威连滩冲沟砂黄土的风蚀与降雨侵蚀模拟实验

 通过风洞与模拟降雨实验，研究了风力与降雨对青海省贵南县威连滩冲沟砂黄土的复合侵蚀作用。实验得出：①风蚀后的降雨使砂黄土表面在风干过程中形成了一层较为坚硬的结壳，增大了土壤的抗蚀性，降低了第二次风洞实验后期的风蚀率;②土壤水分与人为扰动是影响土壤风蚀的两个重要因素。当土壤水分较小时，风蚀率受人为扰动影响巨大;当土壤水分较大时，人为扰动对土壤风蚀的影响较小;③在持续降雨的实验条件下，砂黄土的产流、产沙量随着雨强的变化而改变。这种变化与表土的侵蚀率、可蚀性物质的多少、土壤水分以及土壤的入渗率等都有很大的关系。     

陕北黄土高原工程地质分区研究以志丹县为例

本文在以地貌特征为基础,充分利用地貌特征对工程地质规律性的控制作用,结合陕北地区地质结构特点、地下水埋藏条件、地质灾害发育状况等工程地质条件,对陕北地区的工程地质进行了简单的区划。在此基础上,以志丹县为例,结合区域内各地层岩土的物理力学性质指标及河流水系侵蚀状况,将志丹县分为黄土梁状低山丘陵区、黄土梁峁丘陵沟壑区、土石山区以及河谷区,并对黄土梁峁丘陵沟壑区的地层条件进行了较为详细的描述。本文的工作不仅为更深层次、更系统、更全面、更科学地认识陕北黄土高原黄土的工程地质特征提供了第一手可依据的基础资料,同时也可为类似条件下的工程地质分区评价提供参考。     

某农药厂场地土壤地下水污染修复指导值探讨

参考加拿大Alberta SGRG层次性分析模式,选择其中Tier 1、Tier 2两层次进行分析,结合适合我国的参数计算出了某农药厂土壤地下水中的有机污染物1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷修复值,得到了通用的Tier 1修复指导值分别为:渗坑土壤中1,2-二氯乙烷6.2μg/kg,1,2-二氯丙烷67μg/kg;场地地下水中1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷均为5μg/L。在此基础上,结合实地调查获取场地参数,利用Tier 2评价对指导值进行修正,确定了场地最终修复目标值:渗坑土壤中1,2-二氯乙烷为11μg/kg,1,2-二氯丙烷为45μg/kg;地下水中1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷仍为5μg/L。各途径修复值的改变较符合层次性评价的理论,即Tier 2修复值较Tier 1宽松;但1,2-二氯丙烷的保护DUA途径修复值较Tier 1更加严格,这是由于场地特定条件造成的。     

东北漫岗黑土区切沟侵蚀发育特征

随着人们对土壤侵蚀空间尺度认识的加深, 发育在更大空间尺度上的切沟愈来愈受到重视。切沟是土壤侵蚀的重要组成部分, 但现有的土壤侵蚀模型尚未包括切沟侵蚀部分。本研究利用高精度差分GPS, 在对东北典型漫岗黑土区切沟监测的基础上, 借助GIS 平台生成DEM, 通过DEM 的叠加分析, 探讨了沟内蚀积变化特征。并在此基础上, 提出了东北切沟侵蚀的概念模型, 认为冬春季冻融侵蚀产生沟内堆积-雨季径流产生侵蚀的过程可能是该区切沟发育的一种重要模式。     

安宁河断裂带勒帕沟泥石流发育特征及防治建议

2011年6月17日,勒帕沟发生近50年来最大的一次泥石流,经计算泥石流断面平均流速为2.03 m/s,峰值流量为200.11 m3/s,为大型泥石流,对帕勒村村民生命财产造成了巨大危害。勒帕沟上游岸坡前缘不稳定斜坡体及勒帕沟沟道内松散堆积的卵砾石为勒帕沟泥石流的主要物源。上游支沟中碎屑物块度较小,易被水流冲走,不会形成堰塞湖和溃决型泥石流。勒帕沟流域现今仍有再次暴发泥石流的可能,建议于流域中上游进行人工植树造林,在下游清理河道,进行监测预警,以实现泥石流综合防治。      

黄土高原丘陵沟壑区切沟侵蚀与地形关系分析——以纸坊沟流域为例

沟蚀是土壤侵蚀研究的主要内容之一,地形地貌是沟蚀的一个重要影响因子。本文以安塞纸坊沟流域作为研究区域,选择土地利用方式、土壤类型、坡度坡长因子、平面曲率、坡向和地形湿度指数6个因子,通过因子内切沟所占比重/整个研究区切沟所占比重计算各个因子的权重值,通过空间叠加分析土壤侵蚀敏感性,并通过重分类的方法把土壤侵蚀敏感性分为基本无侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、剧烈侵蚀5个等级,来研究切沟侵蚀与地形的关系。结果表明：切沟多发生在坡度坡长较大、地表湿度较高的林草地区域和更容易发生侵蚀的黄绵土区域,并且多分布在阴坡的凹面;对比分析切沟侵蚀和土壤侵蚀敏感性,切沟大多分布在中等侵蚀敏感性以上的区域,约占总切沟的90%;实验权重值对验证区冲沟的响应精度为82.43%（中度侵蚀及其以后阶段）,与实际值90.53%相差不大,说明此种方法对黄土丘陵沟壑区具有一定适用性,对黄土丘陵沟壑区水土保持工作有重要意义。     

西藏波密茶隆隆巴曲高位地质灾害类型及发育特征

茶隆隆巴曲位于帕隆藏布右岸,陡变地形孕育了大量高位地质灾害,威胁下游线性工程。采用多源、多期次高分辨率遥感数据,建立高位地质灾害遥感解译标志,厘定了研究区高位地质灾害类型,并详细阐述了其发育特征。结果表明,研究区主要地质灾害类型包括高位冰崩、高位崩塌、高位滑坡。其中高位冰崩发育3处,均位于沟谷上游南坡海拔5000 m斜坡,面积在15×104 m2以上。高位崩塌体发育19处,多分布于沟谷中游及上游主沟两侧高陡岸坡,北坡多于南坡。高位滑坡发育2处,位于沟谷上游,滑体以冰碛物为主。上述高位地质灾害在强震或强降雨作用下,极易发生失稳、堵沟,且堵沟后极易诱发洪水、泥石流等次生灾害链,对下游帕隆藏布造成堵江风险。     

Analysis of the Grain Size Properties and Flow Body Classes of the Mud Sand Flow: An Example of Liantanggang Collapsing Hill and Gully in Wuhua County of Guangdong

Mud sand flow is a kind of solid-liquid two-phase flow formed in collapsing hill and gully basin during rainfall. It is the main way to export erosion product. The discrimination of its fluid type is one of the collapsing hill and gully control theoretical basis. This paper analyzed the basic characteristics of mud sand flow like grain size and so on through fieldwork and sampling. The results show that the density of mud sand flow is between 1.16~1.60 t/m³ and the solids content is between 257.03~960.55 kg/m³, both of which decrease from the upper to the lower channel. The slurry of mud sand flow is composed mainly of silt and clay. As the density increases, the particle size distribution curve transforms from a single peak to the bimodal distribution similar to the weathering crust with no sorting, and the grain size of mud sand flow becomes coarser which shows a well positive linear correlation between the sediment median particle diameter and density of mud sand flow. The comparison during mud sand flow, hyperconcentrated flow and debris flow shows that collapsing hill and gully mud sand flow, which belongs to an intermediate class between hyperconcentrated flow and debris flow, has a closer link with debris flow. Therefore, mud sand flow can be considered as a sub-class of generalized debris flow that may be called as collapsing hill and gully type debris flow.     

运用STOMP数值模拟器进行多空介质中尿素水解以及方解石沉淀数值模拟

遍布于美国能源部所辖野外场地的地下放射性核素和痕量金属污染对美国能源部的长期监管职能提出了最严峻的挑战。目前较有前景的一个原地固化污染物方法是利用尿素酶催化尿素水解,进而推动方解石沉淀及与之共同沉淀。运用STOMP数值模拟器实施一系列反应性溶质数值模拟来研究系统中水流、运移、反应与反应导致的介质性质变化之间的紧密的非线性耦合,并在研究中系统性增加反应系统的复杂度和物理-化学的非均质性以考察模拟效果。通过调整反应速率表达式中尿素酶浓度和沉淀反应常数,对尿素水解和方解石沉淀速率进行了敏感度分析。结果显示:尿素水解速率是矿物沉淀总量的决定性因素,沉淀物的空间分布既取决于水解速率也取决于沉淀速率;在一维水流柱6个空隙体积的时间段模拟中,观察到了5%的最大空隙度减少;当二维模拟中考虑一个低渗透性包裹体时,被改变的流场重新对生成的沉淀组成物进行了分布,形成了扭曲的反应锋面。模拟结果也显示沉淀在低渗透性区域边界上形成,这说明位于这个区域里面的污染物可能被囊裹而从流线中被隔离起来。     

Modeling the morphology of gully cross sections in the Yuanmou Dry-hot Valley

Abstract

Characterizing gully cross sections (GCs) is essential for calculating the volume and erosion rate of the gully. However, little research has focused on modeling the morphology of GCs. This study investigated 456 GCs with a laser distance meter located at the mouth, middle, and head of 152 gullies in the Yuanmou Dry-hot Valley of China; mapped them with AutoCAD software; fitted them with 2nd–6th degree polynomial functions, and discussed the correlation between the coefficients and the morphology of GCs. The results showed that: (1) using a 2nd-degree polynomial function (y = ax² + bx + c) to describe the morphology of GCs produced a better result than other polynomial functions; (2) the coefficient a of 2nd-degree polynomial function was correlated with depth (r = ?0.226, p < 0.01), gradient (r = 0.545, p < 0.01), and activities; and (3) the symmetry axis (?b/2a) of 2nd-degree polynomial function increased with gully change from left-deflection to right-skewed, and the absolute value showed the asymmetrical degree (r = 0.216, p < 0.01). This study will not only help to understand the morphology and evolution of gullies, but will also provide a scientific basis for prevention of gully erosion.