砂岩岩脉(岩墙、岩床)的一种可能成因——冲蚀沟槽的充填

黄河三角洲的边滩、心滩上发育了大量冲蚀沟槽(冲槽)。这些冲蚀沟槽深数厘米至1m~2m,宽数厘米至数米,长数十厘米至十几、二十余米,但以深数十厘米,宽数厘米至十余厘米,长数米者多见。形态多样,有直立板片状、直立楔状、"上"状、梯形状、"U"形状及树枝状等,其内有时被风成砂充填。经成岩作用后,它们便会转变成砂岩岩脉(岩墙、岩床)。因此,冲蚀沟槽的(砂)充填可能是一种砂岩岩脉(岩墙、岩床)的形成方式。     

地震与强降雨作用下堆积体滑坡变形破坏机理及防治方案分析

位于西南山地堆积体滑坡常受到地震和强降雨的双重作用,查明此类滑坡变形破坏机理是地质灾害防治和风险防控的基础。文章的研究对象是鲜水河断裂带附近的炉霍县马居滑坡。研究表明,地震作用对位于斜坡地带堆积体滑坡体结构损伤明显,不但使滑坡整体稳定性下降,还促使坡体内裂隙大量发育,利于降雨入渗,进一步恶化滑坡的水文地质条件。强降雨形成的大规模洪水和泥石流下切坡脚沟道,牵引滑坡体整体向下。长历时强降雨入渗影响坡体稳定性,且在降雨结束后较长时间持续影响坡体稳定性。因此,对此类滑坡防治的对策应考虑坡脚防护和抗滑支挡设置。在对防治方案的有效性分析后,表明防护方案在极端条件下仍然能保障安全性,达防治和风险管控的目的。     

汶川县绵虒镇板子沟“8·20”大型泥石流堵河特征及危害性预测

汶川地震后,板子沟曾发生过多次大规模泥石流,尤其是2019年“8·20”泥石流对沟口的道路桥梁以及村寨造成了严重的破坏,将主河道向对岸严重挤压,今后仍存在较大堵河的风险。文章在野外调查以及对泥石流基本特征和形成条件综合分析的基础上,分析了堵河特征,计算了不同频率下泥石流的堵河参数,并预测了各频率下溃决洪水对绵虒镇可能产生的影响。计算结果表明,频率为2％、5％和10％的泥石流造成岷江堵塞的可能性较小,假设发生堵河事件,绵虒镇也不会受到溃坝洪水的危害。频率为1％的泥石流很可能造成主河堵塞。体积约57.38×104 m3的泥石流物质可以到达岷江,形成高度约为51.61 m的堰塞坝。在主河洪水的作用下,堰塞坝发生溃坝,溃坝洪水的峰值流量为5 935.49 m3/s,到达绵虒镇后降至2 312.25 m3/s。由于相应的洪水深度（4.00 m）大于防护堤的高度（3.50 m）,因此溃坝洪水很可能会对绵虒镇防护堤附近民房造成破坏。为今后大型泥石流堵河特征的分析,以及溃决洪水对下游城镇可能造成的影响提供了参考。     

地下水NO -3污染的微生物修复实验研究

随着农业的发展,尤其是化肥和农药的超量施用,产生了一系列的环境问题,已危及地下水的质量安全.大量的氮素没有被农作物吸收,经微生物硝化作用后,以硝态氮的形式进入土体和地下水.浅层地下水已普遍受到氮素不同程度的污染.本文以硝态氮污染为例,在实验室探索了硝态氮污染地下水微生物修复的实验方法,通过室内模拟含水层地下水静止条件和流动条件下,利用优选的菌群制剂和少量营养碳源,对试验区高含NO - 3地下水的修复试验效果是显著的,去除率可达90%～100%.其作用还是持续的,静止条件下试验进行到256d时,其去除率仍达89.74%;流动条件下试验进行到112d时,试验主孔下游的观测孔3#、4#中的去除率也还有16.22%和27.26%.试验结果为野外现场原位微生物修复提供了技术支撑.     

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。     

北京山区柯太沟泥石流

北京山区为泥石流多发区 ,共有泥石流沟 50 0多条 ,其中不乏河谷型泥石流。为了对北京山区河谷型泥石流进行深入研究和合理防治 ,选择一条无论地质历史时期还是近代 ,泥石流活动都十分活跃的柯太沟作为研究对象 ,以期通过对该沟泥石流的危害、形成条件和发展趋势的研究 ,提高对北京山区河谷型泥石流的认识和了解 ,从而提出更为合理的减灾对策和防治措施。     

The value of a physically based model versus an empirical approach in the prediction of ephemeral gully erosion for loess-derived soils

A data set on soil losses and controlling factors for 58 ephemeral gullies has been collected in the Belgian loess belt from March 1997 to March 1999. Of the observed ephemeral gullies, 32 developed at the end of winter or in early spring (winter gullies) and 26 ephemeral gullies developed during summer (summer gullies). The assessed data have been used to test the physically based Ephemeral Gully Erosion Model (EGEM) and to compare its performance with the value of simple topographical and morphological indices in the prediction of ephemeral gully erosion.Analysis shows that EGEM is not capable of predicting ephemeral gully cross-sections well. Although conditions for input parameter assessment were ideal, some parameters such as channel erodibility, critical flow shear stress and local rainfall depth showed great uncertainty. Rather than revealing EGEM's inability of predicting ephemeral gully erosion, this analysis stresses the problematic nature of physically based models, since they often require input parameters that are not available or can hardly be obtained.With respect to the value of simple topographical and morphological indices in predicting ephemeral gully erosion, this study shows that for winter gullies and summer gullies, respectively, over 80% and about 75% of the variation in ephemeral gully volume can be explained when ephemeral gully length is known. Moreover, when previously collected data for ephemeral gullies in two Mediterranean study areas and the data for summer gullies formed in the Belgian loess belt are pooled, it appears that one single length (L)–volume (V) relation exists (V=0.048 L^1.29; R²=0.91). These findings imply that predicting ephemeral gully length is a valuable alternative for the prediction of ephemeral gully volume. A simple procedure to predict ephemeral gully length based on topographical thresholds is presented here. Secondly, the empirical length–volume relation can also be used to convert ephemeral gully length data extracted from aerial photos into ephemeral gully volumes.     

雍家沟泥石流活动特征与堵江

自2008年汶川地震以来,四川省绵竹市清平乡雍家沟已暴发过多场泥石流,造成了严重的堵断公路和堵塞河流事件,其中,2012年“8·18”暴发的泥石流规模最大,造成绵远河全部堵塞.通过分析2010年“8·13”与2012年“8· 18”两场泥石流的降雨过程发现,雍家沟暴发泥石流的前期累积雨量在增加,激发雨强在降低.2008年汶川地震导致雍家沟的主沟和支沟内堆积了大量的松散固体物质.野外调查发现,雍家沟多次暴发泥石流的活动路径并不一致,其中,2012年“8· 18”泥石流主要沿1号支沟活动,沟道的侵蚀宽度随着与主沟沟口距离的增加而变窄,沟道内剩余堆积体厚度随着距离的增加呈现先增后减的规律,且沟道内的物质粒径分布具有随机性.对雍家沟在不同暴雨频率下暴发泥石流可能引起的堵江情况进行了分析,结果表明,在暴雨频率大于20％的情况下暴发泥石流便可造成堵江事件,甚至可将主河全部堵塞.     

黄土丘陵沟壑区典型村域土地利用变化及对区域乡村转型发展的启示

深入开展乡村地域土地利用变化和聚落发展规律的研究对于探究乡村地域系统优化、推进城乡融合与乡村可持续发展具有重要意义。论文以延安市碾庄流域为例,基于ENVI和GIS等软件技术,结合Landsat卫星影像、马尔科夫链模型和实地调查,从土地利用转移与交换变化、建筑用地空间转移、社会响应等角度探讨了黄土丘陵沟壑区典型村域土地利用变化特征以及对区域乡村发展转型的影响。研究表明：① 在一系列生态工程措施作用下,碾庄流域生态覆被发生明显改观,主要表现为大量的坡耕地及稀疏生态用地转化为林地,其中,林地面积占比由32.34%(2009年)增加至50.88%(2018年);② 在社会经济发展和延安新城“边缘效应”的影响下,碾庄建设用地呈现向流域的东南和西南方向拓展的趋势,10 a间建设用地面积增加了近75%;③ 在人类活动的主导作用下,黄土丘陵沟壑区的乡村正在朝着生态化和集约化的方向转型发展。研究结果有望为深入理解黄土丘陵沟壑区乡村地域系统结构和优化提供新参考。     

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。