云南蒋家沟泥石流区干热退化山地上拟金茅的技术与效果

蒋家沟是我国西南山区一条典型的暴雨泥石流沟,每年雨季爆发泥石流１２～２０次以上,每年冲出沟口的固体物质总量平均达１００万ｍ＾３～３００万ｍ＾３,给当地工农业生产造成严重经济损失,蒋家沟在内外营力作用下,生态环境严重恶化,泥石流等山地灾害日趋严重,拟金茅生态适应性强,能耐干旱瘠薄,在蒋家沟退化山地采用分株繁殖、种子直播和苗移植等方式引种拟金茅试种成功,生长发育快,经济效益高,改善环境效果好,推广应用     

中国科学院东川泥石流观测研究站信息共享平台

东川站位于云南省昆明市东川区绿茂乡蒋家沟。蒋家沟是被国内外专家誉为“天然泥石流博物馆”的小江中游右岸的一级支沟 ,流域面积4 8 6ｋｍ2 ,海拔 10 4 2ｍ～ 32 6 9ｍ。由于地形、地质和了和水条件的特殊性 ,蒋家沟成为小江流域泥石流暴发最频繁的一条典型泥石流沟。蒋家沟平均每年发生泥石流 15场左右 ,最多可达每年 2 8场。如此高频率的泥石流 ,属国内外罕见 ,为泥石流野外观测、试验和研究提供了得天独厚的条件 ,这种极为宝贵和丰富的泥石流研究天然资源使得东川站成为我国乃至全世界进行泥石流观测、试验和研究的重要基地。该站全称…     

中国科学院东川泥石流观测研究站概况

东川站位于云南省昆明市东川区铜都镇境内的蒋家沟流域，地理坐标1113°0B′E，26°14′N，海拔1 320m，占地面积约4．7 km，距离铜都镇20 km，距离昆明城区200 km。蒋家沟面积48．6km2，主沟长13．9km，是一条高频泥石流沟，平均每年暴发15次泥石流，最高达28次。这里属于被誉     

云南东川蒋家沟泥石流发生、发展过程的初步分析

云南东北部的小江流域是我国暴雨型泥石流集中发育的地区之一。在小江众多的泥石流支沟中蒋家沟是爆发最频繁、规模最大、危害最严重的一条泥石流沟。 蒋家沟泥石流至今已有三百余年的历史。它的出现主要是由历来滥砍滥伐森林所造     

云南东川蒋家沟泥石流发生、发展过程的初步分析

云南东北部的小江流域是我国暴雨型泥石流集中发育的地区之一。在小江众多的泥石流支沟中蒋家沟是爆发最频繁、规模最大、危害最严重的一条泥石流沟。 蒋家沟泥石流至今已有三百余年的历史。它的出现主要是由历来滥砍滥伐森林所造     

云南蒋家沟古泥石流特征

蒋家沟流域在小江大断裂东侧的隆起地段,这一区域构造活动强烈。自第四纪以来,受到内、外动力地质作用的共同影响,蒋家沟在河流沉积及泥石流堆积作用下形成了阶梯状台地。实地考察蒋家沟各支沟残留台地的沉积构造、新鲜坡面的古泥石流活动记录,根据泥石流堆积物的沉积特征,初步划分泥石流类型。再结合现有的泥石流容重计算方法和各泥石流台地泥石流堆积物的颗粒分析实验结果,可计算出蒋家沟不同泥石流活跃期泥石流的天然容重,还原了蒋家沟第四纪以来不同时期泥石流活动特征。最后讨论了泥石流在不同时期发生变化的原因。     

蒋家沟下游泥石流治理工程及改进措施

蒋家沟是小江流域规模最大,危害最严重的一条泥石流沟。自1919年以来,蒋家沟泥石流曾7次培断小江造成大灾。1964年东川矿务局开始对蒋家沟进行治理。1968年“文革”高潮期间,导流堤工程无人维修、管理,8月10日泥石流越堤而过堵塞小江,顿时江水断流形成堰塞湖。沿江667余公顷高产良田颗粒无收,两岸交通中断3个月之久,造成了空前的灾害。1968年工程治理以后,避免了泥石流堵江,本文在对下游治理工程及存在问题进行分析后,提出了改进措施。该沟流域概况可见本专辑第一篇文章。     

从空间Poisson过程看蒋家沟泥石流

云南东川蒋家沟泥石流频率高,变化多.每场泥石流包含几十到几百个阵流,各阵流具有不同的密度、流体性质和运动形态,流量涨落达3个数量级.这些特征意味着泥石流具有很强的随机性.根据蒋家沟的演化分区和野外观测,可以发现泥石流形成于特殊的源地分支.土体活动(包括滑坡、崩塌和局部的土体流动等)随机发生在那些分支流域,如果认为各源地的土体活动是独立的,而且活动强度正比于源地的面积,那么泥石流的形成和汇流就是一个空间Poisson过程.其结果是阵流流量服从指数分布,这很好地符合蒋家沟的泥石泥观测数据.从蒋家沟泥石流的随机性可见,泥石流依赖于流域的特定源区及其分布,而不是笼统地取决于全流域的地貌或几何因子.     

蒋家沟泥石流表面流速公式试验研究

根据蒋家沟泥石流体的物理特征,建立泥石流运动力学方程,用因次分析法导出泥石流流速公式的无因次乘积表达式。通过蒋家沟泥石流流动试验,确定其无因次乘积数,得出蒋家沟泥石流表面流速公式为Uc=Vy Hc~(1/2)g~(1/2)/2.405 Vc Ic~(1/2),Uc为泥石流表面流速,Vy为泥石流中土体的损失容重,g为重力加速度,Yc为泥石流体容重,Ic为河床纵坡。模型试验和原型观测所测得的流速与按试验公式计算的流速对比,其误差分别为1.0—4.5％和1.0—14.5％。由此表明,试验得出的表面流速公式符合实际情况,反映了蒋家沟泥石流运动规律。     

蒋家沟泥石流输沙年际变化及其灾变预测

根据云南东川蒋家沟泥石流年输沙量的时序资料,分析了蒋家沟泥石流输沙的年际变化特征,发现历年输沙量变动幅度大,波动明显且年际变化频繁,用灰色系统理论的灾变预测方法,建立泥石流年输沙量的等维新息灾变预测模型,能够对未来可能出现的灾变年份进行较好的预测。在前期研究基础上,补充最新观测资料,建立了新的灾变时间序列和相应的等维新息灾变预测模型,使蒋家沟泥石流的年输沙量灾变预测得以连续进行,并对预测结果进行了检验,效果较为理想。     

泥石流源地松散体起动人工降雨模拟及放水冲刷实验

以神府－东胜矿区人为泥石流及云南东川蒋家沟自然泥石流为研究对象,采用人工降雨及放水冲刷模拟实验方法,分析了不同类型,不同地区泥石流源地松散体起动条件及泥石流过程,得出一些有意义的结论。     

泥石流沟谷坊坝群治理效应——以地震极重灾区北川县化石板沟为例

谷坊坝是泥石流治理的重要工程措施之一。化石板沟泥石流治理工程共设13座谷坊坝,组成梯级谷坊坝群;坝体主要分布在泥石流形成区和流通区,混凝土结构,轴向两端嵌入沟道两侧基岩0.5～1 m。通过对比化石板沟谷坊工程修建前后沟床纵坡比降、沟道两侧斜坡稳定性及泥石流侵蚀速率等方面的差异,证明谷坊工程能够有效拦蓄松散固体物质、稳固沟床和岸坡、降低沟道纵坡比降、降低泥石流流速和耗散流体能量、抬高沟道上游泥石流侵蚀基准面。研究发现,化石板沟谷坊坝群共拦截固体物质2.76×104 m3,仅占流域物源总量574.9×104 m3的0.5%,占近期可供给泥石流活动的物源量85×104 m3的3.3%;稳固沟床松散物质4.37×104 m3,仅占流域物源总量的0.76%,占近期可供给泥石流活动的物源量的5.2%;稳固沟道两侧坡体松散物质134.07×104 m3,占流域物源总量的23.3%,泥石流物源减少;回淤的沟道比降为原比降的60%～75%,相同频率下泥石流流速、峰值流量降低,沟道侵蚀速率下降,泥石流输沙量减少35%～57%;上游泥石流支沟侵蚀基准面抬升0.3～0.5 m。泥石流呈现从粘性到稀性,再到含沙水流的趋势发展。     

石灰岩地区种植龙须草生态经济效益分析

本文采用定性与定量相结合的方法,研究与探讨了石灰岩地区种植龙须草的生态、经济效益。研究结果表 明,在土壤瘠薄、水土流失严重、土地生产力极其低下的石灰岩地区,种植龙须草不仅能获得较好的生态效益,而且 也能取得良好的经济效益,从而促进地方经济的快速发展。     

区域泥石流孕灾环境危险性评价——以北京军都山区为例

以北京军都山区实测泥石流沟谷数为基准,基于因子叠加、信息量模型和FCM-粗糙集三种方法,分别获得了泥石流灾害发生的危险性等级分布,结果表明:①各分区单位面积内泥石流沟谷数都随着危险性评价等级的提高而增多;②因子叠加法和信息量模型法可得出五级泥石流灾害危险性分级,而粗糙集法只得出三级分级;③以实际泥石流沟谷落在评价区数目为标准,信息量模型法有90%以上的泥石流沟谷在危险性高和极高区域;粗糙集法得到危险区域覆盖了63.72%的泥石流沟谷分布;④从单位面积泥石流沟谷数与泥石流沟谷分布比率可得,信息量模型法评价精度较高,因子叠加法没有形成良好的梯度,而粗糙集法计算等级结果与其他方法存在差异,故须在其他区域进行进一步研究。     

资勒沟泥石流灾害及特征

1987年6月5日晨,资勒沟暴发了一场灾害性泥石流,沟口的公路桥和凉红道班被摧毁,致使5名道班工人死亡。该沟是一条暴发频率很低的泥石流沟。这场泥石流是由局地暴雨激发而引起的,雨强为55.2毫米/小时。泥石流为粘性,容重2.18吨/立方米,最大流量352.1立方米/秒,最大流速10—12米/秒,总冲出物方量约8万—9万立方米。     

白龙江中游干旱河谷水土流失与地理环境

基于实地调查研究,结合现有资料和研究成果,总结分析白龙江中游地理环境结构特点,调查研究该区水土流失性质、带状分异特征以及小流域形态结构,剖析地理环境与水土流失作用关系,提出以小流域为单元,以其空间结构有序和区段功能有序特征,配置水土保持防治措施体系,为建立综合治理模式提供有效参考。     

全球视野下崩岗侵蚀地貌及其研究进展

典型的崩岗具有“圆形露天剧场”般的沟头,发育在深厚的红色花岗岩风化壳上,通常包括集水坡面、崩壁、崩积体、沟道、洪积扇5个地貌组成部分;崩壁自上而下可分为表土层、风化红粘土层(红土层)、风化砂质红粘土层(砂土层)、风化粗碎屑层(碎屑层)。中国的崩岗与马达加斯加的lavaka属于同类地貌,两者具有地貌学上的可比性。崩岗群是劣地的表现形式之一,但与欧洲的badland有不同的侵蚀过程,也不同于意大利和巴西的两种沟谷侵蚀地貌calanchi和vocoroca。崩岗主要发育在华南和东南热带和亚热带湿润季风气候区中等偏缓的丘陵坡地上,由沟谷侵蚀发展而成,是沟谷侵蚀的高级阶段。崩岗沟道侵蚀产沙量占崩岗沟谷流域侵蚀产沙量的一半以上,其中沟道沟壁崩塌侵蚀产沙量与沟床下切侵蚀产沙量又各占崩岗沟道侵蚀产沙量的一半左右。野外人工模拟降雨试验是研究崩岗流域侵蚀、产流和产沙过程的有效手段。崩岗流域侵蚀产沙量可以通过崩岗沟谷和洪积扇地形测量加以估算。     

东北漫岗黑土区春季冻融期浅沟侵蚀

浅沟侵蚀是东北漫岗黑土区农耕地上常见的水蚀类型,往往对坡耕地造成严重的破坏。2005年春季,通过对两个小流域浅沟侵蚀的调查测量,发现该区浅沟侵蚀相当严重,两流域分别形成浅沟14条、16条,浅沟总长度分别达3 269 m、2 146 m,浅沟密度分别为908 m/km2、766 m/km2,侵蚀深度分别为0.17 mm、0.16 mm,侵蚀模数分别达181.8 t/km2、173.6 t/km2。2005年春季两流域浅沟侵蚀期的径流深分别是6.8 mm、7.7 mm。分析表明,研究区在春季表层土壤解冻、地表裸露和存在季节性冻土层的条件下,春季融雪及强降水易造成强烈的浅沟侵蚀。在分布上,浅沟一般位于坡面的中下部,而且多发育在瓦背状坡面的集流水路上。另外,耕作措施对浅沟的形成和发展也有重要影响。     

云南元谋干热河谷造林区植被生长与土壤渗透性的关系

通过云南元谋干热河谷造林区林分生物量及生产力指标与双环入渗试验的土壤入渗性能指标的相关分析，发现乔木生长与土壤渗透性具有显著正相关关系(P＜0.01)，地表枯枝落叶量与土壤渗透性的相关关系也较密切(P＜0.05)，而灌草生长与土壤渗透性无显著相关。研究指出，改善土壤入渗性能的措施，如沿等高线开深沟种植、禁止放牧践踏、保护地表枯枝落叶等均对林木生长有积极的影响。     

The characteristics of gully erosion over rolling hilly black soil areas of Northeast China

In this study, short-term gully retreat was monitored from the active gullies selected in representative black soil area, using differential global positioning system (GPS). With the support of geographic information system (GIS), multi-temporal digital elevation models (DEM) were constructed from the data collected by GPS and used for further analysis. Based on the analysis of multi-temporal DEM, we discussed the erosion–deposition characteristics within gully and a developing model for black soil gully area of Northeast China was proposed. The results are: (1) The analysis of the monitored gully data in 2004 indicated that the retreat of gully head reached more than 10 m, gully area extended 170–400 m2, net gully eroded volume 220–320 m3,and gully erosion modulus 2200–4800 t?km?2?a?1. (2) Compared with the mature gully the initial gully grows rapidly, and its erosion parameters are relatively large. The erosion parameters have not only to do with flow energy, but also with the growth phase. (3) There are significant seasonal differences in gully erosion parameters. The extension of gully area and width dominates in winter and spring without marked net erosion while changes mainly occur in gully head and net erosion in rainy season. (4) It is remarkable for freeze-thaw erosion in the black soil area of NE China. The gully wall of SG2 extended 0.45 m under freeze-thaw effect in 2004, and the distance of gully head retreated maximally 6.4 m. (5) Due to freeze-thaw action and snowmelt, gully is primarily in the interior adjustment process in winter and early spring. There are much more depositions compared with that during rainy season, which can almost happen throughout the gully, while erosion mostly occurs near head, esp. for gullies having a relatively long history of development. On the other hand, the process of energy exchange with exterior dominates in rainy season. It is considered that this cyclic process is an important mechanism for gully growth in high latitude or/and high attitude regions.