藏东南泥石流沟纵剖面演化的最小功模式

西藏东南地区的泥石流可分为雨水、冰雪融水和冰湖溃决等3种成因类型,其沟谷纵剖面演化均遵循最小功原理,即通过调整坡降使流速增大,表现为单位流体的全程流速平均值ū与纵剖面形态指数N正相关:ū∝f(N),对雨水型泥石流沟,流速函数f(N)={1/3-2/[(N+1)(N+2)(N+3)]}^1/2;对融水型泥石流沟,f(N)={2/3-2/[(N+1)(N+3)]}^1/2;对溃决型泥石流沟,f(N)=[NP(N+1)]^2/3。在泥石流沟谷演化进程中,与ū值由小变大相应,N值由小变大,沟谷纵剖面从上凸抛物线形变为下凹抛物线形,泥石流沟谷地貌演化阶段按泥石流孕育阶段、发展阶段、旺盛阶段、衰减阶段的顺序演替。以藏东南典型泥石流沟作为实例,检验了上述沟谷地貌演化的模式与规律。     

帕隆藏布河流纵剖面演化的最小功模式

河流地貌最小功原理表明河流纵误时面形态将向力示使流速增大的方向演化，据此推导出矩形流域全程流速的平均值（u^-）与河流纵误时面形态指数（N）的关系式：u^∝-f(N)={1/2-1/[(N 1)(N 2)]}^1/2，f(N)被称为流速函数。这一最小功模式表明河流纵剖面演化方向是N由小变大。以西藏帕隆藏布中上游流域系统、干流全程及Ⅰ级阶地为例，由最小功模式计算的全程流速均值与实测值相吻合，从而检验了上述最小功原理和数学模式。     

泥石流沟谷演化的不等时距灰色预测*

泥石流沟谷纵剖面形态系表征泥石流发育的综合地形指标.本文以利子依达沟为例,用不等时距GM(1,1)预测沟谷纵剖面形态指数N值的变化,并改进了预测模型的精度.     

流域特征曲线与泥石流活动

小流域是最活跃的地貌单元,泥石流是小流域演化中最剧烈的过程,是沟谷物质输移的最极端形式。以积分形式重新定义沟谷的比降,则比降曲线的变化直观反映了流域物质通过沟谷的改变。而流域的变化可以通过Strahler的流域的面积-高程曲线来表示。比降曲线与面积-高程曲线的自然联系,将泥石流活动问题与流域演化问题自然联系起来。以云南东川蒋家沟源地小流域面积-高程曲线为基础,具体讨论了流域可能发生泥石流的曲线形态和演化趋势。这样,有可能通过流域的形态特征来认识泥石流的长期演化。     

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。     

“东川型”排导槽结构对泥石流流速影响的实验研究

消能肋槛和排导槽纵比降是控制"东川型"泥石流排导槽内流体运动的两个关键因素.泥石流流速是反映排导槽工程输移力及对排导槽的冲刷淤积破坏的重要参数之一.通过实验,对固定配比的泥石流流体在不同的肋槛组合下的排导槽中的流速进行了研究,结果表明:(1)肋槛间距从40 cm增加至60 cm时,泥石流流速先增加后减少,在间距50 cm时达到最大值;(2)肋槛高度对泥石流流速的影响非常复杂,在不同的肋槛间距和纵比降下表现不同的相关关系;(3)纵比降对排导槽内的泥石流流体基本呈正相关;(4)得到了肋槛间距与肋槛高度之比值N与泥石流流速V之间关系的数学表达式:V=0.0341N+C,其中C为常量.     

西北地区泥石流沟形态因素的非线性分析——以兰州市为例

以兰州市区96条主要的泥石流沟为例,利用分形理论的统计自相似性对泥石流沟数的累计分布随沟谷形态要素沟道比降、汇水面积和沟道长度的变化进行了分析;并与不同流域形态要素的分维进行了比较,探讨了分维不同的原因。兰州市区泥石流沟三个形态要素均具有统计意义上的自相似性,其中以汇水面积显示出分维最小(0.46),沟道长度次之(0.71),沟道比降最大(1.09)。分维的大小描述了作为系统的沟谷及其泥石流的形成的空间结构,即分形结构,同时也反映了不同形态要素对系统所起作用的差异,分维越小,所起作用越显著。其结果对西北干旱半干旱地区石流灾害的进一步研究与防治提供了新的思路。     

大青山河谷地貌特征及新构造意义

论述了大青山河谷地貌的基本特征,河谷地貌的形成和演化明显地受大青山山前断裂带的控制。在山前断裂强烈活动的地段,河流深发呈峡谷,发育多级河流阶地,河谷纵剖面为上凸形,谷底宽度与谷肩山高度之比Ｖｆ值较小;在山前断裂活动较弱的地段,河流侧蚀呈宽谷,河流阶地级数较少,河谷纵剖面为下凹形,Ｖｆ值较大。河谷纵剖面凹度与大青山抬升幅度线性负相关。     

泥石流与滑坡

P642。23 2003021129康定雅拉河无名沟崩滑坡面泥石流峰值流速流t的沿程变化特征=The maximal debris flow velocity and disehargeeha吃ing proeess along slope gully tri韶ered by landslides or eol-lapSCs/陈宁生,王旭…//成都理工学院学报一2002,29(6)一674一679 以康定雅拉河无名沟1995年的百年一遇泥石流为研究示范,用弯道超高的理论和用古乡沟泥石流建立的流速计算公式,计算测量断面的流速及泥石流峰值流速沿程变化.用形态调查法分析不同断面的泥石流流量,并分析其沿程变化.通过分析可知崩滑坡面泥石流峰值流速与流量在整个流通…     

新宾县木奇镇小洛村泥石流特征及易发程度分析

新宾县位于华北地台、辽东地台背斜、铁岭—靖宇古隆起西端的龙岗断块,大地构造单元为新宾凸起。新宾县木奇镇小洛村泥石流属于典型沟谷型泥石流,泥石流为低频泥石流。泥石流活动性为中级,灾害危害性等级为小型,潜在危险性等级为小型,属轻度易发性的泥石流沟。在清淤工程的基础上,对该泥石流采用拦挡坝+排导槽的方案进行治理,研究结果为地方政府防灾减灾提供可靠的数据。     

浙江省庆元县安南乡黄竹村洋尾坑泥石流地质灾害浅析

泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、是一种含有大量泥沙和石块等固体物质,爆发突然、历时短、来势凶猛,具有强大破坏力的特殊洪流。泥石流是径流冲刷和重力共同作用下的混合侵蚀,崩塌、滑坡等重力侵蚀为其提供物质补充,水流冲刷携带大量固体碎屑物质的浆体冲刷、输移、淤积、冲击、震动和磨蚀作用十分强烈。泥石流所蕴涵含的巨大能量,具有极大的破坏性。一旦发生,当前条件下人们只能避而远之,试图阻止其活动简直是不可能的。它不同于一般的山洪,其流速流量、冲刷撞击能力要大于山洪,所以常给人民的生命财产及工农业生产造成巨大危害。本文重点探讨了典型泥石流地质灾害发生的条件及影响因素,以期促进针对性的泥石流防治措施。     

基于元胞模型的河道纵剖面调整动态模拟

纵剖面的调整是河道演化的重要内容,其对于河道整治及水沙灾害机理研究都具有重要意义。利用多年观测资料可以较为精确地分析和推断河道纵剖面的调整过程。但是,这种方法不能从过程机理上对纵剖面的调整进行模拟分析。而自然条件下河道边界条件的复杂性使得对河道纵剖面演化的物理过程模拟有很大困难。元胞自动机是一个时间、空间和状态都离散的动力模型,是研究复杂系统动态演化过程的有力工具。本文以黄河尾闾河道为例,利用一维元胞模型对河道纵剖面的调整进行动态模拟。模拟揭示了河道纵剖面在初始形态、不同水沙组合以及河道延伸等情况下的演化规律与趋势。     

基于势能信息熵的黄土小流域沟谷网络演化特征研究

沟谷网络是黄土高原流域地貌的重要侵蚀产沙区和最主要的产沙运移通道,深入了解沟谷网络的形成过程和演化特征,对黄土高原小流域的水土保持综合治理、生态恢复和流域地貌演化过程研究具有重要意义.然而,流域内部沟谷网络的发育演化过程与整个流域地貌演化过程的相互作用机制尚未得到有效揭示.该文基于室内人工降雨试验条件下获取的9期人工模拟黄土小流域DEM数据,提出一种表征流域地貌系统内部沟谷网络演化有序程度的方法,并利用小流域地貌系统的势能信息熵及其熵变规律对沟谷网络演化过程及其变化特征进行研究.结果表明:在该实验条件下,以侵蚀为主的均质黄土小流域在地貌发育的幼年期,势能信息熵呈不断减小态势,沟谷网络有序性不断增强,在幼年期末达到最高;进入壮年期后,势能信息熵呈缓慢增加态势,沟谷网络有序性受到一定程度破坏,演化特征与该系统势能信息熵的熵变特征及流域地貌侵蚀发育阶段高度一致,流域地貌的势能信息熵和沟谷网络有序演化特征能有效指示流域地貌的侵蚀发育阶段.     

流域演化与泥石流的系统性——以云南东川蒋家沟为例

以典型的云南东川蒋家沟为例,根据Strahler面积-高程曲线的积分将其分区,揭示了流域的演化差异.证明了泥石流发生在特定的演化区域,并具有特定的物质组成.通过概率模型,定性说明了泥石流在流域的形成和扩张,其结果就表现为间歇性的阵流.阵流的时空特征反过来证明了泥石流的系统性.统计还表明,阵流的流量分布和衰减取决于最大流量;最大流量序列很好继承了作为流域系统行为的动力学特征.最后,可以根据单沟泥石流的过程系统考察区域泥石流活动.泥石流在大尺度水系的分布,从概率过程看,完全等同于泥石流源地小分支在单个流域的分布,而且满足相似的分布特征.     

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.     

贺兰山水系流域数值地貌特征及其构造指示意义

基于Arcgis9.3与ASTER GDEM数据,提取了贺兰山两侧主要水系及其流域边界,根据河流及流域指标提取河流纵剖面、流域的Strahler曲线,并计算其面积高度积分值（Hypsometric Intergral）、河流纵剖面的凹度值（Concavity）。通过HI值、凹度值同河流落差、河流长度、流域面积之间相关性分析发现,后3种地貌参数与HI值、凹度值间的相关性较差。对比分析贺兰山两侧河流HI值及凹度值发现：贺兰山东侧北段活动性大于南段,西侧构造活动性分布规律不明显。结合9条河流所处流域的Strahler曲线、河流纵剖面形态和HI值、凹度值分析发现：汝箕沟及其以北贺兰山地区处于地形演化的老年期,汝箕沟以南贺兰山段处于均衡调整的壮年期。     

基于流速衰减特征的泥石流冲出距离预测方法

泥石流冲出距离的确定是泥石流灾害评价及防治中的关键环节。基于泥石流在堆积区流速的变化特征,提出了泥石流流速"衰减系数"的概念。通过对泥石流流速衰减系数的定义和计算公式的推导,提出了一种基于泥石流流速衰减系数来确定泥石流冲出距离的新方法,并以四川省泸定县干沟泥石流为实例进行计算和验证。研究结果表明:当干沟泥石流在堆积区的流速大于初始(沟口)流速的15%时,流速的衰减程度极为显著;而当堆积区流速小于初始速度的15%时,流速的衰减极为缓慢。研究结果对泥石流灾害的危险性评价及防灾减灾具有一定的理论和实践意义。     

"8.13"四川清平群发性泥石流灾害成因及其影响

汶川地震触发的大量崩塌滑坡改变了泥石流流域的物源条件,地震灾区震后泥石流活动呈现出愈加明显的高频率、群发性、大规模的特征.地处四川省绵竹市西北部的绵远河上游震后已多次暴发了泥石流.2010-08-13和08-18,在局地暴雨诱发作用下,绵远河上游的清平乡和天池乡境内的24条沟谷同时暴发了泥石流,冲出的固体物质高达1.08×107m3,其中仅清平乡附近,泥石流堆积扇规模就达到7.62×106m3,泥石流淤满河道形成了1.5 km2的堰塞体,致使14人死亡和失踪,清平乡境内大量震后重建的民房遭淤埋,泥石流多次中断九环线的重要支线--绵(竹)茂(县)公路汉旺-清平段,直接经济损失高达4.3亿元.此次群发性泥石流灾害剧烈的改变着震后局部的河流微地貌形态,对灾后恢复重建和发展规划也将产生深远影响.本研究从汶川地震对绵远河上游泥石流流域物源条件的影响分析入手,着眼于泥石流形成的基本条件,分析了2010-08-13(简称"8.13")特大群发性泥石流的成因:汶川地震后绵远河上游两侧支沟内积聚的巨最固体松散物源是此次泥石流形成的前提条件;1 h雨强达37 mm、累计达203.5mm的高强度暴雨是泥石流最直接的激发因素.泥石流物源区和堆积区的堆积物颗粒分析结果表明,泥石流以粘性泥石流活动为主.作为汶川地震后典型的次生山地灾害链过程,泥石流活动是自然地貌演化的必然结果,但此类远远超越常规规模和频率的泥石流灾害的影响将是一个长期的过程.因此,建议对危害居民点的重点沟谷提高泥石流治理标准,调整汛期的防洪方案.     

泥石流与滑坡

P642.23 2004021103长江上游泥石流灾害的特征=Features of debrisflo哪in the叩per reaches of the Chan自iang River榭洪,钟敦伦…//长江流域资源与环境一2004,13(1)一94一99 长江上游是我国泥石流活动最强烈及地质灾害最严重的地区,它对城镇、村庄,工厂矿山,交通、农业,人类生存条件,水利水电工程,江河、环境等都造成极大的危害.泥石流的特征是:数量多、类型齐全,集中分布在地形梯度变化大的地貌过渡带,活动频繁,搬运能力强,冲淤剧烈,人为泥石流灾害也时有发生.指出做好泥石流预警研究刻不容缓.表4参12(宋金叶)HNP642.22 2004021104都…     

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。