四川省石棉县“7·4”特大泥石流堆积物粒度分布及结构分维

运用图算粒度参数法和分形理论对石棉县"2013·7·4"特大泥石流堆积物的粒度参数(平均粒径、分选系数、偏度、峰态)和结构维数进行研究分析。研究表明:通过粒度参数法分析,后沟、熊家沟和马颈子沟特大泥石流堆积物分选性分别为差、很差、很差,沉积均已以粗组分为主;通过分形理论分析,后沟、熊家沟和马颈子沟特大泥石流均属于粘性泥石流,且粒度分布不均匀。粒度参数分析和结构维数计算相结合可以很好地了解"2013·7·4"特大泥石流堆积物的分选性、粒度分布情况、泥石流的类型等,为研究区泥石流的形成、运动、堆积特征和数值模拟研究提供参考依据和数据。     

长白山火山泥石流分布影响因子权重分析

利用层次分析法对长白山天池火山泥石流分布影响因子的权重进行了分析。将对长白山天池火山泥石流分布影响作为评价目标,将地质条件、地形地貌以及植被覆盖情况作为第一层次的评价因子,地层年代、地层岩性、风化程度、堆积厚度、高程、相对高差、纵坡比、植被类型、覆盖程度作为第二层次的评价因子,由评价目标以及2个层次的评价因子构成了层次结构模型。通过层次结构模型建立了2个层次的4个判断矩阵,通过对判断矩阵的计算,最终得到了各因子对长白山火山泥石流分布影响的权重值。其中地形地貌中的相对高差及纵坡比对长白山火山泥石流分布的影响最大。     

泥石流研究中的粒度分析方法及其应用

粒度分析是泥石流研究的一个重要手段,是它的基础实验之一。本文介绍了在泥石流研究中一些较常用的及有应用前景的粒度分析方法,它们包括:频率累积曲线、直方图、概率累积曲线、粒度参数统计、粒度参数散点图等;对粒度分析在泥石流的分类、物理参数的计算、水力学条件的分析等方面的作用也做了一些初步的探讨。     

泥石流堆积物的分形结构特征

本文依据分形理论,分析了泥石流堆积物粒度组成的分形结构特征,其分维值介于2～3之间。分维可作为描述泥石流堆积物粒度组成的参数,分维的大小表征了作为自组织系统的泥石流堆积物的本质特征。论述了分维的研究意义。     

白龙江流域武都区段新发泥石流堆积物基本特征及颗粒级配分维研究∗

白龙江流域是我国泥石流的高发地区,在强降雨的激发下沟谷内堆积的大量固体松散物质易形成泥石流。 松散固体物质的颗粒级配影响着它的力学性能,进而对泥石流的启动产生较大影响。强降雨后,松散堆积体内大范围剪切破坏而转化为泥石流。以白龙江流域近期新发泥石流的 16 条泥石流沟为研究对象,取其具有代表性的堆积样品,通过室内土工实验,测试其基本物理力学参数。并通过筛分及激光粒度仪对样品的颗粒进行分析,采用统计图解法、粒度分维法和经验公式法对泥石流堆积物的特征、性质、粒度分形结构和颗粒级配关系进行分析。结果表明：1. 区内泥石流堆积体粒度分布具有良好的分形特征,粒度分维值 D 为 2.5~2.6,且粒度分维值 D 随黏粒含量 P_c的增加而增大,二者满足关系式 D=0.115 1ln(P_c )+2.509 8。2. 通过经验公式、粒度分维计算、现场称重等方式确定了白龙江流域武都区段大部分泥石流为黏性泥石流。3. 堆积物中的黏粒含量较多,但大都缺失中间粒径,级配不良,且堆积物的抗剪强度普遍不高。各泥石流堆积物的物理力学性质有着较大的差异,但其内摩擦角却大都在 27°~30°变化。说明该区域泥石流堆积物的内摩擦角具有良好的相似性。通过研究新发泥石流堆积体的物理力学特性,依据分形理论,剖析粒度分维值与粒度组成、粘粒含量、黏粒级配等相关性,为泥石流防灾减灾提供基础数据支撑。     

利用多源数据融合研究长白山天池火山的喷发期次及空间分布

利用ERS－2 SAR,Landsat TM和全色航空照片等图像,结合测年、野外地质考察等资料,在GIS平台上利用多源数据融合、小波变换、神经元网络分类等手段,研究了长白山天池火山的喷发期次及分布,为火山灾害制图及危险性评价提供了重要依据。     

基于分形维数的高速铁路“微膨胀性”泥岩微观孔结构分析∗

微膨胀性泥岩严重影响高速铁路的平稳运行,为研究压实作用对高速铁路微膨胀性泥岩微孔隙结构的影响,采用冻干法将压片机制备的不同干密度的试样进行干燥,应用压汞仪定量测定其孔隙分布特征。研究结果表明:随着试样干密度及进汞压力的增大,试验界限进汞压力逐渐增加,最大进汞量逐渐减小;不同干密度试样的孔隙特征分布曲线均呈现出明显的三峰特征,据此将试样孔隙分为大孔、中孔和小孔三类;采用与研究土体粒径级配类似的方法对孔隙的分布进行了分析,发现不同干密度的试样,小孔隙占比均较大;压实作用对大孔隙影响显著;采用Menger海绵模型及热力学关系模型对泥岩孔隙结构的分形特征进行了研究,研究发现泥岩干密度越大,泥岩孔隙内壁越粗糙,孔隙结构越复杂。研究成果可为膨胀泥岩地区高速铁路修建提供参考依据,对该地区同类工程建设具有借鉴意义。     

陕西省泥石流灾害的时空分布规律及成因的初步分析

陕西省是我国泥石流灾害发生较严重的地区之一。本文较全面地阐明了全省泥石流灾害的时空分布规律;分析了泥石流的形成因素,并对形成泥石流的各种临界条件进行了探讨;最后,还就全省泥石流的发展趋势进行了讨论。     

水系分维在滑坡泥石流灾害区划中的应用

以多滑坡泥石流灾害地域云南省为研究对象,利用水系分形维数的空间变化来表征水系空间形态特征的差异,从而折射云南省内滑坡泥石流灾害发生的程度;通过对市、县、子流域和感兴趣区四种不同的分区标准,对滑坡灾害密度、泥石流灾害密度以及滑坡泥石流灾害总密度与它们的水系维数值进行了相关性分析,并且比较了分维数与切割线密度这两种方法,从统计的相关性系数可以得到一个结论:滑坡泥石流灾害区划中,分维数是一个比切割线密度优越的分区指标因子.另外,在计算水系维数时采用的矢量计盒算法,比传统的栅格计盒算法具有更强的优势.     

格子Boltzmann方法及其在泥石流堆积研究中的应用

以格子Boltzmann方法为平台,结合泥石流流团模型的特点,建立了特殊的格子Boltzmann模型。该模型从平衡态分布函数和非平衡态分布函数两个层次精细刻画了泥石流运动的非线性特征及其复杂的流变关系,成功模拟了泥石流的堆积过程,研究了地面形态与泥石流堆积形态之间的关系。     

基于RS和GIS的长白山火山灾害风险评估研究

火山灾害风险评估是火山减灾的重要研究内容之一。长白山火山是中国最具潜在喷发危险的活火山。围绕火山灾害危险性、致灾因子危险性、社会经济易损性，发展了基于GIS和RS的火山灾害风险评估面源模型，对长白山火山灾害风险进行了评估，并编辑了长白山火山灾害风险评估图。研究表明，长白山火山灾害风险在空问上表现为距离衰减规律，离天池越远，风险值等级越低；高风险区位于天池附近，围绕天池呈环状展布；较高风险区向东北方向延伸，主体位于安图境内；中风险区范围相对较大，主要位于安图、和龙、长白、靖宇、抚松境内。为检验评估方法的有效性和可靠性，将长白山火山灾害风险评估图与已知的单因子风险评估图进行了对比研究，结果表明该方法具有相当大的实用价值。     

长白山天池观光长廊段边坡崩塌灾害——原因分析及其综合防治

以长白山天池地区观光长廊段边坡为研究对象，详细分析了该段边坡崩塌发生的地质背景特征，对其发生机制进行了阐述。并根据崩塌过程中不同的危害程度，进行了有针对性的防治处理。经工程实际运营检验，取得了很好的效果，证明防治工程行之有效。     

低强度火烧对长白山林区蒙古栎林的影响

为了减少林区内可燃物的载量,降低森林的燃烧性,对蒙古栎林进行了试验火烧和火烧迹地调查,主要研究低强度火烧对蒙古栎林森林生态系统的影响。地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物取样调查方法,按不同径级调查可燃物载量。由于火烧引起部分枯死木倒伏和下木层树枝被烧断,火烧后所有试验地上的径级可燃物载量都有所增加。但地表易燃可燃物减少,林分火险降低。试验火烧为低强度地表火,试验结果表明低强度火烧对上层林木的生长没有明显影响,但下层林木的死亡率可达25%～42%。火烧降低了下层林木的密度,改善了林分卫生状况。试验结果表明,在长白山林区蒙古栎林内,可以采用低强度火烧来降低火险。     

长白山的台风灾区范围及植被恢复动态——基于遥感技术的研究

通过对1985年和1987年Thematic Mapper(TM)影像中提取出的归一化植被指数进行对比分析,提取了1986年长白山自然保护区内遭受台风袭击后的灾区范围,并通过比较1988年和2007年的TM影像,分析了风灾区的植被恢复过程。同时,结合该地区的地形、水文、土壤和公路数据对风灾区的植被恢复进行了驱动力分析。发现地形驱动因子与风灾区的恢复程度呈高度相关,随着高程、坡度和平地所占比例的减少,恢复程度逐渐变好;此外水文、土壤和人类活动都对风灾区的植被恢复产生一定影响,另外人工干预恢复对植被生长也起着积极的作用。研究结果可供风灾区内植被的进一步恢复和森林防火工作参考。     

长白山天池火山的研究现状与展望

较详细地介绍了近年来长白山天池火山喷发历史、火山形成机制、火山系统的探测和火山灾害的研究现状，指出了当前研究中存在的一些主要问题。建议今后应加强火山活动历史研究；探测岩浆作用及其动态变化，限定火山失稳条件；研究岩浆作用和火山触发机制；开展火山作用的试验模拟和火山灾害区划的定量模拟研究；建立火山灾害预警系统，制定火山灾害应急预案，以达到减轻火山灾害的目的。     

长白山林区落叶松林可燃物模型及火行为状况

在长白山林区不同龄级的落叶松林处设置样地，在样地上设置小样方。采集每个小样方内的死草、活草、凋落物层、半分解层以及1hr，10hr，100hr的杂乱物和灌木，做了可燃物参数的测定。利用Rothermel模型对落叶松林可燃物的蔓延速率、单位面积的热量、火线强度、火焰长度和最大可靠风速进行了计算，得到了比较满意的结果。根据火行为状况，制定了相应的火灾扑救对策。     

大别山区山洪灾害预警模型的建立与应用

根据近年来大别山地区高密度雨量站资料,利用GIS技术形成的更为精细的栅格点坡度和高度数据,得出雨量与山区坡度和高度的具体关系,并由此推算出两个子流域发生山洪灾害的雨量阈值;实时通过数据服务器获取前期逐时雨量资料,形成24 h和6 h雨量,根据雨量关系式求算面雨量,与山洪灾害雨量阈值进行比较,给出是否发生山洪灾害的预警信息;及时发布预警信息,将山洪灾害的预警信息在淮河流域气象中心进行实际应用。     

东亚地区夏季旱涝分布与南海夏季风爆发时间关系

利用东亚地区529个代表站地面历史月降水资料和南海夏季风爆发时间的历史序列资料，对近55年（1951—2005年）南海夏季风爆发时间进行了多时间尺度变化特征分析，并依据夏季降水距平百分率确定了旱涝灾害等级标准，应用合成诊断分析方法研究了南海夏季风爆发时间偏早、偏晚和正常3种典型时态与东亚地区夏季旱涝分布的对应关系。结果表明：（1）在南海夏季风偏早爆发年份，中国长江流域、东北北部、华北局部以及韩国南部、日本南部、蒙古国东部易发生旱灾；中国的华南东部、淮河流域、环渤海北部及中朝边界、韩国北部易发生涝灾；（2）在南海夏季风偏晚爆发年份，中国江南地区、东南沿海、海南岛、东北局部以及日本的东部易发生旱灾；中国华南西部、淮河流域、华北大部、东北东部以及韩国南部、日本南部易发生涝灾；（3）在南海夏季风正常爆发年份，中国的华南南部、江淮地区、中朝边界、中蒙边界以及韩国局部、日本南部易发生旱灾；中国江南西部以及日本大部易发生涝灾。