重庆境内07.7泥石流灾害形成机理及启示

2007年7月在暴雨激发下,重庆境内多处暴发泥石流,本次泥石流的集中暴发是地形地貌、物源和暴雨等多因子耦合异变的必然结果,打破115年记录的降雨是泥石流暴发的客观因素,但人类工程活动,如山区城镇建设、采矿、交通建设等造成的弃渣、毁林,是引发泥石流灾害的重要原因。对本次泥石流形成条件、形成机理进行了分析,并综合历史泥石流事例、山洪、水土流失分区、地形地貌、物源、气候等因素,对重庆境内泥石流发育趋势进行了初步分区;并基于成因分析、机理研究和泥石流分区,提出了重庆境内泥石流灾害有关防治对策建议。     

俄瓜热十多沟泥石流活动特征与防治对策

针对2012年7月9日俄瓜热十多沟流域形成的较大规模的泥石流,从泥石流的形成角度,对该流域的地形分区特征、冲淤特征、物源条件及堵河条件进行了研究,分析了泥石流的成因机制及引发因素,并根据泥石流的活动特征参数提出以拦为主的5坝1坊2堤工程治理方案。该方案可达到有效的拦砂、固床、压坡目的,将泥石流灾害防治与公路规划建设相结合,其减灾防灾效益非常显著。     

长江上游地区泥石流灾害敏感性量化评价研究

泥石流敏感性分析对灾害分析评价预测具有重要作用。文章以长江上游为研究区,选择坡度、相对高差、地层岩性、年降雨量、地震烈度等5方面因素为评价因子,探讨运用GIS技术管理分析泥石流灾害信息和区域泥石流敏感性分析的方法。量化评价因子的作用分值大小,有效表达泥石流敏感性指数(DFSI),进而,结合空间分析与条件概率模型,实现了区域泥石流敏感性分析并制作了泥石流敏感性专题图。长江上游地区泥石流敏感性区域具有一定的规律性,高度敏感区主要分布在第一级阶梯与第二级阶梯的过渡地带,比较集中的区域有雅砻江中下游、安宁河、小江、普渡河、大渡河中下游、理塘河、白龙江、岷江上游、涪江上游等干支流的5～10 km范围内;中度敏感区主要分布在高度敏感区的外围约10～30 km范围内。利用历史泥石流资料验证,表明已经发生的泥石流主要分布在泥石流敏感性指数较高地区,说明敏感性分析的结果基本反映出研究区泥石流敏感性特性。     

泥石流危险性评价模型适用性的影响机制研究

以支持向量机(SVM)模型为例,基于云南地区和黄河积石峡水库区两地的泥石流样本,探讨了SVM模型的适用性是否受到泥石流系统空间变异性的影响。以上述两地区的泥石流样本为原始数据,引入灰色关联度模型进行灰色关联度分析,研究了空间变异性对泥石流危险性评价模型适用性的内在影响机制。结果表明:空间变异性对泥石流评价模型的适用性有很大的影响;并且使不同地区同一评价指标对泥石流危险性的重要程度发生改变,影响了模型的适用性。     

滑坡型泥石流的转化机理研究

滑坡一旦转化为泥石流,其运动距离将显著增加,会严重威胁人民的生命和财产安全,而揭示滑坡型泥石流的转化机理是对其进行预测预报与防治的前提。以新疆乌恰县托云乡乔库而滑坡型泥石流为研究对象,利用遥感影像、现场调查和室内实验(包括颗分、直剪和环剪试验),对其转化机理进行研究。结果表明:受有限降水条件的影响,乔库而滑坡型泥石流物源区的松散堆积物失稳后不能直接形成泥石流,而是首先形成滑坡,滑坡体在长距离运移过程中,一方面由于土体颗粒破碎和铲刮作用,导致滑坡土体运移过程中细颗粒物质逐渐增加,土体抗剪强度不断降低;另一方面则是在土体颗粒破碎作用下,土体发生剪缩,导致土体孔隙水压力不断增大,产生超孔隙水压力,土体抗剪强度急剧下降甚至发生液化,最终转化为泥石流。另外,通过环剪试验结果可知,对于乔库而泥石流,滑坡体转化为泥石流的土体临界初始含水率在20%～27%之间,而其低于20%,则滑坡体无法转化为泥石流。     

沟谷型泥石流地质灾害调查评价方法研究——以皖南小容泥石流地质灾害调查为例

在总结皖南地区泥石流主要特征的基础上,重新梳理了沟谷型泥石流调查评价过程中的调查要素和评价因子,提出了沟谷型泥石流调查评价工作方法:对沟谷进行泥石流初步评价,以可搬运物源量和可淤积容量比值系数作为初步评判标准;以沟谷泥石流集水盆地形态特征、可搬运物源属性分布及储量、堆积区地形等特征作为主要调查内容,对易发性评价因子赋予分值。在此基础上,以皖南小容泥石流地质灾害调查为例,探讨更直观、更科学、更切合实际的沟谷型泥石流地质灾害调查评价工作方法。     

格宾石笼拦挡坝在玉树地震灾区泥石流治理工程中的应用

格宾石笼作为一种新型防护结构,具有透水性好、耐腐蚀、柔韧性好、整体性好等优点。本文在玉树地震灾区尼隆库泥石流治理工程中,首次将格宾石笼修筑为拦挡坝用于拦蓄泥石流固体物质。结果表明:与之前的防治结构相比,由于格宾馆石笼拦挡坝为柔性结构,它可以承受较大的变形而不发生破坏,较适合在地震地区使用;且防治效果良好,已经受了一次泥石流的考验,并具有较高的经济效益,可以在地震灾区泥石流治理工程中加以推广使用。     

基于GIS的层次分析法在宁夏地质灾害易发性评价的应用

宁夏地区地质环境较差,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害频发,不稳定斜坡大量存在,地质灾害已经成为阻滞宁夏地区经济发展的重要因素。通过资料收集、遥感解译、野外调查等一系列工作,调查宁夏灾害点的种类、数量以及分布位置,并采用层次分析法,分析确定出地质灾害发生的影响因子,建立层次模型,计算各个影响因子的权重,在GIS平台下,对各个因子进行分析并进行归一化处理,将各个评价因子与其权重进行叠加计算,最终得出宁夏地区地质灾害易发性分区结果。结果表明:高易发区占地面积约6.89%,总面积约为4575km2,主要分布于宁夏南部;地质灾害中易发区,约占整个宁夏地区的40.86%,总面积约为27131km2;地质灾害低易发区,约占整个宁夏地区的52.25%,总面积约为34694km2。     

中国淡水水产养殖业排污分区初步研究

为摸清中国淡水水产养殖排污状况,通过指标选择,依据各省水产养殖量和池塘养殖水产排污量进行分区,划定高、中、低强度污染排放区;再根据不同种类水产品的排污系数和养殖量进一步选择污染减排管理应重点关注的淡水水产品种类,为中国水产排污分区管理和减排政策制定提供参考。结果表明,长江中下游地区、珠三角地区及沿海地区是水产养殖污染高强度排放区;高排污系数水产品黄鳝、鳜鱼、乌鳢、鲈鱼、鳗鲡等要重点关注。因各地区水产品养殖种类、数量和排污系数不同,不同强度排污区域需重点关注的水产品种类有所差异。高强度排污区域还需重点关注水产品种类为泥鳅、黄颡鱼、草鱼、鲶鱼、河蟹、罗非鱼等;中强度排污区还需重点关注鲤鱼、罗非鱼、鲢鱼、鲫鱼、草鱼、河蟹和南美白对虾等;低强度排污区还需重点关注的主要水产品种类为鲤鱼、草鱼、鲢鱼等。     

高山峡谷区弃渣泥石流弹性调控模式研究——以牛棚沟弃渣场为例

我国中西部地区分布大量高山峡谷地貌,近年来随着水利工程的兴建,在许多泥石流沟道内产生了大量的弃渣,在强降雨条件下具有暴发弃渣泥石流的可能性,对下游居民生命和财产造成严重的威胁,如何科学、高效防治高山峡谷区弃渣泥石流成为面临的关键科学问题与工程技术瓶颈。为更好地解决该类地区弃渣泥石流的治理问题,以古瓦水电站牛棚沟弃渣场为例,通过分析该弃渣场特点,先采用传统"稳拦排"弃渣堆积方式治理部分弃渣,再紧密结合科学性和经济性原则,运用分级堆积方式治理其余弃渣。采用这种新型的弹性稳拦排综合调控模式,能对该类地区弃渣泥石流进行逐级消能,并有效治理了牛棚沟弃渣场近25万m~3弃渣,可为高山峡谷区水电工程弃渣的治理提供有力参考。     

初始土体含水率对泥石流方量影响的数值模拟

泥石流的启动机理是国内外地质灾害研究领域的热点和难点问题，但是目前针对初始土体含水率对泥石流启动方量影响的研究较少，无法对泥石流的风险评价提供有效支撑。以新疆维吾尔自治区苏约克河流域内典型的泥石流沟——乔库而泥石流为研究对象，利用PFC^2D软件对该泥石流分别处于最小泥石流冲出量和物源区土体全部失稳启动两种工况下土体的含水率特征进行数值模拟研究。结果表明：(1)乔库而泥石流达到最小冲出量(10.1万方)时，物源区土体的含水率为31%～33%,即土体快达到饱和状态(土体饱和含水率为35%),此时物源区土体的黏聚力为19.2 kPa、内摩擦角为21.5°;(2)乔库而泥石流物源区土体全部失稳启动时，物源区土体的含水率超过了其饱和含水率，此时物源区土体的内摩擦角和黏聚力分别为9°和12 kPa;(3)乔库而泥石流物源区土体在降雨作用下仅能失稳，如果没有其他因素导致土体运移过程中剪切强度降低，将很难形成远程运动的泥石流，因此有必要对其运移机理做进一步研究。     

多雨气候、松散堆积层地区泥石流治理工程研究——以云南省南山河泥石流为例

我国西南地区由于降雨量大、第四系覆盖层结构松散,且地形多为山地,易造成崩塌、滑坡等不良地质现象发育,从而为泥石流的发生提供了有利的条件。本文以云南省南山河泥石流为例,通过对南山河流域进行现场地质调查,分析了当地气候、地质环境、人类活动等因素对泥石流的诱发影响,并提出了适合这一地区的泥石流治理方案,即拦挡工程,包括拦挡坝、拦挡网、固床坝和植被修复,可有效达到拦渣、固床、沉砂沉泥和减少松散物源的治理目标。该研究可为我国西南地区地质灾害的预防和治理提供借鉴。     

小城镇生态功能分区的应用研究——以山东省齐河胡官屯镇生态建设为例

小城镇发展成为未来中国发展的关键,合理对小城镇进行环境规划也就成为重中之重。本文以山东省齐河县胡官屯镇为例,结合生态功能分区中的经验分区及以土地生态适宜为因子建立单因子分析模型从定性和定量双重角度进行规划,将胡官屯镇镇域划定为黄河水域生态保护区、生态农业示范及水土恢复区、经济生态科技工业产业区以及生态文教市政商贸生活区,并基于各分区的现状分析,结合各自生态功能定位提出了相应的调控对策,为实现该镇社会经济与生态环境的可持续协调发展提供了基础,并为小城镇生态保护与生态建设的分区管理提供了科学依据。     

人类土地利用活动对自然保护区影响研究:以黑龙江省为例

基于2012年的高分辨率中巴资源系列卫星影像及中国环境系列卫星影像,选定农业、工业、旅游、养殖、交通等10余个人类土地利用活动影响因子,提取并统计各因子在保护区不同功能分区的斑块数量和面积构建人类活动影响指数模型,分析黑龙江省区域尺度下人类土地利用活动对省级自然保护区的影响。结果表明:就人类活动影响因子的斑块数和面积而言,保护区受干扰最为突出的因子为农业活动;从保护区的功能分区上来看,人类活动干扰程度与保护区功能分区的格局基本一致即实验区缓冲区核心区;黑龙江省38个保护区中有70%以上的省级保护区受到了较好的保护,保护区的功能分区起到很好的隔离人类活动的作用;湿地及水域自然保护区是黑龙江省数量最多也是受干扰最为突出的保护区类型;保护区人类活动干扰强度等级空间规律为东北部三江平原区与西南部松嫩平原区干扰强度大,而西北部大小兴安岭山地地区与东南长白山丘陵地区受人类活动干扰较弱,该种等级划分得出的空间分布规律与黑龙江省土地利用分布规律一致。     

基于粗糙集和灰色理论的模糊综合定权法在泥石流危险性评价中的应用

针对现有泥石流危险性评价过程中指标权重确定方法的缺点,基于粗糙集理论和灰色理论提出一种综合定权法,并与模糊数学相结合,通过对四川地区雅泸高速公路的6条泥石流沟危险性进行评价, 获得了客观、合理的评价结果,与其他评价方法对比表明,该方法不仅可以应用在泥石流危险性评价上,而且所得的结果合理、有效.     

通辽市生物多样性保护功能分区与布局研究

人类对土地利用的强度和范围不断扩大,导致生态系统承受的压力增加,物种资源不断丧失,生物多样性受到严重威胁。本文以通辽市为例,将定量与定性分析相结合,遵循地域分异、发生学、主导性、相似性、系统整合协调等分区原则,将通辽市生物多样性保护分为5个功能区,建立区域生态文明建设样板,引领生态脆弱的欠发达边缘民族地区生态文明建设。     

典型喀斯特地区国土空间生态修复分区研究——以贵州猫跳河流域为例

国土空间生态修复是实现生态系统服务可持续供给的重要保障,明确其空间分区是开展生态修复的前提条件。针对现有生态修复分区方法的层级单一、结果针对性欠佳等问题,以典型喀斯特地区贵州猫跳河流域为研究区,构建“自然立地条件—主导生态功能—生态胁迫问题”生态修复分区框架。选取海拔、坡度、地形起伏度、植被类型等自然立地条件指标分析流域内地域分异规律,进而划定生态修复一级分区;基于水源涵养、土壤保持、生物多样性维护、粮食供给等主要生态系统服务功能评价结果识别区域主导生态功能,据此划定生态修复二级分区;结合石漠化敏感性、水土流失敏感性及生态退化度等关键生态胁迫问题指标构建生态修复分区指数识别生态修复重点区域,进而开展生态修复三级分区划分。最终,将猫跳河流域划分为3个生态修复一级分区、10个生态修复二级分区及30个生态修复三级分区,并提出了相应的生态修复策略。研究可为猫跳河流域生态修复实践提供参考,并为西南喀斯特地区生态修复分区提供理论借鉴。     

基于航空金属材料腐蚀的我国大气环境分区

目的针对我国服役飞机的腐蚀问题,实现飞机结构日历寿命的分区预测与精细化管理。方法收集我国大气环境17个典型地区的气象环境数据,编制各地区的气候、化学环境总谱,并根据腐蚀电荷当量原理,使用铝合金、合金钢两种材料的折算系数,将各地区的大气环境向标准潮湿空气作用时间进行折算。基于系统聚类的方法,根据大气腐蚀的差异性,将17个典型地区进行分类,确定各分区的划分标准和我国大气腐蚀分区个数,并综合考虑当前文献中可查的其他地区数据资料与我国气候、降水、大气污染的分布情况,对我国大气环境进行腐蚀分区。结果根据铝合金、合金钢的腐蚀特征量,可将我国大气环境划为5个分区。绘制了我国大气环境腐蚀分区图,给出了各分区的环境特点、地理位置分布和代表城市。结论应用我国大气环境分区结果,可以直观掌握我国飞机不同服役环境的腐蚀严酷程度,为编制加速腐蚀环境谱、评定飞机结构日历寿命、制定针对性的维护计划和飞行计划奠定基础。     

国土空间规划体系下的全域环境空间管控研究——以苏州市为例

立足新时期国土空间规划体系强化全域环境空间管控,推动各类环境要素管控分区降尺度与融合化,实现环境污染源头管控与精准落地,是系统应对当前高强度、复合型环境问题的有效途径.构建基于国土空间规划的全覆盖、多层级环境功能分区管控体系,在单要素人为污染物排放量和综合排放强度评价基础上,提出环境功能分区的管控等级集成评价模型,探索分区管理和分级施策的全域环境空间管控途径,并以高度工业化和城市化的苏州市为案例开展应用研究.结果表明：①基于国土空间规划体系的"三区三线"与现行环境要素管控分区的空间耦合性,建立由8个一级分区和21个二级分区构成的环境功能分区管控体系;②按照"三区三线"管控属性和综合排放强度,可进一步将环境功能分区的管控等级由高至低划分为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ及○级;③苏州市人为污染物排放量总体偏大,城镇空间内的工矿业生产空间及城乡居住空间、农业空间内的生产养殖空间的综合排放强度较高,主要分布于姑苏、虎丘等中心城区及昆山、常熟等工业集聚区;④苏州市Ⅴ级和Ⅳ级管控区以工矿业生产空间、城乡居住空间和特殊生产空间为主,Ⅲ级管控区以混合空间为主,Ⅱ级以农业种植空间和生产养殖空间为主,Ⅰ级和○级管控区主要包括一般生态空间和生态保护红线.案例应用表明,国土空间规划体系下的全域环境空间管控可操作性强,可实现环境规制精准落实到污染源空间;建议以环境功能分区分级管控体系为基础,将环境空间管控全面融入国土空间规划体系,建立综合施策的环境协同管理机制.     

典型冲沟型泥石流动力学特征——以四川省泸定县麻沙坡沟为例

以泸定县麻沙坡沟为例,根据该冲沟的沟特征与沟谷泥石流沟特征相似的结果,采用沟谷型泥石流动力学经验公式计算该沟于2005年爆发的一次泥石流的流速、流量、一次泥石流总量及输砂量,计算得到的泥石流流量、固体物质总量和与现场调查结果较一致,表明沟谷型泥石流动力学经验公式同样适用于冲沟型泥石流,同样说明冲沟型泥石流不同于坡面泥石流,应将其单独划分为一类或归于沟谷型泥石流。