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锡林郭勒草地表层土壤粒度分形特征及其与风蚀的关系 总被引：3，自引：1，他引：2
在锡林郭勒草地以400 m为间距均匀布设160个样点,采集各点表层0~1 cm土样,测定土壤机械组成,计算土壤粒度分形维数,分析锡林郭勒草地景观尺度土壤粒度分形特征及其与风蚀的关系。结果表明：（1）分形维数越小,土壤质地越粗,分形维数与小于0.05 mm细颗粒含量显著正相关,与大于0.05 mm粗颗粒含量显著负相关;（2）分形维数随土地利用状况的变化趋势为禁牧>轻牧>中牧>重牧>耕地。在草地条件下,土壤容重值越大,分形维数越小;在耕地条件下,二者无显著相关关系;（3）分形维数越大,风蚀危险性越低,分形维数越小,风蚀危险性越高。 相似文献
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《山地学报》2015,(6)
"5.12"汶川地震产生了大量崩滑堆积体,这些棱角状粗颗粒体在水流激发下易起动形成坡面泥石流。在对汶川地震区坡面泥石流地质模型调研基础上,建立以立方体为稀性坡面泥石流粗颗粒的基本模型,结合坡面泥石流的宽级配特性,提出立方体模型的滑移、翻转(包括绕边翻转、绕支点翻转及嵌固绕边翻转)等起动方式。并以水力学、泥沙动力学为理论基础,推导得出粗颗粒在滑移、翻转起动方式下的起动平均流速公式。参照陈伯奇的实验数据,计算粒径为5~10 mm颗粒在不同坡度条件下的起动流速,并对比显示两者具有较好的吻合性,表明立方体作为稀性坡面泥石流粗颗粒的起动模型是合理的。计算结果也表明,在同一坡度条件下,粗颗粒滑移起动所需的水流激发流速最低,绕边起动次之,颗粒嵌固起动所需的激发流速最大,如坡度为30°条件下,滑移起动的水流激发流速为0.349 m/s,绕边起动为0.430 m/s,嵌固起动为0.473 m/s。据此推断,当水流达到一定流速(如30°坡度下、流速为0.349 m/s)时,粗颗粒的最初起动以滑移为主;随着流速增大,逐渐出现翻转起动;当水流流速急剧增大时,大部分嵌固粗颗粒会以翻转的方式瞬间起动,从而形成稀性坡面泥石流。成果对稀性坡面泥石流起动条件研究具有一定的理论意义,对泥石流灾害预警具有一定的指导作用。 相似文献
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泥石流在坝前堆积固结的过程发生泥石流浆体中固体颗粒沉降和孔隙水压力消散,它直接影响了坝基扬压力大小和变化,对坝体稳定性造成影响。本文通过自制实验模型装置模拟不同密度泥石流作用在坝前的沉积渗透过程,观测不同密度泥石流坝前沉积特征和浆体细颗粒沉降速率,并通过水压传感器测得坝前沉积底部孔隙水压力和坝基扬压力随沉积时间的变化过程,最后结合不同密度泥石流沉积特征分析了泥石流沉积过程对扬压力衰减过程的影响。研究结果表明:稀性泥石流沉积过程中具有明显的颗粒分选性,且浆体细颗粒沉降速率与泥石流密度表现出线性负相关性;泥石流沉积底部孔隙水压力随沉积时间呈指数衰减趋势,拟合指数函数系数与上部浆体细颗粒沉降速率满足线性正相关性;沉积过程中坝基扬压力与坝前沉积底部孔隙水压力具有相同的对数衰减趋势,两者呈线性正相关性。本研究着眼于拦砂坝扬压力产生机制,研究了泥石流坝前颗粒沉积和水力扩散过程对坝基扬压力变化过程的影响,为拦砂坝扬压力计算提供了新的视角,具有一定的工程和理论意义。 相似文献
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《山地学报》2018,(6)
泥石流的声波是泥石流声波预警的重要媒介,声波的特性从一定程度上可以反映泥石流的性质和规模。通过开展容重为1. 3 t·m~(-3)、1. 5 t·m~(-3)、1. 7 t·m~(-3)、2. 0 t·m~(-3)和不同流量(规模)的34次室内泥石流实验,采集了泥石流流速、流量(规模)数据及声波信号,采用短时傅里叶变换(STFT)和滤波器对声波信号进行处理,分析研究了泥石流容重、流量对声波最大振幅、时域频域、声波能量的影响规律。实验表明:声波振幅的高低可反映泥石流规模的大小,泥石流声波最大振幅与流量表现出线性正相关性;泥石流声波最大振幅随容重呈线性增长趋势,拟合函数系数与容重满足线性正相关性,据此可以估算泥石流的峰值流量及规模;不同容重的泥石流声波能量分布频带不同,稀性泥石流的声波能量均匀分布在高(Band3)、中(Band2)、低(Band1)三个频带上,过渡性泥石流的声波能量集中在中、高两个频带上,粘性泥石流的声波能量集中在中、低两个频带上。通过对声波能量分布的分析,可以对泥石流的性质和类型进行判别。 相似文献
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近代黄河三角洲的沉积特征* 总被引：9，自引：4，他引：5
本文论述了近代黄河三角洲沉积物的数量特征、粒度特征及共分布、结构与构造特征,认为:1.各期亚三角洲的淤积厚度、速率和陆地淤积率都与亚三角洲的建造历时及废止方式有关,淤积厚度有共最大限度;2.沉积颗粒均细于0.25mm级,粉砂粘土占优势,无推移质段。Mz(φ)值与δf成正比,与Kg成反比;3.沉积构造与沉积水动力及颗粒大小有关,沉积物的分布与结构反映了三角洲建造的基本特征。 相似文献
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《山地学报》2016,(1)
对116条泥石流沟取样,所取土样共182个,通过室内颗分试验得到其颗粒组成特征,以此为基础引入分形理论计算各土样的分维值,并分析分维值与级配特征之间的关系。分析发现:泥石流源区砾石土以一重分形特征为主,分维值介于2.250~2.798之间,分维值大的砾石土颗粒组成较为均匀,分维值减小,砾石土中的细颗粒含量逐渐降低。基于砾石土分维值分布区间,在野外配置土样开展泥石流启动试验,综合分析试验现象、孔隙水压力及含水量变化情况得到以下结论:形成泥石流的砾石土具有临界特征,分维值小于2.4的砾石土不易形成泥石流;分维值介于2.4~2.6时,以土力类泥石流为主,泥石流重度较高且规模较大;分维值介于2.6~2.7时,以水力类泥石流为主,泥石流的重度较低,以稀性泥石流为主,并伴有明显的阵性特征。分维值及降雨条件相同时,土体变形(未启动形成泥石流)或破坏启动形成泥石流的时间与密度呈正相关关系。 相似文献
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南昌厚田沙地沉积物的粒度特征及其影响因素 总被引：2，自引：1，他引：1
厚田沙地是亚热带湿润地区的典型风沙化土地,分析不同地貌部位沉积物的粒度特征,有助于探讨其分布规律与影响因素。结果表明：厚田沙地沉积物主要由中沙和粗沙组成,平均粒径为1.28 Ф,分选性较差,呈正偏和窄峰态分布,整体表现为距赣江越远,细颗粒含量增多,粗颗粒含量减少,平均粒径逐渐变细。不同地貌部位沉积物的粒度特征存在较大差异：迎风坡风力作用强劲,侵蚀强烈,导致细颗粒较少、平均粒径较粗,表层相对20 cm深度更粗;背风坡由于风力涡旋而沉积较多细颗粒,平均粒径较细,表层相对20 cm深度更细;前丘顶与平沙地不仅受到风力侵蚀,也是人工活动强烈区,导致平均粒径变化较大,但大部分表层比20 cm深度更粗。 相似文献
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基于无接触的泥石流次声信号的有效波形特征提取识别不同类型的泥石流及预警泥石流规模、危害是国内外泥石流研究的新方向。本研究利用室内实验采集到的65次稀性、过渡性和粘性泥石流次声信号数据,采用集成经验模式分解(EEMD)对次声信号进行分解,提取本征模态函数(IMF)主分量,对比分析了原始信号和主分量信号STFT分布的时频特性差异,计算了主分量IMF盒维数值,并将其作为特征值输入最小二乘支持向量机(LS-SVM)分类器进行训练和分类,初步实现了基于次声分形特征指标识别泥石流类型。研究表明:(1)通过对EEMD重构的主IMF分量信号进行短时傅立叶变换(STFT)时频分析后,主分量信号具有优良的时频聚焦性能,提升了信号识别的准确性和精度;(2)稀性、过渡性和粘性泥石流的原始次声信号盒维数值分别为1.625、1.578和1.519,利用次声盒维数值可以识别泥石流的类型;(3)通过LS-LSVM模型训练测试,正确识别率达87%,其中稀性和过渡性泥石流为80%,粘性泥石流为100%。本研究利用次声特征指标无接触判识了泥石流类型,为次声自动识别、监测和预警泥石流灾害做了积极探索。 相似文献
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蒋家沟流域在小江大断裂东侧的隆起地段,这一区域构造活动强烈。自第四纪以来,受到内、外动力地质作用的共同影响,蒋家沟在河流沉积及泥石流堆积作用下形成了阶梯状台地。实地考察蒋家沟各支沟残留台地的沉积构造、新鲜坡面的古泥石流活动记录,根据泥石流堆积物的沉积特征,初步划分泥石流类型。再结合现有的泥石流容重计算方法和各泥石流台地泥石流堆积物的颗粒分析实验结果,可计算出蒋家沟不同泥石流活跃期泥石流的天然容重,还原了蒋家沟第四纪以来不同时期泥石流活动特征。最后讨论了泥石流在不同时期发生变化的原因。 相似文献
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Philip A. Allen Nikolaos A. Michael Mitchall D’Arcy Duna C. Roda‐Boluda Alexander C. Whittaker Robert A. Duller John J. Armitage 《Basin Research》2017,29(2):180-202
Sediment is fractionated by size during its cascade from source to sink in sediment routing systems. It is anticipated, therefore, that the grain size distribution of sediment will undergo down‐system changes as a result of fluvial sorting processes and selective deposition. We assess this hypothesis by comparing grain size statistical properties of samples from within the erosional source region with those that have undergone different amounts of transport. A truncated Pareto distribution describes well the coarser half of the clast size distribution of regolith, coarse channel bed sediment and proximal debris flows (particularly their levees), as well as the coarser half of the clast size distribution of gravels that have undergone considerable amounts of transport in rivers. The Pareto shape parameter a evolves in response to mobilization, sediment transport and, importantly, the selective extraction of particles from the surface flow to build underlying stratigraphy. A goodness of fit statistic, the Kolmogorov–Smirnov vertical difference, illustrates the closeness of the observed clast size distributions to the Pareto, Weibull and log‐normal models as a function of distance from the depositional apex. The goodness of fit of the particle size distribution of regolith varies with bedrock geology. Bedload sediment at catchment outlets is fitted well by the log‐normal and truncated Pareto models, whereas the exponential Weibull model provides a less good fit. In the Eocene Escanilla palaeo‐sediment routing system of the south‐central Pyrenees, the log‐normal and truncated Pareto models provide excellent fits for distances of up to 80 km from the depositional apex, whereas the Weibull fit progressively worsens with increasing transport distance. A similar trend is found in the Miocene–Pliocene gravels of the Nebraskan Great Plains over a distance of >300 km. Despite the large fractionation in mean grain size and gravel percentage from source region to depositional sink, particle size distributions therefore appear to maintain log‐normality over a wide range of transport distance. Use of statistical models enables down‐system fractionation of sediment released from source regions to be better understood and predicted and is a potentially valuable tool in source‐to‐sink approaches to basin analysis. 相似文献
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生物基可降解聚乳酸(PLA)沙障对沙丘表层沉积物粒度特征的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
以吉兰泰盐湖北部流沙区铺设8 a的不同规格聚乳酸（PLA）沙障内沉积物为研究对象,利用激光衍射技术分析了沙丘表层0~3 cm沉积物粒度组成,计算并分析平均粒径、标准偏差等粒度参数,探讨了影响障内沉积物相对粗细的关键组分,分析PLA沙障的防沙效益。结果表明：PLA沙障内沉积物以细沙、中沙、极细沙为主。中沙、极细沙、细沙是障内沉积物的关键组分。PLA沙障的阻滞作用使得中沙、粗沙含量百分比升高,细颗粒含量百分比降低,障内沙粒分选性逐渐变差,峰态偏离正态分布,向负偏方向发展,频率分布曲线分布范围变宽,累积频率曲线变缓,表层颗粒组成趋于粗化。1 m×1 m规格PLA沙障内均以积沙为主;沙丘迎风坡和背风坡的2 m×2 m、3 m×3 m沙障内均为积沙状态,丘顶则为风蚀状态。综合考虑沙障铺设成本和防护效果,得出研究区域内2 m×2 m规格PLA沙障整体防沙效益最佳。 相似文献
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David J. Sauchyn 《自然地理学》2013,34(3):191-217
Much of the previous research on mountain debris slopes has focused on slopes of avalanche and, especially, rockfall origin. This study examines particle size and shape variation on some debris fans formed by rockfall, snow avalanches, and stream-debris flow on dissected rockwalls. The particle size and shape data are derived from the lengths of the 3 principal axes of 50 particles sampled at 152 stops on 24 transects. The analysis of these data indicates that variation in particle shape is a function of source rock lithology while particle size varies according to the process of coarse debris transfer. Most of the size variation occurs at the sampling stops and among stops within transects. Size means and variances differ according to process for samples not affected by stream-debris flow. Second-order polynomial regressions depict the longitudinal size sorting produced by each process and reflect the unique nature of debris transfer on dissected rockwalls, where rockfall is impeded and debris is sequentially or simultaneously subject to gravitational and boundary shear stresses. 相似文献
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泥石流体的沉积稳定浓度与颗粒级配之关系 总被引：1，自引：0，他引：1
沉积稳定浓度主要反映了泥石流固体物质的级配特点,它涉及到泥石流体的固体颗粒的大小和排列状况。利用这种浓度可确定泥石流体的粘滞系数、宾汉剪切力以及与泥石流颗粒级配有关的其他参数。分析了泥石流体的沉积稳定浓度与颗粒级配的理论关系,并用实验方法建立了它们的关系式。 相似文献
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Vincent Jomelli & Pascal Bertran 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》2001,83(1-2):15-28
We analyse the morphology and sedimentology of 25 dirty snow avalanche deposits in the French Alps. The deposits typically have either a snow-ball structure or a massive structure with sliding planes. The snow balls show a longitudinal and a vertical sorting that reflects a sieve effect, similar to that observed in other rapid inertial granular flows. The massive type results from snow compaction when the avalanche is channelled by a gully or when it reaches the distal part of the scree. Velocity decrease and compaction limit the deformation to a zone at the base of the snow mass and cause the formation of distinctive sliding planes. These appear as smooth recrystallised surfaces due to local melt from frictional heating. The flow can be assimilated to a frictional granular flow. No systematic variation of size and shape of the rock debris has been observed along the profiles in both types of deposit. The distribution of rock debris and its fabric suggest that the clasts are transported passively and do not undergo any sorting during displacement. Snow melt after avalanching causes a redistribution of rock debris particularly when the snow thickness is important. This redistribution does not generate new sedimentological characteristics such as enhanced sorting or fabric. 相似文献
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人工卵石床面风沙流粒度特征 总被引：1，自引：0，他引：1
沉积物粒径分布对风沙沉积物的起动、输送和沉降过程十分重要。不同粒径的风沙沉积物空气动力学特征不同,从而导致其起动机理、输送过程和沉降模式不同。因此,粒度可以作为风沙沉积过程的指示器。戈壁是西北地区的一种重要地貌景观,戈壁风沙流是风沙物理研究的内容之一,但目前研究较少,特别是对戈壁风沙流粒度分布的研究,几乎没有报道。本文利用人工卵石床面模拟戈壁地表,对0.25、0.5、1 m和2 m高度的风沙流粒度特征进行观测,结果表明：沙源、地表状况、风程效应等影响沙粒粒径随高度的变化。沙源近,平均粒径随高度先减小后增加;沙源远,平均粒径随高度增加减小。戈壁表面的不同区域,沙粒粒径级配不同：随高度增加,粗砂,中砂含量降低,细砂、极细砂和粉砂含量增加;随距离增加,中砂含量降低,细砂、极细砂和粉砂含量增加。平均粒径越大,分选越好,偏度越趋于正偏,峰度越趋于变宽。偏度、峰度随分选系数增加而增加。峰度随偏度增加而增加。 相似文献