洪涝灾害致损森林在自然恢复过程中的土壤种子库变化 被引量：2

1

作者 高若允 杨柳生 +2 位作者 罗清虎 王雪 林勇明 《山地学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期183-195,共13页

受损生态系统自然恢复过程中的土壤种子库变化规律,可以用来预测植被演替的进度与方向,指导生态系统的恢复与重建。2010年6月福建省南平市特大暴雨诱发大面积滑坡、泥石流等自然灾害,当地林地受损严重。本文选取受损严重的米槠次生阔叶... 受损生态系统自然恢复过程中的土壤种子库变化规律,可以用来预测植被演替的进度与方向,指导生态系统的恢复与重建。2010年6月福建省南平市特大暴雨诱发大面积滑坡、泥石流等自然灾害,当地林地受损严重。本文选取受损严重的米槠次生阔叶林、毛竹林、杉木林为研究对象,基于野外取样调查和室内试验,分析不同样地(受损样地、自然恢复样地、未受损样地)土壤种子库的萌发动态、数量特征和物种组成。结果显示:(1)土壤种子库的萌发过程包括快速增长、缓慢增长和稳定3个阶段。3种林型土壤种子库平均密度均随土层深度的增加而减少,存在明显的表聚现象。(2)种子库萌发物种以易于传播的菊科和禾本科植物为主,3种林型土壤种子库萌发物种均以多年生和一年生草本占据主要优势。(3)种子库物种多样性指数表现为杉木林优于次生阔叶林,毛竹林多样性指数最低,3种林型Margalef丰富度指数与杉木林Shannon-Wiener多样性指数由大到小依次为未受损样地、自然恢复样地、受损样地。(4)相关性分析表明3种林型土壤种子库密度主要受全氮、全磷、水解氮、有效磷和pH的影响,土壤种子库物种多样性均受到土壤理化性质的影响。以上结果表明洪涝诱发的灾害严重破坏土壤种子库,种子库自然恢复进程较慢且效果较差,后期应通过人工引种本土优势物种、提高土壤养分含量等措施促进灾区土壤种子库恢复,加快受损森林生态系统的恢复和重建进程。本研究可为洪涝灾害致损森林的生态恢复与重建提供理论参考。 展开更多

关键词 洪涝灾害 土壤种子库 自然恢复 物种多样性 福建 南平

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多影响因素下管道滑坡地质灾害预警模型研究 被引量：1

2

作者 彭云超 李昕 +1 位作者 齐峰 董志博 《四川建筑》 2023年第6期247-251,共5页

我国陆上油气管道总里程长、分布广阔。基于各方面的考虑,管道可能敷设在滑坡易发的山区,人类工程活动或者地震等地质活动也可能导致管道敷设地发生滑坡。滑坡能够导致管道发生变形甚至破坏,进而影响管网的正常运营。因此,研究滑坡导致... 我国陆上油气管道总里程长、分布广阔。基于各方面的考虑,管道可能敷设在滑坡易发的山区,人类工程活动或者地震等地质活动也可能导致管道敷设地发生滑坡。滑坡能够导致管道发生变形甚至破坏,进而影响管网的正常运营。因此,研究滑坡导致管道的变形的影响因素,量化这些因素的影响力,并基于这些因素建立油气管道滑坡地质灾害预警模型是非常必要的。首先对我国东南区域四条管道沿线的滑坡灾害点进行了踏勘。结果表明,管道沿线滑坡主要以土质小型滑坡为主,同时管道变形主要受滑坡的规模和管道在滑坡体中的位置影响;随后以滑坡的规模(滑坡长度、宽度、厚度以及坡度)以及管道在滑坡体中的位置为变量展开了数值模拟分析,基于数值模拟结果量化了各因素的影响力,形成单个影响因素的影响函数,将各影响函数相乘给出整体的影响函数。以影响函数为基础,建立了分阶段的管道滑坡地质灾害预警模型。该预警模型的建立有助于管道滑坡地质灾害的监测和评估,可以有效减降低所监测区域管道滑坡地质灾害风险,为管道滑坡地质灾害的防控措施采用提供决策依据,保护管道的运营安全,具有显著的社会效益和经济效益。 展开更多

关键词 管道滑坡地质灾害 数值模拟 影响因素 分阶段预警模型

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震后泥石流活跃期的新认识——以四川汶川"8·20"灾害事件为例 被引量：16

3

作者 靳文 张国涛 +2 位作者 邹强 崔鹏 王昊 《山地学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期787-796,共10页

受2019年8月19—20日强降雨影响,位于汶川地震灾区的都江堰和汶川地区(简称"都汶地区")暴发群发性山洪泥石流灾害(简称"8·20"灾害),造成12人遇难,26人失联,直接经济损失约36.26亿元.通过遥感解译、野外现场调... 受2019年8月19—20日强降雨影响,位于汶川地震灾区的都江堰和汶川地区(简称"都汶地区")暴发群发性山洪泥石流灾害(简称"8·20"灾害),造成12人遇难,26人失联,直接经济损失约36.26亿元.通过遥感解译、野外现场调查等手段,结合气象、地形、物源等数据分析,对本次岷江流域泥石流成因与特征有了初步认识:(1)汶川灾区泥石流活动性由震前低频非群发特征,在震后5年内,经历了高频、特大型、群发、粘性泥石流活动性发展阶段,在震后5~15年间,已经演化成低频、大中型、群发、粘-过渡性泥石流并伴生山洪,震后15~20年,汶川灾区泥石流将恢复或接近震前活动状态;(2)"8·20"灾害具有群发性特征,涉及沟谷多达23条,主要沿人类或工程活动相对集中的岷江河谷、都汶公路沿线呈条带状分布;(3)"8·20"灾害的激发雨强和有效降雨分别为24.2 mm/h和116.4 mm,高于震后初期激发雨强,但略低于震前泥石流激发雨强;(4)受控于主河水动力条件和泥石流体搬运能力,"8·20"灾害中泥石流以侵蚀作用和堆积作用两种方式形成危害,洪水表现为冲蚀破坏."8·20"灾害活动是汶川"5·12"强震10年后出现的一次区域性山洪泥石流灾害,加强对此次灾害的认识,有助于为地震灾区灾害防治和减灾规划提供科学支撑. 展开更多

关键词 泥石流 山洪 群发性 低频大规模 震后效应 都江堰 汶川

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泥石流叠加堆积形态演化特征的实验研究 被引量：2

4

作者 李春雨 刘晶晶 +1 位作者 陈晓清 李琪敏 《山地学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期235-248,共14页

泥石流堆积扇因叠加堆积过程而呈现复杂的地貌演化特征,如主体流路改变、扇体形态偏移等。目前对泥石流叠加堆积过程的研究较少,也未提出定量的形态偏移指标,这为泥石流预防和堆积扇土地利用带来困难。本文以代表性宽级配泥石流堆积物... 泥石流堆积扇因叠加堆积过程而呈现复杂的地貌演化特征,如主体流路改变、扇体形态偏移等。目前对泥石流叠加堆积过程的研究较少,也未提出定量的形态偏移指标,这为泥石流预防和堆积扇土地利用带来困难。本文以代表性宽级配泥石流堆积物为原型材料,通过水槽实验,模拟不同密度泥石流的叠加堆积及其形态演化。利用3D扫描重建技术,对堆积形态的几何特征及演化过程进行了定量分析。结果表明:(1)泥石流叠加堆积过程可概括为纵向—垂向—横向三个发展阶段;(2)在密度相同的条件下,泥石流的堆积长度随叠加次数增加呈指数型衰减,堆积厚度呈幂次增加并逐渐稳定于一定极限值,堆积宽度随叠加次数增加呈现先增加后减小的趋势;(3)扇体形态偏移度与泥石流性质、运动特征以及堆积区地形之间存在幂函数关系。本研究明确了泥石流叠加堆积的物理过程和演化特征,建立了泥石流扇体形态偏移度的判别公式,为预测泥石流冲淤及致灾范围提供了理论基础,也为泥石流防治工程优化设计提供数据支撑。 展开更多

关键词 泥石流 叠加堆积 堆积形态 偏移度

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灌木根系形态对土体强度影响的大型直剪试验研究 被引量：2

5

作者 陈婧逸 陈晓清 +2 位作者 宋东日 吕明 蒋豪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第8期120-127,163,共9页

根系形态显著影响根土复合体强度,然而现有研究局限于草本根系根土复合体和室内常规直剪试验。为探究多年生灌木根系形态及空间分布对固土效果的影响,采用大型直剪试验装置(直径400 mm),对原状根土复合体进行了剪切试验。试验中测量了... 根系形态显著影响根土复合体强度,然而现有研究局限于草本根系根土复合体和室内常规直剪试验。为探究多年生灌木根系形态及空间分布对固土效果的影响,采用大型直剪试验装置(直径400 mm),对原状根土复合体进行了剪切试验。试验中测量了根系形态参数(根面积比RAR、根长密度、根体积密度和根表面积密度)、根土复合体抗剪强度和剪胀特性,探讨了根系沿深度的分布特征、根土复合体剪胀性以及根系形态参数与根土复合体抗剪强度的相关关系。结果表明,根系加剧了根土复合体的剪胀;在4个根系形态参数中,剪切带上的RAR和根表面积密度与根系对剪切强度的贡献之间相关性较好;Wu模型能反映根系固土的本质,却存在强度被高估或低估的问题。研究成果有助于推动植物根系在固土领域的应用。 展开更多

关键词 灌木根系形态 根土复合体 抗剪强度 剪胀 大型直剪

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基于量纲分析的泥石流堰塞坝高度特征研究

6

作者 俞昀晗 陈华勇 +2 位作者 阮合春 江耀 李霄 《人民长江》 北大核心 2024年第11期175-184,共10页

泥石流堵河堰塞坝高度直接决定了堰塞湖库容与溃决洪水流量,是影响上、下游受灾程度的关键因素。将影响泥石流堵河的主要参数组合成为4个无量纲因子(体积浓度因子、体积因子、黏粒含量因子、流速比),并通过室内水槽实验研究了无量纲因... 泥石流堵河堰塞坝高度直接决定了堰塞湖库容与溃决洪水流量,是影响上、下游受灾程度的关键因素。将影响泥石流堵河的主要参数组合成为4个无量纲因子(体积浓度因子、体积因子、黏粒含量因子、流速比),并通过室内水槽实验研究了无量纲因子作用下高容重泥石流完全堵河形式及堰塞坝高度特征,还构建了直角交汇情况下堰塞坝沟口高度和堵河高度的预测模型。结果表明:(1)根据主支流量比Q、流速比U的乘积可进一步将泥石流完全堵河模式划分为顶冲对岸式(Q×U≤0.045)和连续推进式(Q×U>0.045)两种形式。(2)对泥石流堰塞坝高度的分析表明,泥石流沟口高度与体积浓度因子、体积因子呈正比,与流速比呈反比;泥石流堵河高度与体积因子呈正比,与体积浓度因子、流速比呈反比,而在黏粒含量因子影响下,泥石流沟口高度和堵河高度均呈现先增后减趋势。(3)构建的模型预测精度良好,实际案例与模型对比相结合的方法验证结果显示,预测模型具有一定适用性。研究成果可为泥石流堵河的防灾减灾工作提供参考。 展开更多

关键词 高容重泥石流 无量纲参数 堰塞坝高度 堵河模式 直角交汇

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基于相对变形方法的桩后土拱模型试验研究 被引量：2

7

作者 钟卫 张帅 贺拿 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期315-326,共12页

为分析桩后土拱在滑动过程中的动态演化过程,设计了一种新型的土体相对变形监测系统,开展了物理模型试验和滑体强度参数分析试验,基于试验监测数据,引入了两个无量纲参数表征滑体相对变形程度和不均匀变形程度。试验结果表明:(1)基于桩... 为分析桩后土拱在滑动过程中的动态演化过程,设计了一种新型的土体相对变形监测系统,开展了物理模型试验和滑体强度参数分析试验,基于试验监测数据,引入了两个无量纲参数表征滑体相对变形程度和不均匀变形程度。试验结果表明:(1)基于桩后土拱变形与传递侧向力曲线特征,土拱演化可分为弹性形成阶段、塑性发展阶段和破坏阶段3个阶段。在破坏阶段观察到显著的三维破坏特征,在水平面上,土拱表现出成层的拱圈挤出破坏;在竖直面上,表现出中下部的滑体土率先开裂并塌落,然后在顶部出现悬链形状的裂缝。(2)随相对变形变化,桩后滑体强度参数在滑动过程中是处于一个动态的强化过程,就强化程度而言,黏聚力较内摩擦角更敏感。(3)前期相对靠后的滑体的相对变形程度与参数强化程度分别高于相对靠前的滑体和桩间滑体,因此,桩周滑体裂缝在向后发展过程中逐渐向桩间中心线发生偏转,在裂缝贯通后形成稳定支撑的拱形结构。 展开更多

关键词 土拱效应 相对变形 物理模型试验 动态机制

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中等压缩性粉质黏土不排水剪切强度试验研究 被引量：3

8

作者 张崇磊 朱秦 +2 位作者 李丞 刘琪 蒋关鲁 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1620-1629,共10页

为获得原状中等压缩性粉质黏土的剪切刚度和抗剪强度,开展了直剪固结快剪和固结不排水三轴剪切(CU)对比试验,分析了偏应力随整体、局部轴向应变的发展,研究了整体、局部变形测量获得抗剪强度的差异,探讨了刚度衰减特征,提出了固结快剪... 为获得原状中等压缩性粉质黏土的剪切刚度和抗剪强度,开展了直剪固结快剪和固结不排水三轴剪切(CU)对比试验,分析了偏应力随整体、局部轴向应变的发展,研究了整体、局部变形测量获得抗剪强度的差异,探讨了刚度衰减特征,提出了固结快剪和CU试验抗剪强度之间的关系。结果表明:变形测量方式对粘聚力c’影响显著,与整体相比,局部粘聚力c’提高2.9~11.1 kPa,局部内摩擦角φ’低0.4°~1.7°。剪切刚度Esec随轴向应变ε1增加呈反"S"形衰减。应变ε1<0.005%时,局部测量刚度Esec高于整体,其衰减幅度显著,但随轴向应变增加,二者刚度差值缩小。直剪试验与CU试验抗剪强度差值随着竖向应力的增加而增大,CU试验抗剪强度明显高于直剪,建立了抗剪强度参数的修正关系。 展开更多

关键词 粉质黏土 抗剪强度 轴向应变 三轴剪切试验 中等压缩性

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干热河谷阴、阳坡失稳性坡面植被与环境因子关系的冗余分析 被引量：3

9

作者 高若允 杨柳生 +2 位作者 田雪 杨鸿飞 林勇明 《山地学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期835-846,共12页

中国干热河谷区失稳性坡面不仅是泥石流频发流域的治理重点,也是抑制谷内生态系统持续逆向演变的关键。针对干热河谷失稳性坡面脆弱生态系统方面的研究,仍未全面深入探讨失稳性坡面上植被与环境因子间的内在联系,缺乏针对性的生态恢复... 中国干热河谷区失稳性坡面不仅是泥石流频发流域的治理重点,也是抑制谷内生态系统持续逆向演变的关键。针对干热河谷失稳性坡面脆弱生态系统方面的研究,仍未全面深入探讨失稳性坡面上植被与环境因子间的内在联系,缺乏针对性的生态恢复措施。本文以中国云南东川蒋家沟干热河谷阴、阳坡失稳性坡面为研究对象,在野外调查采样和室内试验的基础上,利用冗余分析(RDA)探究干热河谷失稳性坡面上植被养分、多样性特征与环境因子间的关系。结果表明:(1)阳坡各区段植被地上部分碳、氮元素含量显著大于地下部分,稳定区显著大于堆积区(P<0.05),阴坡仅堆积区植被地上部分碳、氮元素含量显著大于地下部分,失稳区地上部分氮元素含量显著大于地下(P<0.05)。(2)阳坡Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均显著大于阴坡(P<0.05),且4个指数在阴、阳坡分布规律不一致,具体表现为阳坡稳定区显著大于堆积区,阴坡堆积区显著大于失稳区(P<0.05)。(3)随着坡面稳定程度的降低,土壤有机碳、含水率、全氮和水解氮含量出现不同程度的减小,容重、全磷和速效磷含量则增大。(4)RDA分析结果表明环境因子很好地解释了植被养分、多样性指数的变化,坡向、区段、容重是显著影响因子,其对植被养分、多样性指数的解释率分别为14.53%、44.42%;24.36%、4.18%;6.67%、2.58%。研究结果反映了干热河谷植被养分、物种多样性特征对环境因子的响应和适应策略,可为干热河谷失稳性坡面治理与植被恢复提供理论支撑。 展开更多

关键词 干热河谷 失稳性坡面 植被 环境因子 冗余分析 蒋家沟

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基于HEC-RAS模型的雅江中游古高能洪水的模拟研究 被引量：10

10

作者 蒋先刚 刘维明 +1 位作者 文宿菘 吴朝华 《山地学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期276-288,共13页

高能洪水是地球上目前已知最大规模的极端洪水事件,其对全球地貌演化、气候变化等有着深刻的影响。高能洪水重建可以提高对极端洪水事件的认识,进一步探索高山峡谷地貌对于极端洪水事件的响应。然而,针对高海拔山区的高能洪水模型应用... 高能洪水是地球上目前已知最大规模的极端洪水事件,其对全球地貌演化、气候变化等有着深刻的影响。高能洪水重建可以提高对极端洪水事件的认识,进一步探索高山峡谷地貌对于极端洪水事件的响应。然而,针对高海拔山区的高能洪水模型应用仍存在一定局限,无法得到高准确度的重建结果。为了研究雅江中游高能洪水规模,本研究在雅鲁藏布江中游宽谷加查—米林河段发现的代表古高能洪水的17个砾石洲/滩的基础上,采用HEC-RAS模型,结合ArcGIS平台下的HEC-Georas模块重建了古高能洪水洪峰流量;以±35%的变幅对曼宁糙率系数进行了敏感性测试,以保证重建结果的准确性。计算结果表明:(1)17个砾石洲/滩的模拟水位与野外调查所得标志水位能较好吻合,与实测结果相比误差均小于0.1%;(2)雅鲁藏布江中游古高能洪水洪峰水位为3047.09~3373.39 m,洪峰流量为0.2×10^(6)~1.8×10^(6)m^(3)/s,且最大淹没水深为366 m;(3)当曼宁系数处于±35%的变幅下时,洪峰水位的误差为-0.36%~0.17%,说明该模型对曼宁糙率系数的敏感性较差,采用此方法能够很好地恢复雅鲁藏布江中游古高能洪水洪峰流量。该研究对于充分认识雅鲁藏布江中游的洪水运动规律有重要作用,对于揭示高能洪水在高山峡谷区的特征及其地貌响应具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 古高能洪水 HEC-RAS模型 雅鲁藏布江

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泥石流停淤工程应用现状与思考

11

作者 赵万玉 游勇 +1 位作者 陈晓清 杨东旭 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期12-19,共8页

泥石流综合防治体系主要由稳固、拦挡、排导和停淤工程组成,其中停淤工程发挥重要的减灾作用。在查阅国内外泥石流停淤工程相关资料的基础上,对已建的停淤工程开展野外调查,总结停淤工程在设计和运行过程中存在的问题。具体表现在:1)停... 泥石流综合防治体系主要由稳固、拦挡、排导和停淤工程组成,其中停淤工程发挥重要的减灾作用。在查阅国内外泥石流停淤工程相关资料的基础上,对已建的停淤工程开展野外调查,总结停淤工程在设计和运行过程中存在的问题。具体表现在:1)停淤场内缺乏泥石流分流、导流及均衡停淤措施,导致停淤空间未合理利用;2)停淤工程设计仍以经验设计为主,尤其是停淤量以经验估算为主,计算结果与实际停淤量偏差大;3)停淤场内缺乏快速停淤和减速耗能措施,导致结构受损;4)传统停淤挡墙设计未考虑泥石流冲击力;5)停淤场占地面积与人类使用土地之间的矛盾等。基于以上问题,作者提出泥石流停淤工程均衡停淤的理念,并对以后泥石流停淤工程的设计和研究提出停淤空间优化配置、停淤挡墙结构型式和设计参数优化等方面的思考。 展开更多

关键词 泥石流 防治工程 停淤场 应用现状 均衡停淤

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风化残积砂土相对密实度及含水率对抗剪强度的影响

12

作者 方迎潮 张垚 +3 位作者 葛华 孔志岗 蒋毅 赵飞 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期100-108,共9页

全风化花岗岩回填土的抗剪强度受其含水率与相对密实度的影响。优化回填土含水率与相对密实度来提高土体抗剪强度是实现中缅油气管道龙陵段管道作业边坡坡面侵蚀治理的手段之一。以管沟回填的全风化花岗岩回填土为研究对象,通过室内直... 全风化花岗岩回填土的抗剪强度受其含水率与相对密实度的影响。优化回填土含水率与相对密实度来提高土体抗剪强度是实现中缅油气管道龙陵段管道作业边坡坡面侵蚀治理的手段之一。以管沟回填的全风化花岗岩回填土为研究对象,通过室内直剪试验和人工降雨模型试验,研究该类土体抗剪强度参数随着含水率和干密度的变化规律以及其抗冲刷能力。结果显示:1)干密度为1.30 g/cm^(3)的土样的最佳含水率为15%,此时其黏聚力和内摩擦角分别为20.33 kPa和34.59°,当土体含水率增加至25%时,其黏聚力降低至3.63 kPa,内摩擦角减小到32.42°;2)通过击实方式将土体的相对密实度从0.06提高至0.83,土体的黏聚力和内摩擦角分别提高53%和18%,相对密实度为0.50时,对土体抗剪强度参数的改善效果最佳;3)人工模拟降雨实验结果显示,坡面侵蚀模数与土体的抗剪强度有关,尤其与内聚力呈负相关关系。综上,相同含水率条件下,提高土体的相对密实度,能有效改善土体的抗侵蚀能力。 展开更多

关键词 坡面侵蚀 全风化花岗岩回填土 抗剪强度 含水率 相对密实度

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高能溃决洪水侵蚀机理与地貌效应研究进展

13

作者 杨泽文 吴兵兵 +5 位作者 刘维明 杨安娜 李雪梅 王昊 阮合春 周燕莲 《地球科学》 北大核心 2025年第2期718-736,共19页

高能溃决洪水作为一种高量级、低频率的极端地表事件,其所具有的强烈侵蚀和重塑能力极大影响着地表形貌的演化.近年来,有关高能溃决洪水的研究逐渐增多,然而相关的侵蚀机制与地貌效应仍缺乏系统性认识.通过系统梳理国内外高能溃决洪水... 高能溃决洪水作为一种高量级、低频率的极端地表事件,其所具有的强烈侵蚀和重塑能力极大影响着地表形貌的演化.近年来,有关高能溃决洪水的研究逐渐增多,然而相关的侵蚀机制与地貌效应仍缺乏系统性认识.通过系统梳理国内外高能溃决洪水侵蚀研究中的相关进展,总结了高能溃决洪水形成的大、中、小3种侵蚀地貌及相关特征,分析了包括拔蚀、空蚀、涡蚀和磨蚀四种高能溃决洪水侵蚀模式与发生条件,进一步归纳了高能溃决洪水典型侵蚀效应.最后结合国内外研究热点,从多方法揭示高能溃决洪水侵蚀机理与驱动因素、侵蚀运移作用下的“工具效应”与“覆盖效应”、高能溃决洪水与颗粒破碎的功能关系及侵蚀和构造抬升的耦合作用等方面对未来高能溃决洪水侵蚀研究进行了展望.旨在深入理解高能溃决洪水的发生规律及其侵蚀过程,加深对此类灾难性极端地表事件与地貌演化之间关系的认识. 展开更多

关键词 溃决洪水地貌 侵蚀机制 侵蚀模式与类型 侧向侵蚀 地貌演化 地貌学

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泥石流冲击桥墩动力相互作用物理模型试验 被引量：22

14

作者 王东坡 陈政 +3 位作者 何思明 陈克坚 刘发明 李明清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3363-3372,共10页

在我国西部山区地震、地质活跃带,泥石流灾害对位于泥石流沟道、沟口等位置处的桥墩构成重大威胁。如何量化描述泥石流冲击桥墩的动力过程,是泥石流减灾领域拟要解决的一个重要科学问题。以泥石流灾害威胁成兰铁路沿线桥墩的工程背景为... 在我国西部山区地震、地质活跃带,泥石流灾害对位于泥石流沟道、沟口等位置处的桥墩构成重大威胁。如何量化描述泥石流冲击桥墩的动力过程,是泥石流减灾领域拟要解决的一个重要科学问题。以泥石流灾害威胁成兰铁路沿线桥墩的工程背景为基础,依托大型泥石流模拟系统,进行多组室内大比例泥石流冲击桥墩物理模型试验。研究泥石流流速、流深以及流体特征参数与泥石流冲击压力的相关性。试验结果表明:冲击过程主要受到弗汝德数Fr和雷诺数Re两个无量纲数控制,稀性泥石流冲击压力主要控制参数为Fr,而对于黏性泥石流则同时有Fr和Re的影响;不论是对于峰值冲击力还是冲击功率谱,不同类型泥石流差别显著;在相同重度等条件下,稀性泥石流具有更大的冲击能量;此外,各种类型泥石流通过临界Fr线得到了本质上的区分。研究成果将为桥墩抗泥石流冲击结构设计提供技术支持及科学依据。 展开更多

关键词 泥石流 桥墩 冲击 物理模型试验

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藏东南帕隆藏布流域冰碛物典型特征及工程效应 被引量：13

15

作者 杨东旭 游勇 +2 位作者 王军朝 杨栋 刘建康 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期841-851,共11页

为详细调查拟建川藏铁路沿线帕隆藏布流域冰碛物的物理力学特征,评估冰碛物作为地质灾害物源和工程地基的稳定性,选取帕隆藏布流域32处典型冰碛物为研究对象,通过开展天然密度、含水率、颗分、大型直剪、三轴剪切、膨胀性、渗透性等原... 为详细调查拟建川藏铁路沿线帕隆藏布流域冰碛物的物理力学特征,评估冰碛物作为地质灾害物源和工程地基的稳定性,选取帕隆藏布流域32处典型冰碛物为研究对象,通过开展天然密度、含水率、颗分、大型直剪、三轴剪切、膨胀性、渗透性等原位试验和室内测试,结合现场剖面测绘等调查手段,总结了冰碛物的分布与沉积特征和物理力学参数特征,统计了不同参数间的相关性。结果表明:冰碛物物理力学参数与含水率、孔隙比及粘粒含量密切相关,其中天然密度和压缩模量均与孔隙比呈线性负相关,而垂直渗透系数和自由膨胀率与粘粒含量呈二次方关系,抗剪及抗压强度与孔隙比和含水率呈二元函数关系。通过分析冰碛物在三种不同沉积部位(现代冰舌前缘、冰川谷中游、沟口主河岸坡)的起动方式,初步探讨了冰碛体的稳定性及其在川藏铁路、川藏高速公路等重大工程中的不同应用对策(桥隧绕避、工程边坡、路堑或地基等)。 展开更多

关键词 藏东南 海洋性冰川 冰碛物 物理力学特征 地质灾害

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古老的长江,年轻的三峡 被引量：1

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作者 张信宝 胡凯衡 +3 位作者 刘彧 张启源 刘维明 王世杰 《山地学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期611-620,共10页

长江的形成演化长期以来一直是地貌学界关注的热点。论文在构造—气候—地貌耦合体系的框架下,通过长江上游不同类型河流阶地空间分布格局的分析,推演新生代以来长江上游的水系演化过程。古近纪长江上游地区为断陷湖盆内流水系,长江尚... 长江的形成演化长期以来一直是地貌学界关注的热点。论文在构造—气候—地貌耦合体系的框架下,通过长江上游不同类型河流阶地空间分布格局的分析,推演新生代以来长江上游的水系演化过程。古近纪长江上游地区为断陷湖盆内流水系,长江尚未形成。古老的长江形成于新近纪,川江是古长江的上游,在乌江汇口涪陵附近南流,沿乌江—沅江—洞庭湖汇入长江中游河段。这一时期,金沙江南流入海,未东流汇入川江。三峡贯通大致发生于新近纪—第四纪之交(年轻的三峡),原沿乌江南流的川江被袭夺东流,四川盆地内的川江及支流下切,形成连续稳定分布的基座阶地。西部高原的南北向古水系被袭夺东流,横断山区的金沙江、大渡河和岷江等河流急遽下切,深切河谷内滑坡阻河溃决形成的堰塞湖阶地发育。金沙江等河流溯源侵蚀过程仍在继续,但尚未影响到裂点以上的青藏高原面上河段,这些河段河谷内的阶地为堆积或埋藏阶地。分布于珠江流域的盲鱼(Sinocyclocheilus sanxiaensis,~0.55 Ma)出现在秭归附近的长江和云南高原与川中丘陵紫色土酸碱度的差异(前者酸性,后者中性偏碱性),这两个证据也是“年轻的三峡”的佐证。 展开更多

关键词 古老的长江 年轻的三峡 金沙江 川江 堰塞湖阶地 基座阶地

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雅江河谷防沙治沙生态工程实施年限对沙地持水性能的影响 被引量：4

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作者 唐永发 张宝军 +3 位作者 熊东红 刘琳 唐科明 袁勇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期55-63,共9页

为探究雅鲁藏布江(下称“雅江”)河谷阶地2种类型防沙治沙生态工程(砂生槐灌木林、杨树人工林)实施对沙地持水性能的影响,测定了该区6,12,30年生态工程样地0—30 cm土层沙地持水性能和土壤理化性质,采用模糊数学法计算了土壤质量指数,... 为探究雅鲁藏布江(下称“雅江”)河谷阶地2种类型防沙治沙生态工程(砂生槐灌木林、杨树人工林)实施对沙地持水性能的影响,测定了该区6,12,30年生态工程样地0—30 cm土层沙地持水性能和土壤理化性质,采用模糊数学法计算了土壤质量指数,分析了沙地持水性能的影响因素,并采用多元逐步回归法确定了主要影响因素。结果表明:(1)研究区0—10 cm土层砂生槐和杨树人工林土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量指标从6~30年增幅分别为5.81%~9.19%和51.47%~71.48%,杨树人工林上述持水量指标是砂生槐的1.02~1.60倍。(2)杨树人工林促进沙地0—10 cm土层机械组成、容重、孔隙度等结构变化和有机质、全氮等养分含量提高均优于砂生槐。随实施年限变化,砂生槐上述土壤指标变化整体为12年最好,杨树人工林则依次为30年>10年>6年。(3)2种生态工程0—30 cm土层土壤综合质量指数平均值随年限的增加呈增加趋势。相关分析和多元逐步回归分析结果表明,沙地持水性能与沙地机械组成、容重、孔隙度、有机质、全氮和全磷均呈极显著相关,其主要影响因素为毛管孔隙度、全氮和极细砂。综合可知,杨树人工林作为当地引进乔木种,其对沙地持水性能提升效果及持续作用均优于乡土种灌木砂生槐,能够很好地促进沙地恢复。研究结果可为认识区域沙地生态水文功能变化和生态工程建设提供数据参考。 展开更多

关键词 生态工程 持水性能 理化性质 实施年限 雅江河谷

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雅江河谷中段典型防沙治沙生态工程对沙地持水性能的改良效应 被引量：5

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作者 唐永发 熊东红 +1 位作者 张宝军 刘琳 《山地学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期461-472,共12页

雅鲁藏布江河谷中段是西藏自治区社会经济文化政治的中心区域,严重风沙灾害对雅江中段区域经济发展构成了直接威胁。雅江河谷实施的一系列防沙治沙生态工程对减轻河谷地区的风沙灾害起到了显著作用。然而,对高寒地区生态工程实施引起的... 雅鲁藏布江河谷中段是西藏自治区社会经济文化政治的中心区域,严重风沙灾害对雅江中段区域经济发展构成了直接威胁。雅江河谷实施的一系列防沙治沙生态工程对减轻河谷地区的风沙灾害起到了显著作用。然而,对高寒地区生态工程实施引起的沙地土壤持水性能改良效应仍然缺乏定量认知。本研究选择雅江河谷4种典型植被类型(藏沙蒿、花棒、砂生槐、杨树+砂生槐)生态工程样地及1个活跃沙丘对照样地,开展原位观测与试验研究,测定了0~30 cm深度土壤基本理化性质和持水性能,分析了土壤持水性能与理化性质的相关性。研究结果表明,4种生态工程对沙地土壤理化性质及持水性能均有一定改良作用:(1)与活跃沙丘相比,生态工程实施驱动表层0~10 cm土壤颗粒明显细化,粉粒、极细砂含量提高25.75~54.61倍和2.31~5.56倍,中砂、粗砂含量降低55.47%~91.57%和39.73%~90.23%;容重显著降低8.67%~34.00%,总孔隙度、毛管孔隙度提高16.06%~45.46%和8.74%~23.39%;有机质、全氮含量增加17.77~72倍和9.50~32倍;而10~30 cm土层的上述理化性质仅在杨树+砂生槐样地有显著变化。(2)生态工程实施驱动沙地表层0~10 cm持水性能显著提升,与活跃沙丘相比,表层土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量分别提高了28.04%~124.45%、20.09%~88.75%和25.56%~104.80%;而10~30 cm土层持水能力仅杨树+砂生槐样地有显著提升。(3)相关分析表明,持水性能指标与容重、中砂粒含量极显著负相关,与总孔隙度、毛管孔隙度、粉粒、极细砂、有机质、全氮含量呈极显著正相关(P<0.01)。本研究结果可为雅江河谷防沙治沙生态安全屏障建设成效评估提供基础数据支撑,同时为区域沙地治理工程类型选择提供依据和参考。 展开更多

关键词 土地沙化 生态工程 理化性质 持水 雅鲁藏布江

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山岭隧道超浅埋段开挖围岩变形分析 被引量：15

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作者 林锦腾 邱洪志 王永祯 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第24期9982-9987,共6页

为探究山岭隧道洞口段、山腰、沟谷等浅埋段在开挖过程中围岩的变形规律,采用了数值模拟和现场监测的手段,对超浅埋隧道在开挖条件下围岩的变形进行分析。结果表明:当隧道埋深小于2倍隧道直径时,埋深越浅隧道开挖后拱顶下沉位移越大;超... 为探究山岭隧道洞口段、山腰、沟谷等浅埋段在开挖过程中围岩的变形规律,采用了数值模拟和现场监测的手段,对超浅埋隧道在开挖条件下围岩的变形进行分析。结果表明:当隧道埋深小于2倍隧道直径时,埋深越浅隧道开挖后拱顶下沉位移越大;超浅埋隧道开挖后围岩的变形可分为三个阶段,即变形急增阶段、变形缓慢阶段和变形平稳阶段;其中,第一阶段围岩产生的变形最大,是隧道开挖过程中重点关注的一个阶段。通过对比分析发现,实际监测数据与模拟结果变化趋势基本吻合,模拟结果的累积变形值略大于实际监测结果,这是因为监测工序晚于开挖工序。因此,掌握超浅埋隧道在开挖过程中的围岩变形规律,并制定科学合理的开挖支护措施对隧道的安全十分重要。研究成果对同类工程具有指导意义。 展开更多

关键词 超浅埋隧道 围岩变形 现场监测 数值分析

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云南省蒋家沟不同植被类型土壤物理性质对水分入渗特征的影响 被引量：7

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作者 李松阳 刘康妮 +2 位作者 余杭 林勇明 王道杰 《山地学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期867-878,共12页

云南省蒋家沟是中国西南典型泥石流频发区,区内不同植被类型的土壤物理性质影响土壤水分入渗特征和泥石流启动。以往研究主要关注土壤入渗过程的分析及其对泥石流启动过程的影响,对不同植被类型坡面的入渗特征及入渗与土壤物理性质的关... 云南省蒋家沟是中国西南典型泥石流频发区,区内不同植被类型的土壤物理性质影响土壤水分入渗特征和泥石流启动。以往研究主要关注土壤入渗过程的分析及其对泥石流启动过程的影响,对不同植被类型坡面的入渗特征及入渗与土壤物理性质的关系涉及较少。本研究对云南省蒋家沟裸地、草地、灌丛和林地的基本土壤物理性质进行比较,利用双环入渗法测定4种植被类型的土壤入渗过程,通过4种入渗模型进行拟合并比较其在泥石流频发区的适宜性,分析土壤入渗过程的影响因素,补充并完善了泥石流频发区不同植被类型的坡面土壤水分入渗规律。结果表明:(1)4种植被类型初渗速率值为4.52~31.37 mm/min,稳定渗透速率为0.74~1.47 mm/min,各植被类型平均渗透速率从大到小排序为:裸地>灌丛>草地>林地;(2)4种入渗模型中通用经验模型拟合效果较好,适用于描述本研究区域土壤的入渗特性;(3)灌丛对研究区土壤入渗能力改善效果最佳;(4)影响土壤入渗特征的主要物理性质为土壤孔隙特征和土壤质地。本研究可为有效利用泥石流频发区土壤水资源、合理评价植被类型对土壤结构的改良效应提供科学依据。 展开更多

关键词 植被类型 土壤物理性质 土壤入渗特征 蒋家沟

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