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。     

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.     

苏坡店沟“7·10”泥石流破坏都汶公路毛家湾大桥机理

2013-07-10四川省汶川县岷江干流沿线群发性泥石流(简称"7·10"泥石流)对都(江堰)汶(川)公路(G213线)和都汶高速桥梁、路基、隧道造成重大破坏,G213线和都汶高速共16处中断,尤以G213线破坏严重。苏坡店沟毛家湾大桥是"7·10"泥石流冲毁桥梁、造成交通中断的典型模式。在野外调查、采样和数据分析的基础上,确定苏坡店"7·10"泥石流的重度18.5 k N/m2,流速9.3 m/s,峰值流量232.5 m3/s,剪应力13.3 k Pa。高速、大流量泥石流沿陡峻的主沟排泄过程中,强烈侵蚀和起动沟床,左侧桥基基础强烈淘蚀悬空,形成1.65 m宽的临空面;在泥石流的作用下,桥基沿主沟发生5 m位移变形,导致桥梁垮塌,交通中断。经计算,桥墩下部土体支撑面积为42.8 m2,基底最大压力达545 k Pa,大于规范规定允许承载力,并且从抗倾覆角度计算也超出了规范要求,处于失稳状态。针对跨越高陡泥石流沟的桥梁,建议加强泥石流沟排导、预设足够的桥下净空高度、增加桥梁防护等措施来减少桥梁的破坏。     

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。     

岷江上游水系对龙门山断裂带右旋走滑作用的响应

汶川8.0级特大地震是岷江上游流域最新一次区域构造活动,在此次地震中,岷江河道因北川-映秀断裂北西盘的右旋走滑作用而被水平错动0.8±0.2 m,岷江河道南西方向的河流阶地也被同步位错0.6±0.1 m。切过龙门山主干断裂的岷江上游干、支流水系因若干次历史地震驱动的走滑作用而发生同步弯曲。根据水系水平扭错量和岷江干、支流初始形成时间计算可知,穿越岷江支流河道的汶川-茂县断裂右旋走滑速率为1～1.4 mm/a,切过岷江干流河道的北川-映秀断裂和彭县-灌县断裂右旋滑动速率分别为0.94 mm/a和0.71 mm/a。计算结果表明,龙门山各主干断裂右旋走滑作用有自北西向南东减弱的趋势。     

岷江上游毛榛、辽东栎灌丛及3种人工幼林土壤种子库的比较

本文采用野外调查与萌发实验相结合的方法对岷江上游地区自然恢复的灌丛以及 3种人工林的土壤种子库状况进行了比较研究。结果显示 ,各样地土壤种子库的储量为 192 5 0～ 3 13 60粒 /(m2 × 10cm)之间 ,人工林的土壤种子库储量和物种数量都大于自然恢复的灌丛 ,其顺序为连香树Cercidiphyllum japonicum、油松Pinustabulaeformis混交林 >连香树林 >油松林 >毛榛Corylusmandshurica、辽东栎Quercusliaotungensis灌丛 ,各样地土壤种子库密度的垂直分布均为上层 >中层 >下层。在各样地土壤种子库的生活型组成中 ,乔木种类所占比例极少 ,而草本种类的数量较多。在灌丛的土壤种子库中 ,灌木的物种数量及其在种子库中所占的比例均大于人工林。大序醉鱼草Buddlejamacrostachya、喜阴悬钩子Rubusmesogaeus、华西绣线菊Spiraealaeta在种子库中的大量存在明显提高了灌木在各样地土壤种子库中所占的比例     

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。     

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。     

汶川县古溪沟“7·10”泥石流形成特征及防治工程的影响

通过对2013-07-10汶川古溪沟泥石流灾害的现场调查,从物源、地形和水源条件入手,分析了灾害成因与形成演化过程。堰塞体失稳补给、坡面泥石流入汇和沟道侵蚀是这场泥石流的三种物源形式,充沛的前期降雨和短历时强降雨是本次泥石流的诱发因素,陡峻的支沟地形促进了泥石流的加速,沿途松散物质补给,导致泥石流流量不断放大,峰值流量最大可达1 063 m3/s。主支沟泥石流呈明显的阵流特征,原因在于各支沟泥石流起动条件不同,沟道中地形条件的差异和防治工程的分布,以及各支沟汇流长度存在区别。泥石流总规模约为100×104m3,防治工程拦挡了60%的泥石流体,并拦截了泥石流中的大石块,降低了出口峰值流量和流速,同时避免了各条支沟泥石流同时到达而流量激增。沟口泥石流峰值流量约为722 m3/s,约40×104m3泥石流冲出沟口,下游泥石流破坏形式以淤埋破坏为主。本研究可为此类面积较大、修建有防治工程的流域泥石流形成和减灾提供参考。     

岷江上游茂县退化生态系统及人工恢复植被地上生物量及净初级生产力

测定了岷江上游四川茂县退化灌丛和退化草丛及5种人工恢复植被(连香树林、油松林、华山松林、日本落叶林和云南松林)的地上生物量和生产力。灌、草丛生物量生产力采用样方收获法测定,人工林采用生物量回归模型和生产力方程。地上生物量与胸径关系模型的相关性都达到极显著。退化灌丛和草丛的生物量分别为51 06t/hm2和5 76t/hm2,5种人工林的地上生物量在75 8～150 55t/hm2,地上生产力在10 36～18 17t/hm2·a-1。人工恢复植被比退化植被的生物量增加,生产力显著提高。5种恢复模式中云南松、华山松和日本落叶松在当地显示了良好的生长特性,适合在当地退化生态系统恢复中推广。     

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...     

岷江上游干旱河谷范围的界定及其变化分析北大核心CSCD

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 km^2(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 km^2;(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。     

栾川“7·24”暴雨泥石流启动模式分类

2010年7月河南省栾川县连续降雨达半月之久,24日又突降大暴雨,导致县境内暴发区域性泥石流(简称“7·24”暴雨泥石流),全县14个乡镇普遍受灾,死亡68人、失踪21人,直接经济损失约19.8亿元.为给当地政府提供合理的泥石流防治建议,对栾川县“7·24”暴雨泥石流中31个灾害点进行了野外调查并进行了工程地质分析.调查发现,此次栾川县暴雨泥石流类型丰富,泥流、泥石流及水石流均有发育;地貌上看,泥石流多属于坡面型,水石流基本上为沟谷型.同时,因栾川县采矿业发达,矿渣型泥石流发育十分典型,且大多为尾矿坝溃决所致.鉴于栾川“7·24”暴雨泥石流范围大、类型多的特点,若按规范分类则很难提供针对性的泥石流防治建议,而若按启动模式分类则能在防治建议中对症下药.因此结合前人研究成果和此次调查分析结论,按启动模式将栾川县泥石流划分为7种类型,分别为:沟道拖拽-溃决型、沟道冲切-崩滑型、冲击液化型、坡面崩滑型、坡面冲刷-沟道启动型、尾矿溃决型及其复合型.同时,对7种类型中典型泥石流点的启动模式进行了详细分析.     

河南栾川“7·24”泥石流特征及成因

2010-07-24,河南省栾川县境内普降暴雨,引发多处泥石流灾害(简称"7·24"泥石流),造成重大人员伤亡和财产损失。对泥石流的分布、类型、静动力学特征、灾害和损失进行总结,在此基础上,从降雨、地形和物源条件对泥石流成因进行了分析。结果表明:"7·24"泥石流分布范围主要沿着雨量高值区、地貌过渡区、人类活动区展布,泥石流类型多样,危害严重。丰富的前期降雨量,极高的日降雨量和短历时高雨强是泥石流的激发因素,充足的前期降雨量可以极大削弱物源地岩土体的强度。大部分泥石流沟的山坡坡度和沟床比降属于泥石流易发范围,说明栾川县的地形条件有利于泥石流的形成。区内泥石流物质来源丰富,通过"表观物源量"指标对物源进行分区发现,物源主要集中在区域性断裂和人类活动区附近。"7·24"泥石流是有利的地形、充足的物源和高强度的降雨共同作用的结果。     

中国2004年泥石流灾害特点及其对减灾的启示

分析了我国2004年成灾特点,大陆首次出现大规模的大风泥石流,在植被较好的地区仍然有泥石流发生,年内同一地区多次成灾增大了灾害损失,建筑选址不当是造成人员死亡的一个重要原因,低频性泥石流常造成严重灾害.受上述成灾特点的启示,提出在进行潜在泥石流判识时要慎重对待植被较好的区域,注重对低频泥石流的防范,在建筑物选址时应注意潜在泥石流危害,加强重大工程建设区泥石流灾害的预警,建立群测群防体系,进行监测预警,制定临灾预案,发展灾害保险业务以分担灾害风险等减灾对策.     

舟曲“8.8”特大泥石流对建筑物的破坏方式

2010-08-07-08发生的甘肃舟曲特大泥石流造成了1 765人死亡和失踪,33幢面积共11.472 km2的建筑物被直接冲毁,有20幢面积约69 km2建筑被部分损坏.现场的调查表明,泥石流破坏建筑物主要有冲击、淤埋和摩擦三种方式.通过对8座破坏建筑物的具体分析,发现泥石流破坏建筑物有正向以撞击为主、侧向以淤埋和摩擦为主,沿流向呈现波浪式变化以及遮蔽效应等特点.根据泥石流的破坏方式、特点和建筑物类型,初步提出了我国山区居民住宅两种常见结构的泥石流破坏分级标准.最后提出了几条能有效减轻泥石流对建筑物破坏的具体措施,可供坐落于泥石流危险区的山区城镇借鉴.     

对甘肃舟曲特大泥石流灾害的初步认识

2010-08-07T23:00左右,甘肃省甘南藏族自治州舟曲县县城北面的罗家峪、三眼峪流域突降强暴雨,引发了特大泥石流灾害.泥石流将沿途村庄和城区夷为平地,摧毁了沿途的楼房民居,毁坏了大量的农田.泥石流还冲进白龙江形成堰塞湖,将半个舟曲县城淹在水中.此次泥石流流速快、流量大、规模超大,发生于半夜,且表现为山洪-泥石流-堰塞湖灾害链形式,因而造成重大人员伤亡和财产损失.截止08-15,共造成4 496户、20 227人受灾,水毁农田约95 hm2、房屋5 508间,1 248人遇难,496人失踪,是建国以来我国损失最严重的泥石流灾害.现场调查与遥感图像分析表明,舟曲泥石流是局部强降雨作用下发生的百年一遇的水力型特大泥石流灾害.三眼峪、罗家峪泥石流总方量约220×104 m3.沟内储存的大量的崩塌、滑坡体及坡积物、残积物为泥石流提供了丰富的固体物质.形成区陡峭的地形以及沟道内堆石坝、拦沙坝形成的陡坎级联堵溃效应,加大了泥石流的流速、流量与破坏力.在分析本次泥石流的背景条件、灾害成因、特征以及发展趋势的基础上,提出了相应的减灾对策.     

蒋家沟泥石流堆积物的时代及成因

据石英ESR和~14C测年结果,蒋家沟泥石流堆积可分为晚更新世形成的古泥石流堆积和近代泥石流堆积两类。古泥石流堆积再分为早、中、晚三期。扫描镜下观察蒋家沟古泥石流堆积中的石英砂表面机械结构特征和现代泥石流十分相同,例如两者的颗粒都呈尖锐棱角状,粒面上均发育很好的贝壳状断裂结构、解理面、凹坑、擦痕(或擦沟)等,这表明二者的形成环境是相同的。