冲洪积扇与泥石流扇的遥感影像特征辨析

在揭示冲洪积扇和泥石流扇在发育规模、物质成分及分选性、赖以形成的地形地貌条件等方面的差异特征的基础上 ,阐述它们在航天和航空遥感图像上的影像特征 。

泥石流扇的类型与土地利用模式

将泥石流扇按发育历史、地貌形态、外力方式、物源组成、成因类别、人类活动等6个方面作了类型划分。论述泥石流扇类型的阶地级别、几何形状、扇面坡度、流路形态、叠置方式、排列形式、植物生态等各型的基本特征。讨论用泥石流扇地貌稳定性因素综合判别方法,确定泥石流扇地貌形态整体稳定性。即很不稳定型泥石流扇,较稳定型泥石流扇,基本稳定型泥石流扇的判别。据泥石流扇形地的土地利用现状,评述了农业耕作利用,林牧业开发利用,养殖业发展利用,村寨修建利用,城镇、工矿区综合建设利用,休闲、娱乐场建开发利用,铁路、公路线路展布利用,军用场地设置利用,临时工棚、工地房建利用,引水渠道、输电线路、输油(气)管道工程利用等各种利用模式的现状,提出泥石流扇土地开发利用的分层模型,为充分、安全开发泥石流扇的土地资源提供了科学依据。

叠覆堆积过程中泥石流偏移的实验研究

泥石流堆积扇经过多期叠覆堆积,其在空间和时间分布上有随机性,存在主流偏移和堆积摆动等各向异性现象,给合理规划与利用泥石流滩地带来困难。本文在野外调查四川平武县碓窝梁子沟堆积扇的基础上,开展室内水槽模型实验,结合3D扫描技术和基底压力传感器,探讨泥石流在叠覆堆积过程中的阶段性流态变化以及主流偏移的成因和发展。实验发现:(1)泥石流密度差异导致不同的偏移形式,高密度泥石流易出现层面整体偏移;低密度泥石流易形成插入式的叠覆堆积。(2)泥石流多期堆叠过程中偏移行为并不一定是沿地势更低处,而是取决于后期来流的性态。(3)泥石流偏移角度和距离依赖于流体密度、流速和堆积体几何特征,可以建立以上述参数为变量的堆积偏移角度与偏移距离的计算公式。本研究成果可以为了解泥石流堆积扇的形成机制、致灾范围和演化趋势提供依据。

典型高山峡谷泥石流堆积扇发育过程及特征——以藏东南帕隆藏布流域天摩沟为例

高山峡谷区泥石流动力地质作用强烈,是区域地貌变化的重要驱动力。泥石流堆积扇是支流(支沟)和主河(主沟)地貌外营力交互作用的地带,其形态变化反映了泥石流沟道自身水沙动态和地貌过程,也有助于理解高山河谷地貌的长期演变趋势。研究堆积扇发育过程和驱动因素有助于确定高山区河谷地貌演变成因和趋势。然而,受限于野外自然条件和数据资料,对高山区泥石流堆积扇发育过程的观测研究仍较少。本文以中国藏东南帕隆藏布流域天摩沟为研究对象,结合遥感影像、DEM数据、无人机航拍、RTK地形测量以及野外勘探调查,分析4次泥石流事件中天摩沟沟口堆积扇发育过程及形态特征。结果表明:(1)泥石流堆积扇发育过程受泥石流事件与一般水流过程共同影响。泥石流事件造成堆积扇宏观形态剧烈变化(扇面淤积抬升、扇体规模扩大等);一般水流过程则在泥石流间歇期缓慢塑造堆积扇沟道(沟床冲刷下切、流道局部平面摆动等)。(2)泥石流堆积扇发育与主河(帕隆藏布)相互影响。堆积扇外缘形态受主河径流调整和塑造,扇体沟道溯源侵蚀下切受控于主河河床侵蚀基准变化;主河局部地貌由原本相对窄深的单一线型发育成较为游荡的辫状河道。本研究可为泥石流沉积学、泥石流堆积扇工程选址及泥石流灾害风险防控等提供一定的科学数据支撑。

怒江泥石流扇地貌特征与扇体堵江机理研究

怒江流域泥石流沟众多,而且主要是两相泥石流。两相泥石流龙头集中了大量的粗大卵石和砾石,形成的扇体阻力大,是改变怒江河流地貌形态的主控因素。洪积扇的数量和规模远远小于泥石流扇,科学区分怒江两岸的泥石流扇和洪积扇对山区防灾减灾意义重大。许多泥石流扇完全堵塞主河形成了堰塞湖,怒江高黎贡山峡谷河段几乎每隔10-20 km就有一个泥石流堰塞湖,峡谷河段形成一段段顺直河谷连接堰塞湖缓流＋堰塞坝激流的不断重复的河道,造成堵江的泥石流沟的流域面积多集中在40 km2左右。泥石流堰塞坝尼克点的发育造成了河道内大量泥沙淤积,利用钻孔采样的方法分析了堰塞湖内泥沙淤积规律。野外测量和计算发现组成泥石流的规模和龙头出沟口的速度是造成堵河的主控因素。

金沙江奔子栏-达日河段大型泥石流堆积扇的成因机制

金沙江上游奔子栏-达日河段属横断山区的干热河谷地带,河谷沿岸大型古泥石流堆积扇广泛发育,其成因却一直没有得到很好的研究。对该区瓦卡大型古泥石流堆积物进行了沉积结构、粒度、地球化学和孢粉等分析,揭示了泥石流的沉积环境及其形成过程。通过粗颗粒石英的光释光单片再生法（SAR）测年研究,获得金沙江上游奔子栏-达日河段古泥石流大规模暴发的年代为12 600~4 500 a BP。丰富的风化碎屑物源、陡峻的地形及雨季降水集中是该区古泥石流形成的主要原因。全新世早期青藏高原东南缘受西南季风加强的影响,气候趋于暖湿,季节性暴雨增加。金沙江上游干热河谷区大型泥石流堆积扇的发育年代暗示其是全新世早期西南季风加强作用下的地貌响应。从地质灾害防治的角度,由于现代气候因素导致泥石流灾害的频度和规模较小,预防该区地质灾害的重点应是防止人工砍伐树木和不合理的人工切坡导致对地表环境的破坏加剧。

泥石流堆积扇地貌特征及其模型试验研究

本研究通过大量泥石流堆积扇立体形态的统计分析,定量描述了堆积扇最大长度、最大宽度、最大厚度、最大幅角和平均纵坡五项主要地貌特征。根据堆积扇与泥石流体物质组成的基本一致牲,得出了粘性泥石流堆积扇颗粒级配的定量值。采用泥石流现场小规模模型实验研究的方法,探讨了堆积区坡度和泥石流容重对堆积扇平面和纵剖面形态的影响,得出了由堆积区坡度和泥石流容重确定堆积扇形态特征的一系列重要阈值。

藏东南帕隆藏布流域波密县城至索通泥石流堆积扇形成的制约因素与特征

藏东南帕隆藏布流域波密县城至索通村段泥石流灾害频发,河谷两岸形成众多差异明显的泥石流堆积扇,深入研究泥石流堆积扇形成的影响因素对于泥石流灾害的防御具有重要的意义.基于野外现场调查,结合高精度遥感影像解译和1∶50 000地形图,圈定出帕隆藏布流域波密县城至索通村处36条泥石流堆积扇的范围,并总结研究区泥石流堆积扇分布规律:以古乡为分界,古乡以西至波密县城段泥石流堆积扇的密集程度和面积都比古乡以东至索通村段大;在帕隆藏布南北岸上,北岸发育的泥石流堆积扇面积明显比南岸大,且著名的古乡泥石流沟就发育在北岸.在此基础上统计并分析流域面积和主沟纵坡降与泥石流堆积扇的关系:对于帕隆藏布流域,堆积扇面积与流域面积和主沟纵坡降之间存在指数关系,堆积扇面积总体上随流域面积的增大而增大,而随主沟纵坡降的增大而减小.分析堆积区特征中的可容纳空间和主河能量对堆积扇的影响,堆积扇可容纳空间和主河能量分别对堆积扇有限制和破坏作用.

云南小江流域泥石流堆积扇土地利用模式分析

在土地资源匮乏的山区,泥石流堆积扇作为一种宝贵的土地资源,是人们进行生产生活的主要场所.但泥石流堆积扇具有不稳定性,使得泥石流堆积扇的土地利用具有高风险性.因此,对泥石流堆积扇的土地利用模型进行分析很有必要.随着遥感技术的不断发展,以及中国对地高分辨率观测系统的不断完善,使利用高分辨率遥感影像对特定区域的土地利用方式进行小尺度研究成为可能.文章采用高分二号遥感影像、数字高程模型、GIS技术并结合外业调查验证的方式,对小江流域内196个泥石流堆积扇的土地利用模式及其高程关联特性、百分比坡度关联特性进行了分析.此外,利用泥石流扇土地利用开发分层模式对泥石流扇的开发进行初步风险分析得出,研究区内泥石流扇的土地利用方式主要以风险较小的初级开发模式为主.

基于多光谱影像和DEM的泥石流堆积扇识别研究--以白龙江流域武都段为例

选取中国泥石流多发区白龙江流域武都段作为研究区,在对该区域泥石流堆积扇的形态特征和堆积范围进行实地调绘的基础上,利用高分辨率影像(SPOT)进行目视解译,获得研究区部分泥石流堆积扇和非泥石流堆积区的分布范围,将其作为已知样本区。利用该区域多光谱遥感影像(ASTER)和数字高程模型(DEM),提取包含波段比和主分量的几十种特征指标。通过运用方差分析和聚类分析等方法对各指标进行分析计算,选取对区别泥石流堆积扇最具显著意义的指标进行输入,进而采用基于像元的分类方法识别泥石流堆积扇。得到如下结论:SPOT与ASTER融合影像的波段比、主分量指标可以有效地突出土壤岩石中的矿物成分,对泥石流堆积扇的识别具有显著意义;利用筛选出的遥感指标和地形指标作为输入,进行监督分类识别泥石流堆积扇,能够有效地将遥感指标和地形指标相结合,提取的堆积扇覆盖范围与实际情况较为接近。

泥石流平面形态的统计分析

泥石流扇的平面形态可用规则的几何图形来模拟。在仔细研究了中国西南地区小江流域和意大利东北部阿尔卑斯山区的52个泥石流扇的基础上,本文提出了两种泥石流扇的平面形态:中国西南地区的“等腰三角形+半圆形”泥石流扇和意大利东北部的“几何扇”。用统计分析建立了两组泥石流扇和泥石流流域之间的形态度量关系。通过两个研究区域的对比,两个流域参数:流域面积和主沟比降确定为影响泥石流扇平面形态和面积的最重要的因素。

西北泥石流发育区的路基设计问题

泥石流是一种突发性的地质灾害。在西北,泥石流主要发育于地质构造断裂带、地震活动带、黄土高原沟壑的两岸、山间盆地、山前地带,它集中活跃于暴雨多发与水土流失严重的地区。据不完全统计,西北地区已成铁路自新中国建立至今共发生泥石流灾害170余起,中断行车93次(2150小时以上),其中颠覆列车4起,淹埋车站9处。泥石流绝大多数发生于沟谷内,对桥涵建筑物威胁最严重。1981年8月21日前后宝成线北段普遍发生泥石流灾害,其中发育较为广泛的坡面泥流淹埋了多处路堑。

泥石流地区的铁路选线

泥石流是指含有大量泥、砂、石等固体物质的突发山洪。它常常是伴随着暴雨山洪而来的,多分布在山区,以西南、西北最多,东北、华北地区也不少。据铁道科学院西南研究所的研究统计,全国铁路有30多条干支线受泥石流沟的冲塞为害,全国危害铁路运输安全的泥石流冲沟计有1300多条。解放四十多年来,铁路受泥石流灾害计有1200多次,其中淹填车站和破坏铁路设施的大灾害约有300起,导致列车脱轨、颠覆和人身伤亡、财产损失很严重。

V型槽防治泥石流

本文针对成昆铁路的泥石流危害,在总结、研究使用最为广泛的排导工程基础上,提出以排泄泥石流固体物质为目为,以窄、深、尖为特点的V型泥石流排导槽。实践证明,这种排导槽效果明显.理论新颖,结构简单,施工方便。为山区交通建设和泥石流防治,提供了有益的经验。

泥石流沟口的冲淤与铁路勘测

泥石流对铁路危害的一个主要方面在于它的冲蚀与淤积。泥石流的冲蚀、淤积在其流通区和堆积区均有出现,但是变化最多、最明显,危害最大的常在沟口附近,而铁路选线又多在这种地带和泥石流打交道,因此如何认识和掌握泥石流在沟口附近的冲淤特征和变化规律,从而进一步认识整个泥石流沟的性态特征、变化规律和危害性,这对搞好泥石流勘测,作好线路方案比选是很重要的。本文将从这方面谈点粗浅认识。

从环境因素探讨东川铁路泥石流的发展趋势

一、东川铁路泥石流的环境因素(一) 东川铁路泥石流的地质、地貌基础与水文气象条件东川铁路在天生桥越岭后,沿小江深大断裂带,全国著名的泥石流地区大白河～小江顺流而下。该铁路在后53公里范围内跨越了86条泥石流沟,建桥56座、涵洞23座,隧道、

论V型泥石流排导槽的科学性

V型底泥石流排导槽经过十几年时间的考验和成昆线几十条泥石流沟的工程效应验证,向人们展示了它的科学性和可靠性,它已逐渐推向铁路内外,日益为广大的工程技术人员所接受。 V型槽的发现和运用,绝非偶然,它是人们对泥石流的冲淤规律和对泥石流沟的发生、发展过程的长期研究的结果。

迫龙沟特大泥石流调查研究

为了解决在雨季时期,迫龙沟泥石流的发生对川藏公路造成掩埋、阻断等不利影响,通过对迫龙沟泥石流发育的自然环境条件、形成条件、泥石流的特征与类型、发展趋势等调查研究,为后续川藏公路的整治改建工程设计提供必要的基础资料和设计依据。

成昆线沙湾至泸沽段泥石流沟的发展趋势分析及整治原则

近20多年来,成昆线老泥石流沟频频复活,新泥石流不断发生,泥石流灾害逐年加重。据遥感资料确定,目前沙湾至泸沽段泥石流沟已达76条。自铁路建成通车以来已有45条沟暴发了不同程度的泥石流。其中七十年代有19条沟暴发了26次泥石流,已造成灾害的9条沟12次,中断行车共计224小时38分钟,八十年代(截至1988年底)则有34条沟暴发了45次泥石流,已造成灾害的有11条沟14次,中断行车共计582小时55分钟。’

惠民凹陷西部沙四下亚段冲积扇沉积类型与成因分析

本文在岩心观察和描述的基础上,结合地震、测井等资料及平面上砂体的分布形态,对惠民凹陷西部沙四下亚段的沉积特征及成因进行了研究。认为研究区沙四下亚段主要发育冲积扇沉积的泥石流扇和辫状河扇两种类型,共识别出了6种沉积微相。宁南断层和无南断层下降盘发育大面积的辫状河扇沉积。砂体垂直岸线分布,延伸距离较远。平面上分布呈扇形,沉积相带分异不明显,主要沉积微相为辫状河道、河道砂坝与河道间沉积。邻近齐广断层断崖处发育泥石流扇沉积,砂体不甚发育,与辫状河扇相比,该沉积类型砾岩富集,扇体规模较小。相带变化比较明显,主要沉积微相为泥石流沉积、河道沉积与漫流沉积。该沉积体系的形成主要受构造活动、古地貌、物源区性质与古气候等因素的影响,断裂活动是该沉积体系形成的决定性因素。