冰缘地区岩质斜坡冻融侵蚀时空分异特征与产屑率研究

新疆天山地区是我国高海拔、高纬度、大温差典型代表冰缘山区,本文基于气象水文站及现场监测获取的大气温度和降水变化规律,建立了天山地区冻融侵蚀强度评价模型,结合野外三维激光扫描观测结果初步探讨了冻融侵蚀时空分异规律对岩体产屑率的影响。研究结果表明:(1)大气温度、岩体结构、降水量、坡度、地震烈度和坡向等因素对冻融侵蚀强度的贡献值依次减小。(2)天山地区冻融侵蚀下界海拔约为2600~2900 m,冻融侵蚀的空间分布具有明显的垂直分带性和纬度坡降性,时间上具有明显的季节变化特征,融化和冻结交替时大气温度在冻融侵蚀基准线0℃上下波动频繁,冻融侵蚀最为强烈。(3)溜砂坡形成过程被划分为岩体冻融侵蚀产屑、岩屑运移和堆积3个阶段;花岗岩(硬岩)、砂岩(中硬岩)和千枚岩(软岩)斜坡产屑率随冻融侵蚀评价指数增加而增加,随岩石冻融系数增加而减小,建立不同岩性斜坡产屑率与冻融侵蚀强度和岩石冻融系数的定量关系式。该成果可以为冰缘山区岩体冻融侵蚀理论研究、工程建设及防灾减灾提供参考。

散粒体斜坡产屑率及监测模型研究

广泛发育于我国西部高寒山区的散粒体斜坡,与崩塌、泥石流等地质灾害伴生形成灾害链,其规模大小与产屑率息息相关。为了研究散粒体斜坡的产屑率及其预警级别,以中巴公路和天山公路为例,利用三维激光扫描技术对比不同时期点云数据计算产屑率,通过简化条件建立监测预警模型,得出清理时间间隔公式和预警级别判定标准,对比5处散粒体斜坡实例计算结果,得到的预警级别基本与现场调查情况相符。研究成果可供估计散粒体斜坡清理时间和防治工程设计时参考。