考虑单因素即沟道交汇角对泥石流堆积危险范围影响的模拟试验。此外,利用GPU并行计算的优势可用于模拟大规模泥石流汇流现象,模型的可扩展性为泥石流汇流堆积危险范围分析向更为复杂的地理环境模拟奠定基础。     

川藏公路(西藏境内)泥石流防治研究概述

对川藏公路 (西藏境内 )近 10年来几个典型泥石流、滑坡调查整治作一简单概述。     

雪崩的形成机理研究

雪崩灾害严重地威胁着山地旅游滑雪以及山区公路安全。因此,开展雪崩的预测预警研究很有必要,尤其是北京张家口联合申办2022年冬奥会成功,滑雪场雪层的安全性必将成为举办者必须考虑的问题。雪崩的预测预警与地形、气象因子和积雪关系密切。雪崩形成区的坡度大多在30~45°,坡形态、地面粗糙度和下垫面也会对雪崩产生影响。气象因子中与雪崩有关的主要因子包括:新雪、风和气温,高的新雪降雪量和降雪密度可诱发新雪雪崩,风向风速决定了积雪的再分配,而气温对积雪的力学性质发挥着决定性作用。积雪中的连续性雪晶能形成软弱层,是雪崩发生的必要条件。雪崩形成的步骤为三步:软弱层破裂的产生、传播以及断裂的出现。其中软弱层中雪体低强度带对破裂的产生和传播发挥了关键性的作用。     

地理系统定位站研究的原则和方法(二)

4.自然—人为地理系统中相互作用的研究和评价由于社会对地理学提出了新的要求,地理系统定位站研究的发展过程表现为,它主要地不是研究无甚变化的,标准的自然系统,而是日益广泛地将已发生重大变化,甚至是人为活动建立起来的地理系统纳入定位研究中。这一点十分重要,因为纳入定位研究的不仅是当代分布最为广泛的地理系统,同时也是与大多数人民生命有密切关系的地理系统。     

区域物流中心(城市)空间体系及驱动机理研究

物流中心城市空间体系是指在一定地域范围内以物流枢纽城市为核心,以具有经济优势和物流组织条件的边缘城市为支持而构成的空间有机体。本文以安徽省为例证,建立物流巾心（城市）模糊区间层次（IGJAHP）综合评判模型,测算安徽省17个城市的物流发展水平,评判物流中心（城市）的等级;探讨物流中心（城市）的功能及发展模式;在此基础上,引用“轴-辐（hub—and—spokes）”空间理论,构筑以芜湖-合肥为双核心,以蚌埠、阜阳、安庆等为支持的区域物流中心HS空间格局;最后,从商流中心、交通网络、内外部经济效益以及物流技术等诸方面,探讨物流中心（城市）空间体系演进的驱动机理,以期推动安徽省区域物流的发展。     

Mg(OH)2热分解动力学机理研究

采用Satava法对Mg(OH)2热分解动力学机理进行了分析,借助扫描电子显微镜对其煅烧过程结构、形貌变化进行了分析,认为Mg(OH)2的热分解是一较为复杂的过程,用单一的热分解机理函数描述是不合理的。这一过程可分为两个部分,分界点为397℃,在此温度之前,热分解控制机理为成核和随后生长,动力学机理函数为A3;而在这一温度之后,热分解控制机理为扩散控制,动力学机理函数为D4。     

宁夏连阴雨(雪)过程变化规律研究

利用宁夏主要气象站1961年以来逐日降水及云量资料,定义了连阴雨（雪）日数的标准,分析了近50 a来宁夏连阴雨（雪）过程的分布特征、演变规律及与降水总量、干旱灾害的关系。1961年以来宁夏连阴雨（雪）过程总体呈下降趋势,尤其5~7日的过程显著下降;冬季连阴雨（雪）过程呈上升趋势,且近年来变率明显增大;其他季节呈下降趋势,尤其春季下降趋势最明显;进入21世纪以来,虽然连阴雨（雪）过程总体仍偏少,但比20世纪90年代明显增加,其中冬季各级别的次数均增加,而秋季4日以下、8日以上的连阴雨（雪）过程也增多,特别是8日以上的连阴雨（雪）过程,年、冬季、秋季均为各年代之首,尤其秋季平均每年偏多2.2站次。近50 a来,宁夏连阴雨（雪）过程降水量及持续时间均呈下降趋势,进入21世纪明显回升,且8日以上连阴雨（雪）过程、过程降水量超过50 mm的连阴雨均较80、90年代明显增加,尤其10日以上的过程总数及过程降水量在50.0~99.9 mm的连阴雨所占比例均达到各年代之最;连阴雨(雪)过程的减少使得降水量总量减少,干旱灾害增加。     

混杂堆积与岩穴成因研究新亮点——读《混杂堆积与环境》与《华北山地地貌与岩穴形成》

<正>崔之久先生新著《混杂堆积与环境》和吴忱先生新著《华北山地地貌与岩穴形成》2013年先后出版,是中国地貌学界值得庆贺的事。笔者不揣浅陋,冒昧谈点自己的学习心得。《混杂堆积与环境》是崔之久先生和他的同事、学生共同完成的一部力作,2013年6月由河北科学技术出版社出版。全书共108万字,分14章,首次将混杂堆积作为一个学科门类进行研究。混杂堆积是除流水和风力之外的非连续介质作用形成的堆积物,涉及冰川堆积、坡积、泥石流堆积、滑坡堆积、风