基于区域空间判别视角国家地质公园二维分类方案研究——以陕西翠华山等地质公园为例

国家地质公园是一类专业性较强的旅游景区,社会公众在区域旅游空间上对国家地质公园的判别是决定其发展规模与速度的核心因素。基于区域旅游空间判别视角,笔者共选取21个指标构成资源辐射力与市场聚集力二维矩阵模型,将国家地质公园划分为自然胜地型、准自然胜地型、环城游憩带型、混合型和科研主导型5种类型。并以陕西省国家地质公园为例进行实证研究,提出未来国家地质公园旅游发展应以提高吸引力和资源-旅游产品转化力为核心。     

水下碎屑流沉积：深水沉积研究热点与进展

自20世纪50年代以来,作为沉积物搬运两大主要动力之一的重力流因其在记录地质事件、改造地表地貌和勘查油气资源方面的特殊意义而引起广泛关注。重力流研究历史经历了现象观测、概念体系建立、沉积模式建立、工业应用与质疑和碎屑流研究深化5个阶段。近期,以深海水下碎屑流为核心的研究重建了"砂质碎屑流"概念,新建立了以碎屑流细分为主要内容的3套重力流分类,提出并讨论了水下碎屑流"滑水"搬运机制特征、形成条件,系统分析沉积物浓度、粘土含量及成分对水下重力流性质及搬运沉积过程的影响。继20世纪60~70年代重力流研究热潮后,1996年以来水下碎屑流为主的研究再次掀起新一轮研究热潮。综合沉积物重力流研究现状、进展和当前油气工业勘探开发需求,指出未来水下碎屑流研究动态包括:①水下碎屑流成因分类体系的建立及重力流分类体系的完善;②实地观测与模拟实验结合下水下碎屑流发育机制深化;③重力流泥岩沉积机制及油气意义和④水下碎屑流主控型重力流沉积模式的建立及其在油气勘探开发中的应用。     

国土空间类型划分与主要特征分析

国土空间类型的综合划分是其后续规划、开发利用与保护的基石。首先,基于现有国土空间的主要类型及其深入划分的现实需求,选取空间维度、空间性质、使用用途、矿产资源价值/矿业空间规模和地下工程/空间规模作为文中对国土空间类型进行进一步划分的主要依据;其次,基于上述主要依据提出了较为完善的国土空间类型划分方案与体系,其涵盖了包括二维平面视角和三维立体视角的29类和45亚类陆域和海域国土空间;最后,简要分析了以上提出的不同类型国土空间的主要特征和规划开发要点,为其实现良性四维规划开发利用与保护提供了重要依据。     

桩基础在大型泥石流拦砂坝中的应用

"5.12"震后,震区泥石流处于高发期。拦砂坝是目前泥石流治理工程中主要的工程措施,新近泥石流堆积体上修建重力式拦砂坝对地基和基础要求较高。以魏家沟泥石流治理工程1#拦砂坝实例,分析桩基承台基础在泥石流治理工程中的应用,并为类似工程的治理提供参考。     

三眼峪特大泥石流形成的物源条件分析

通过对舟曲县"8.8"特大山洪泥石流三眼峪沟进行现场调查,从泥石流的岩土体类型及特征、地质构造、水文地质、新构造运动及地震等方面,对物源条件的地质环境背景进行了总结.调查结果表明:①三眼峪沟泥石流的松散固体物质主要包括崩塌堆积物、滑坡堆积物、残坡积物和冲洪积物.②三眼峪沟松散固体物质总量4079.42×104m3,流域...     

冰川终碛湖溃决泥石流流量计算

冰川终碛湖溃决泥石流是青藏高原常见的泥石流灾害类型之一, 也是青藏高原地区泥石流防治的重点之一. 在溃决洪水研究的基础上, 结合泥石流本身的特征, 针对瞬间部分溃决的情况, 推导了冰川终碛湖溃决泥石流流量的计算方法. 具体包括冰川终碛湖溃决口泥石流洪峰流量Qdmax=kQmax和距离溃决口一定距离的河道某处泥石流洪峰的最大高度Hdmax=kHHmax. 由于计算方法中涉及泥石流的特征参数, 依据泥石流的特征, 定义了特征参数的含义, 并给出了计算方法k=1 (γd-γw)/(γs-γd), kH=k·kG, kG是与沟道形态有关的参数. 为了检验推导计算方法的合理性和精度, 选定西藏米堆沟冰川终碛湖溃决泥石流作为实例, 进行了验证. 结果表明, 推导计算方法的物理概念清晰, 计算结果与实际调查数据在趋势上吻合.     

泥石流危险性分区及其在泥石流减灾中的应用

泥石流是一种突发性山地灾害,至今尚缺乏准确有效的预报方法。减灾工程也只能对一定规模的泥石流起到防御作用。泥石流危险性分区在泥石流减灾中具有重要作用。以泥石流运动数值模拟为基础,以数值模拟获得的流速和流深等参量为分区指标的危险性分区是泥石流危险性分区研究的重点和发展方向。其中,泥石流危险性动量和动能分区充分反映了泥石流的破坏能力,可以提供更为精确的定量化的分区结果。该类分区方法在城镇等有重要危害对象的泥石流减灾中具有广泛的应用。不仅可以应用于泥石流危险区和安全区的划定、泥石流灾害预估、泥石流临灾预案制定、泥石流抢险救灾方案制定和泥石流灾情评估等,还可以应用到山区土地利用规划、山区城镇建设规划和财产保险评估等领域,并起到防灾和减灾的作用。     

公路弃渣次生泥石流成灾机制及防护措施

公路弃渣泥石流物源集中,弃渣类型是泥石流成灾机制的重要影响因素。砂岩类弃渣中粘粒含量小,膨胀性较弱,弃渣体内水体排泄通畅,不利于孔隙水压的保持,相比灰岩类弃渣自身稳定性高;但在暴雨作用下,弃渣体内水分增加大于排泄,易造成弃渣体的崩滑起动,形成小型的泥石流,多形成稀性泥石流;灰岩类弃渣中粘粒的膨胀性较高,弃渣体孔隙水压易增大,渣土体的稳定性差,在暴雨作用下,弃渣中的土体易膨胀液化、滑移起动,多形成粘性泥石流;灰岩类弃渣泥石流规模大于砂岩类弃土。本文从弃渣物理性质指标、力学特征等研究泥石流成灾机制,并致力于将成果应用到公路弃土场设计和防灾减灾领域。     

泥石流堆积运动特征分析

以云南省东川市深沟泥石流堆积区为研究对象, 根据深沟可能爆发泥石流灾害的区域范围、规模、性质和介质特征, 按爆发20年一遇(频率5%)和100年一遇(频率1%)的泥石流灾害预测规模, 运用数值模拟方法模拟了泥石流爆发历时过程的堆积运动特征及空间分布形态; 分析了不同规模泥石流堆积运动过程中, 泥石流堆积厚度及堆积运动速度在空间上和时间上的变化发展趋势.      

空间碎片与空间环境

空间碎片起源于人类的航天活动,目前空间碎片的空间密度已经对航天器的安全造成威胁,且其数量仍在高速增长,已成为一个引人瞩目的环境问题,航天器受空间碎片撞击的事件时有发生。大空间碎片的撞击会使航天器姿态和轨道发生改变,更严重的是会导致航天器破损甚至完全解体;小空间碎片的撞击会使航天器表面性能改变,部分器件损伤或失效,使航天器丧失功能。目前地基设备只能对厘米级及更大的碎片进行观测、跟踪和编目,航天器可以根据空间碎片的轨道参数进行规避和机动飞行,以避免撞毁;小空间碎片(<1cm)数量众多,但无法进行轨道测量,只能通过天基直接探测和样品回收获得数据,数值建模和超高速撞击模拟实验是进行小空间碎片风险评估和撞击效应研究的有效方法。对小空间碎片只能采取被动防护的方法,在航天器总体设计、防护结构和材料方面着手,降低空间碎片的威胁。改善空间环境,减少空间碎片的最根本方法是对航天器采取钝化措施,减少空间碎片的产生,理论上还可以采取措施,清扫、清除或回收空间碎片。     

舟曲特大山洪泥石流灾害成因分析

舟曲特大山洪泥石流灾害造成严重的人员伤亡和财产损失,为了舟曲灾后重建和防灾减灾的需要,分析了舟曲特大山洪泥石流灾害的成因,收集整理了造成这次泥石流灾害相关站点的降雨资料,计算了泥石流沟道的洪峰流量及洪水总量,分析了泥石流沟道的地质地貌、下垫面构成以及其他可能引发泥石流灾害的因素。     

基于证据权法的泥石流危险度区划

针对泥石流危险度区划方法存在不足的问题,根据泥石流形成的要素提取危险度评价因子,运用证据权法客观地筛选出评价因子和确定危险度的权重,进而优选出具有代表性的评价因子,避免了主观赋权和筛选因子的随意性;根据不同评价因子权重值的叠加来确定某一单元泥石流危险度发育程度的概率。以吉林省磐石市泥石流危险度区划为例进行验证,结果表明：中度和低度危险区内有泥石流点163个,囊括了75.81%的泥石流灾害点,符合磐石市泥石流危险度总体不高、局部地区危险度较大的实际情况。     

Two-dimensional Dynamics Simulation of Two-phase Debris Flow

To investigate the movement mechanism of debris flow, a two‐dimensional, two‐phase, depth‐integrated model is introduced. The model uses Mohr‐Coulomb plasticity for the solid rheology, and the fluid stress is modeled as a Newtonian fluid. The interaction between solid and liquid phases, which plays a major role in debris flow movement, is assumed to consist of drag and buoyancy forces. The applicability of drag force formulas is discussed. Considering the complex interaction between debris flow and the bed surface, a combined friction boundary condition is imposed on the bottom, and this is also discussed. To solve the complex model equations, a numerical method with second‐order accuracy based on the finite volume method is proposed. Several numerical experiments are performed to verify the feasibilities of model and numerical schemes. Numerical results demonstrate that different solid volume fractions substantially affect debris flow movement.     

利用TM卫星数据监测泥石流

地质灾害分布范围广，应用卫星图像监测地质灾害是一种可行的方法，泥石流沟小流域面积一般达到平方公里的数量级，可以由卫星图像观察到，TM数据有7个波段，各个波段图像的标准差是不同的，我们计算了泥石流沟各波段的标准差，按大小排成一个序列，发现地理条件相同，标准序列也相同，在一定尺度范围内，各泥石流沟的标准差序列和周围不一致，表示该构处于特殊的发育阶段，有爆发泥石流的危险，应用上述方法，对甘肃主要泥石流分布区的典型泥石流沟进行了分析，认为这是监测泥石流的可行方法。     

某低频泥石流沟堆积物特征研究

低频泥石流是我国分布最广、数量最大、危害性极大的一类泥石流,因其特有的隐蔽性,它所造成的人员伤亡和财产损失均居各类泥石流之首。通过对新疆某水电站坝后一低频泥石流沟堆积物的研究,探讨了该类泥石流的发育特征和研究方法。由于低频泥石流形成周期较长,一般几十年甚至上百年,从而后期的流水、暴雨有足够的时间通过侵蚀、置换作用,在各期泥石流堆积物的顶部形成一个显著的“粗化层”,这为判定泥石流活动的期次、规模、发展趋势提供了重要的依据。     

基于突变模型的泥石流危险度评价

基于突变理论模拟了乌东德地区泥石流的爆发。突变模型适于表达开放系统,假设危险度的影响因子是突变模型中的控制变量,利用初等突变模型对泥石流危险度进行多目标评估,根据当地的实际情况制定对应的评价标准。结果表明,模型在奇点处发生突变时泥石流爆发,该结果与传统的灰关联法计算结果基本一致,且与实际调查的情况较为吻合。     

中国菌藻类煤的成因分类 形成条件及其特征

运用煤岩学和地球化学方法, 对中国山西浑源等4个典型的菌藻类煤进行了综合研究, 结果表明, 菌藻类煤在物理、化学组成和特性上与腐植煤有明显的区别; 其形成环境主要受 p H、Eh值和有机质含量的制约, 其中皮拉藻和轮奇藻具有含量高、生存时间长的特征; 并在此基础上对菌藻类煤作了成因分类。      

基于投影寻踪与可拓学方法的泥石流危险度评价

泥石流危险度评价是地质灾害评估与治理的一项重要内容。选取金沙江流域典型泥石流影响因子指标值作为原始数据,基于投影寻踪法与可拓学相结合的方法建立危险度评价模型,根据原始数据的结构特征搜索出最符合实际情况的投影方式,从而映射出最客观的综合数据特征值。并通过可拓学理论解决泥石流体系的模糊性、不确定性与泥石流危险度评价的客观性、确定性之间的矛盾,将评价因子与评价标准之间的从属关系拓展到因子与标准之间的距离,从而定量化地描述出研究区泥石流危险度的特征。     

表碛下冰面消融的模拟与估算

根据热传导理论和能量平衡原理建立了一个简单的数学模型,对表碛下冰面的融化热进行了估算.模型将表碛分为三层:第一层冰碛以剧烈的温度变化和夜间负温梯度的存在为特征;第二层为中间过渡层,温差和温度变化都较小;第三层为靠近下伏冰体的薄层冰碛,以温度低和变化稳定为特征.模型仅以地表温度时间序列、表碛厚度和导热系数、土壤热容量等参数为计算输入,即可对表碛不同层位的土壤温度及其下部冰体融化所需热量进行模拟估算.在科其喀尔冰川表碛区选取了3个具有不同表碛厚度的试验点(Spot1,0.8m;Spot2,1.5m;Spot3,2.1m)进行了模型测试.模型试验表明,模型对于不同厚度表碛下冰面融化热的模拟是较好的,然而对于不同层位地温序列的模拟仍有一定的偏差,造成这些偏差的原因主要是来自于模型假设和土壤温度垂向上的时间相位差.模拟结果同时也显示了不同表碛厚度下冰面消融的差异,冰面消融热平均分别为:Spot1:26.87W·m^-2,Spot2:9.81W·m^-2,Spot3:6.92W·m^-2.     

泥石流源地坡面土体活动随机性规律实验

坡面土体的崩塌活动是泥石流形成的初始过程。为了研究降雨条件下该过程中蕴含的随机性,选择典型泥石流源地坡面进行人工降雨实验,观测坡面径流和坡面土体活动特征。结果表明：坡面径流的产生与坡面土体的供给是2个相对独立的过程;坡面产流过程在时间上具有连续性,空间上具有均匀性,规模上具有稳定性;即使是在恒定的降雨强度条件下,泥石流的源地土体活动也表现为一个离散的土体崩塌序列,具有时间上的间歇性、空间上的聚集性、规模上的随机性,且在时间上服从泊松分布,在规模上服从规模-频率的幂率关系;坡面的水土过程是不完全同步的,泥石流的形成依赖于坡面土体补给的时间、空间和规模分布,这也决定了泥石流阵流的多变和流量的涨落。建立基于土体活动特征的随机性补给模型,结合分布式水文模型,是建立科学的泥石流预报模型的有效方法。