大渡河上游八步里沟泥石流防治中的资源综合利用研究

八步里沟位于大渡河上游,沟口堆积扇为金川县城,历史上泥石流灾害严重。20世纪80年代以来,对泥石流灾害进行了综合治理,工程防治效果明显,通过近30a的演化,防治工程与泥石流灾害共同作用形成了独特的泥沙资源并进行了初步开发。分析了八步里沟的资源特征、综合开发利用的制约因素、开发与保护的优化配置以及进一步开发的空间等问题,发现拦砂坝库区的建材开发有效延长了工程运行年限,沟内种植经济林抑制了泥石流灾害,拦砂坝抬高沟床侵蚀基准面为小水电开发和灌溉提供了水头,经济发展与灾害防治形成良性循环,达到可持续发展的目的。为提高资源利用率,最大化发挥防灾工程的经济效益和社会效益,可进一步利用现有治理工程建立泥石流防治的科普基地,沟口堆积扇泥石流排导工程两侧设立限制开发区、建立生态公园,达到优化资源开发的目的。     

长江上游洪涝灾害分析及防灾减灾措施

分析了长江上游洪水和渍涝灾害的发生频率、危害程度和演变趋势。在季风环流和山区地形抬升作用下，形成长江上游４个年雨量大于２０００ｍｍ的暴雨中心，使盆周和乌江上游成为雨洪多发区，各大江河汇合口普遍存在洪泛之害。夏季山洪、秋季雨涝、沿江洪水淹没和山区泥石流等水害频繁，且灾害的发生频率和造成的损失有继续增大的趋势，通过对历史灾情的分析，提出了洪涝频率和面积分布。洪涝灾害的危害程度既受天气异常的影响，又与人类活动密切相关。长江上游的防洪抗灾应采取因地制宜、综合治理的方针，即结合大型水库控制、水土保持、农田水利、灾害预警和社会保险等措施消减灾害，其中尤以长江上游防护林和大江河干流水库枢纽作用巨大，可起到削蓄洪水、涵养水源、减少侵蚀和改善生态环境条件的综合功效，是带根本性的流域治理措施。     

长江源头区孟宗小流域泥石流危害成因与防治对策浅析

通过对长江源头孟宗流域泥石流成因的调查，列举泥石流危害典型事例，分析了泥石流发生的条件和影响因素及其不同侵蚀类型在泥石流成因中所起的作用，并进一步提出了泥石流危害的防治对策。     

大渡河上游沙耳沟泥石流震后特征及其发展趋势

沙耳沟是一条老泥石流沟，处于“5.12”地震的严重波及区。为了研究地震对严重波及区泥石流沟的影响，通过详细的野外调查和勘查，对沙耳沟泥石流震后基本特征和发展趋势进行了探讨。沙耳沟泥石流的性质可判定为“中频率 中~大规模 较高粘度泥石质泥石流”，具有暴雨激发、成灾速度快、危害严重等特点，其危害作用主要为冲毁和淤埋。泥石流物源主要以沟床质起动、沟源侵蚀和沟岸崩滑补给为主，沟内固体物源方量约1300×104 m3，其中可能参与泥石流活动的固体物源动储量约300×104 m3，已经具备暴发中 大规模泥石流的可能性。根据计算，在50 a一遇的暴雨作用下，一次泥石流总量超过9×104 m3；在100 a一遇及更低频率的暴雨作用下，一次泥石流总量超过13×104 m3。通过研究发现，“5.12”地震对地震严重波及区的泥石流沟有一定的影响，但影响不十分明显，其发展趋势仍按自身规律进行演化。     

平原河网区河流连通性评价研究

河流连通性对流域水文过程特征、水环境条件以及河湖蓄泄能力等有较大影响。平原河网地区是河流高度发育并受到城市化等人类活动深刻影响的区域，并且区域内水系结构破坏、河流连通受阻已成为洪涝灾害频发的重要原因之一。为此通过对现有的河流连通评价方法的分析，尝试建立基于水流阻力与水文过程的平原河网河流连通性评价方法，并以鄞东南平原河网为例开展了应用分析，结果表明2010年的河流连通性比1990年的明显减小。同时，通过对比分析几种河流连通性评价方法可以看出，基于水流阻力与水文过程的河流连通性评价方法能较好的评价平原河网区河流连通性，评价结果优于其他方法计算结果，更符合实际情况，可为平原河网区河流连通性定量评价提供参考     

水库渗漏水流溶解氧与水温沿程恢复的试验研究

水库底层低温低氧水从坝体下泄或渗漏,可能对下游生态产生不利影响。通过对湖北温峡水库下游温峡河225 km河段的野外试验,测量溶解氧、水温等指标的日变化和沿程变化,开展复氧试验研究阶梯深潭结构和沙洲对溶解氧的影响,并取样分析大型底栖无脊椎动物的沿程分布。结果表明,流速对水温与溶解氧日变化规律无明显影响。试验河段水温和溶解氧恢复很快,经过17 km的河段,水温从123℃升高至300℃,且溶解氧饱和度基本达到饱和。河宽对水温恢复起重要作用,对溶解氧影响较小,对复氧速度基本无影响。流量通过改变淹没程度影响阶梯深潭的复氧能力。溶解氧在沙洲下游存在横向分布,滞水区溶解氧高于左右汊道。溶解氧是水库下游水生态的控制因素,物种多样性随溶解氧的升高而增加     

人类活动对嘉陵江流域泥沙负荷的影响

河流泥沙负荷是人类活动影响下侵蚀产沙的重要反映。选择人类活动对嘉陵江流域泥沙负荷变化影响较大的7个表征变量，通过应用SPSS150进行通径分析，结果表明：抑制土壤侵蚀的各个因子作用大小依次为：新修塘库、农村劳动力转移、累计治理面积、森林覆盖率、农村用电量、公路通车里程及旱地比例。对嘉陵江河流泥沙负荷减少的直接贡献由大至小分别为：新修塘库、农村劳动力转移、累计治理面积、农村用电量、旱地比例、公路通车里程及森林覆盖率。各影响因子的间接作用由大至小分别为：森林覆盖率、公路通车里程、农村用电量、累计治理面积、旱地比例、农村劳动力转移及新修塘库.     

金沙江流域水土流失现状与河道泥沙分析

对金沙江流域水土流失、河道泥沙及主要影响因素系统作了分析,认为地质、地貌及气候因子是影响水土流失的主要因素,人为活动加剧水土流失的发生发展。河道泥沙主要来自金沙江下游,特别是下游干流河谷区间,流域的地面侵蚀与河道泥沙的空间关系不密切,影响输沙量的主要因素为年径流量和清水区年径流量,以及滑坡、泥石流等重力侵蚀,尽管水土流失治理对于流域的河道泥沙减沙效应显著,但短期内对流域干支流输沙量影响甚微。今后一段时间内金沙江流域河道泥沙不会有显著的变化     

河流廊道的城市景观生态意义分析——以四川省邛崃市为例

为更好地理解河流廊道对城市景观生态的意义，研究计算了四川省邛崃市景观类型多样性空间聚类特征和河流廊道景观格局特征。结果表明：（1）局部空间自相关指数Getis Ord Gi*显示研究区土地利用景观类型多样性存在高值聚类区，其形状与研究区河流廊道分布格局近似。（2）河流廊道主要与农田和林地景观毗邻，其两侧300 m缓冲区内主要景观类型为农田和林地，且林地破碎度小；而道路廊道主要与农田和建设用地毗邻，其两侧缓冲区内主要景观类型为农田和建设用地，其景观更为破碎化。（3）地形因素对研究区西部山区土地利用景观格局影响较大，景观类型多样性统计热点区域分布于西部河流台地。邛崃市河流廊道在提高该地区土地利用景观类型多样性中起到积极作用，需要保护邛崃市河流廊道景观多样性，加强河流与自然景观的连通性     

泥石流暴发频率与其形成区块石粒径的关系

泥石流是山区常见的地质灾害之一，重大的泥石流灾害往往是由低频率泥石流造成的。通过对四川省西部地区17条泥石流沟的野外实地考察，测量了泥石流沟道内不同位置的块石粒径，研究了泥石流形成区、堆积区粗大块石粒径与泥石流暴发频率之间的关系。通过统计调查研究，得出坚硬岩石地区的块石粒径较大，泥石流暴发频率较低的结论，并初步给出由块石岩性、粒径来判定泥石流暴发频率的方法。用块石岩性和块石的平均粒径推测该泥石流沟的暴发频率，在低频泥石流的判断上简单可行，较为实用：可以通过查询地质图、判断主要岩性、对块石粒径赋值、选取影响因素进行修正、判定泥石流暴发频率。为深入研究低频率泥石流的形成机理提供了基础数据，为有效地预测和防治低频率泥石流提供了依据     

涪江上游泥石流灾损土地特征及典型流域淤积危险性研究

涪江上游以高山峡谷为主,人地矛盾突出,泥石流灾损土地是山区居民选择的主要生产生活场所。通过野外调查,初步查明目前涪江上游泥石流灾损土地以淤高的发展趋势为主,灾损土地扇形完整性程度达58%,以中等易发为主;大部分灾损土地距离主河距离为100~350 m,距离适中,水热条件良好。基于不同降雨频率条件下泥石流主沟内泥深、流量差异性,建立泥石流灾损土地的淤积危险范围确定方法;快速得到南坝窖子沟20 a一遇、50 a一遇、100 a一遇3种降雨频率条件下泥石流淤积危险范围,分别为0.167 km~2、0.292 km~2、0.420 km~2。为下一步建立基于土地潜力和灾害风险两个指标的灾损土地资源化潜力评估方法,探索泥石流灾损土地资源化利用模式,提供基础条件,并为山区居民进行土地利用提供快速指导。     

云南蒋家沟泥石流运动特征及其发展趋势

根据蒋家沟1965~2005年的泥石流运动观测资料与会泽气象站1965~2005年日降水资料,应用Hurst指数分析泥石流的运动要素,研究发现:泥石流年输沙量的Hurst指数为0.682时,年输沙量呈较强的正持续性,未来呈增长趋势;降雨量的Hurst指数0.605时,降雨量呈较弱的正持续性,未来呈较弱的增长趋势。同时,运用小波分析方法,发现泥石流输沙量具有多时间尺度周期的特征,主要表现为:第8、14和24年分别为其第1、2和3活动周期;结合小波方差图分析可知:在未来15 a以上,年输沙量将呈减少趋势,泥石流活跃程度弱;而15 a以内,未来将会保持较短时间的增加趋势,泥石流活跃程度强。综合以上分析可知:蒋家沟泥石流具有规模巨大,作用强烈,类型齐全等主要特征。     

基于流域演化的泥石流敏感性分析

基于泥石流来源于某些处于特殊演化阶段的分支小流域的理论,分析了面积高程曲线及其参数与泥石流活动的关系。面积高程曲线积分值S表征流域内松散固体物质量,S/2对应的相对高差比值K表征流域源地面积在不同高程的分布,以S和K为参数提出泥石流敏感性分析思路。针对汶川县主要公路(都汶公路和省道303)沿线泥石流敏感性分析,在Arcgis、Matlab等软件的支持下,基于震前1:50 000地形数据,计算了研究区泥石流流域的S和K。根据计算结果,初步判定了各流域的地貌发育阶段,以及流域源地汇水区的高程位置。并根据震后泥石流实际活动情况,对于S小于0.5但又属于震后频发型,或者S值大于0.5但其面积较大且分支较多泥石流沟,进行了次一级子流域的面积高程值计算,判定其易发生泥石流具体源地。最后,根据流域面积高程值S得出了研究区泥石流敏感性分级图,分析结果基本反应了地貌演化对泥石流发生能力的潜在影响。     

泥石流与人类经济活动

山地是泥石流与人类共存的环境,泥石流作用于山地环境,强烈地影响人类经济活动：人类经济活动也作用于山地环境,强烈地影响泥石流。泥石流对山地环境的危害,主要为破坏地表、破坏生态系统和淤堵江河;泥石流对人类及其经济活动的危害,主要为破坏城镇,村庄,工矿,交通水利水电工程,农田和人类自身的安全。泥石流危害的结果,能导致山地坡面破碎化、沟口沙石化、河床宽浅化和植被逆向演替化,以及耕地贫瘠化、经济发展滞后化和     

基于数值模拟的小流域泥石流危险性评价研究

通过重点研究岷江小流域内6条泥石流沟，采用野外实地调查和遥感影像解译，以及在同实际降雨频率相同的条件下运用FLO 2D进行的数值模拟，重现了泥石流暴发现状，得出其堆积扇危险特征，与实际作出对比验证，计算出其堆积扇面积的误差比率在-25%~12%之间，冲出量的误差比率在-16%~-1%之间，模拟结果较好。并同时对研究区内高、中、低3种危险类型的面积及特征进行分析，得出小流域内的泥石流堆积扇危险面积所占比例。根据相同参数设计模拟5%、1%降雨频率下泥石流结果，得出3种不同频率下的堆积扇平均堆积深度、堆积扇面积和冲出量，可为研究区的泥石流风险评估、预警预报、工程治理和危险范围分区提供有效的参考依据     

汶川地震后四川省安县黄洞子沟泥石流特征

2008年5月12日汶川地震诱发了黄洞子沟流域规模巨大的大光包滑坡,部分滑体前冲堆积于沟道内,直接为后期泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质,改变了黄洞子沟泥石流形成条件,使黄洞子沟从一条非泥石流沟演变成了一条高频泥石流沟。震后黄洞子沟几乎每年雨季都会暴发不同规模的泥石流,其中以2013年"7·09"泥石流灾害规模和危害最大。本文着重分析了黄洞子沟泥石流形成特征,并从地形、降水和地质三个方面将黄洞子沟和文家沟进行对比,得出了物源堆积体颗粒粒径与泥石流形成的关系。     

长江中下游人工鱼礁水动力特性实验研究

受三峡蓄水的影响,长江中下游水文生态系统发生明显变化,导致四大家鱼产卵适宜度下降以及像中华鲟这类生殖洄游性鱼类鱼卵孵化率降低。建设人工鱼礁是缓解长江渔业资源衰退、保护长江物种多样性、保持长江渔业可持续发展的一项重要措施。基于水槽模型实验,以透空正六面体型人工鱼礁为研究对象,将鱼礁块体与护岸相结合铺设在河道岸坡上,构成鱼礁型生态护岸。通过对鱼礁型护岸周围水面线及水流流速等水力特性进行测量分析,得到了鱼礁型护岸的鱼类产卵场水力因子。结果表明:在长江中下游河道两岸铺设透空型人工鱼礁其周围水流流速可维持在0.84~1 m/s之间,处于四大家鱼产卵繁殖最适宜的流速范围内;且由于鱼礁的存在,使岸坡附近水流流速梯度增大并产生上升流及背涡流等一些复杂的水流流态,这些水力因素又刺激了四大家鱼的交配活动,增加鱼类的产卵量。     

云南蒋家沟流域泥石流沟谷演变的非线性特征

蒋家沟是我国西南山区一条典型的暴雨泥石流沟，位于云南省东北部金沙江支流小江河谷的右岸。主沟长13.9km，流域面积48.6km^2，平均纵坡比降16.02%，流域内有4级支沟。据统计，沟谷长度大于0.50km的各级泥石支沟有26条，其中主沟1条（即蒋家沟）,另含Ⅰ级支沟6条，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级支沟各2，7和10。蒋家沟流域内各级泥石流支沟尽管在形态上具有自相似性，但在空间分布上则具有均一性，从各支沟的数目、密度和流域面积看，均表明由沟口至沟源（尾）有逐渐增强的趋势，且主要集中在门前、多照两沟内。对蒋家沟及流域内各泥石流支沟的沟谷形态分析显示，各支沟的流域面积、沟道坡降及长度均存在明显的分形特征，它们与沟道数目之间有良好的非线性关系。这种非线性关系一 定程度上揭示了这些泥石流沟谷演变的非均匀性和自相似性。     

四川省不同类型山洪灾害与主要影响因素的关系

以四川省为例,在明确溪河洪水及其引发的滑坡、泥石流三类山洪灾害分布格局的基础上,构建概念模型,分析降雨、地形、人口资产易损性等引发山洪灾害的基本因子和土壤、河网密度、土地利用等一般因子对不同类型山洪灾害的影响程度,并比较它们的异同。结果表明:(1)四川省山洪灾害主要分布在盆周山区、川西高原和横断山脉一带;(2)如果3项基本因子可以解释山洪灾害空间分布100%的变化,则它们对三类灾害的影响程度分别为:溪河洪水,降雨59%、地形28%、人口资产13%;泥石流,降雨15%、地形73%、人口资产12%;滑坡,降雨48%、地形34%、人口资产18%;(3)总体上,泥石流灾害对地形、岩性、土地利用等下垫面因子的依赖更高,而溪河洪水和滑坡灾害受降雨要素的影响更大。