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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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稀性泥石流容重计算的改进方法 总被引：4，自引：0，他引：4
稀性泥石流的沉积样的粒度不能反映稀性泥石流的实际粒度,过渡(亚粘性)泥石流的沉积样的粒度也不能完全反映亚粘性泥石流的实际粒度.通过分析稀性泥石流和亚粘性泥石流沉积样中的粗颗粒和细颗粒组成的百分比与稀性泥石流和亚粘性泥石流的实际粒度分布关系,得出稀性泥石流以细颗粒为主,>5 mm的粗颗粒的百分比较小,大多数稀性泥石流的沉积样中这部分粗颗粒百分含量被夸大.去掉稀性泥石流沉积样中>5 mm的粗颗粒可以修正被夸大的粗颗粒比例,由此粒度分布和修正公式计算的稀性泥石流容重与实际容重吻合较好.去掉亚粘性泥石流沉积样中>20 mm的粗颗粒,可以修正亚粘性泥石流的粒度分布,由此粒度分布计算的亚粘性泥石流容重与实际容重吻合更好. 相似文献
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泥石流警报技术探索 总被引：1，自引：0，他引：1
泥石流警报是减轻泥石流灾害,尤其是减少人员伤亡和贵重财物损失的重要手段.泥石流警报划分为4个类型:提示性警报、形成性警报、非成灾性警报和成灾性警报.泥石流警报的监测机构,划分为4个级别:泥石流预警一级监测站、二级监测站、三级监测站和预警简易监测点.泥石流预警一级监测站主要承担泥石流可能造成的特大灾和超特大灾的警报监测任务,二级监测站主要承担泥石流可能造成的大灾的警报监测任务,三级监测站主要承担泥石流可能造成的中灾的警报监测任务,泥石流预警简易监测点主要承担泥石流可能造成的小灾的警报监测任务.泥石流警报的监测项目:专业监测包括降水、气象其他要素、泥石流次声、地声、泥位、流速、重度、粘度、沟道冲淤变化和次生灾害等,简易监测包括泥石流暴发的前兆现象、降水、水(泥)位与泥沙变化状态和泥石流次声等.泥石流警报的监测数据包括降水、气象其他要素、泥位、流速、重度、粘度、次声、地声、沟道冲淤变化和次生灾害数据等.泥石流成灾性警报分为4等14级,讨论并给出了各等级成灾性警报的临界指标.监测数据的整理分析包括:降水监测的实时降水量要不断地整理为10 min、1 h和1 d的滑动降水量(强度),并不断地与当地以往暴发泥石流的10 min、1 h和1 d降水量(强度)相比较;断面监测数据中的泥石流泥位应转化为泥石流流动的断面面积,并与断面监测数据中的泥石流流速数据结合,通过公式Qc=Wc×Vc转换为泥石流流量.泥石流一旦堵断主河(沟)形成堰塞湖,应立即测量壅塞体的高度,并据此量测和计算堰塞湖的淹设范围及堰塞湖的积蓄水量,评估壅塞体溃决时可能形成的最大流量及其危害范围.泥石流警报的时间提前量t(单位:s),由公式t=L/Vc确定. 相似文献
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北京山区泥石流的分类与类型 总被引：7，自引：1，他引：7
采用科学性、实用性和简明易行性的泥石流分类原则，制定出北京山区泥石流的分类指标，从7个方面对已判定出的705条泥石流进行分类。结果如下：1．按泥石流发育的地貌形态分类，有河谷型泥石流57条，沟谷型534条，山坡型114条(处)；2．按泥石流的暴发规模分类，有大规模泥石流51条，中等规模164条，小规模490条(处)；3．按泥石流的流体性质分类，有粘性泥石流136条，稀性泥石流30条，过渡性泥石流539条；4．按泥石流的发育阶段分类，有发展期泥石流296条，活跃期343条，衰退期66条；5．按泥石流的危害程度分类，有危害严重的泥石流117条，较严重的255条，中等的161条，轻微的172条；6．按泥石流的活动频率分类，有中频率的泥石流539条，低频率的166条；7．按泥石流形成与人类活动的关系分类，有人为泥石流36条，自然泥石流669条。 相似文献
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《山地学报》2019,(5)
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。 相似文献
7.
首先利用整体经验模态分解算法（EEMD）对加入高斯白噪声后的香港地区雷暴日时间序列进行本征模态函数（IMF）分解;其次对各IMF分量进行Hilbert变换,提取雷暴日波动特征参量,并给出雷暴日序列的Hilbert谱和边际谱;最后对各雷暴日IMF分量进行显著性检验。结果表明：香港地区近67 a雷暴日序列可分解为1项趋势项和5个中心频率不同的IMF分量,其中能量主要集中在0.35~0.5 Hz和0~0.05 Hz频段;通过分析IMF能量谱密度-周期分布,得出雷暴日变化周期为2.8 a左右的年际变化和25 a左右的代际变化为主要变化周期,其次是4.5 和7.1 a左右的年际变化为次要变化周期,从趋势项可知香港地区雷暴日呈波动上升趋势。EEMD算法可较好地用于雷暴日趋势特征分析。 相似文献
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采用BG2003释光谱仪对北京清水河流域达摩沟、西北山沟的稀性泥石流物质选频释光特性进行研究,并将其与云南蒋家沟流域现代粘性泥石流物质进行比较。研究表明:北京清水河流域泥石流物质样品受热激发后,290nm、310nm、400nm、480nm释光响应最为明显。储能电子主要源自的能级为4.28eV、4.00eV、3.50eV、2.58eV。用532nm绿光激发后,310nm、480nm释光响应最为明显,相应的储能电子主要源自的能级为4.00eV、2.58eV。采用选频释光技术能够区分清水河流域和蒋家沟流域的泥石流物质。该事实对进一步探索采用选频释光技术进行泥石流断代及泥石流物源识别具有基础性意义。 相似文献
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《山地学报》2021,(3)
"泥石流铺床现象"常被用来定性地解释黏性泥石流(特指高固相含量)运动的减阻效应。目前,铺床现象对泥石流运动的影响研究仍处于定性阶段,定量化的机理研究非常匮乏。本研究设计了中尺度水槽模型实验,对泥石流铺床作用的动力学过程开展了系统观测。以云南蒋家沟泥石流堆积为材料,配置了40%、50%、55%三种固相浓度对比组;实验观测了泥石流流动过程中运动特征,采集了基底正应力、剪应力、孔隙水压力及流动深度参数。实验结果表明:(1)稀性泥石流运动过程中存在微弱的铺床现象,铺床现象并非独属于黏性泥石流;(2)铺床所形成的残留层不一定是单阵泥石流贡献的,而可能是经连续过程逐步形成的。残留层的厚度随泥石流固相浓度的增加而增加。当后继泥石流流经残留层时,由于残留层的液化状态和较低的基底阻力,后继泥石流的作用力可以透过残留层传递至基底,残留层极易被后继泥石流体裹挟运动;(3)铺床过程显著改变了后继泥石流运动的边界条件,因而铺床作用能够提高泥石流流动速度、流动深度及相应的冲击力,且铺床效应随泥石流固相浓度升高而愈发显著。本研究不仅明确了泥石流造床运动的物理过程,并基于实测参数对铺床过程进行了机理阐述,填充了泥石流铺床研究的实验空白,对深入理解泥石流动力学具有重要意义。 相似文献
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第四纪泥石流蕴含了关于河流地貌演化、新构造运动和气候变化的丰富信息。对发育于云南省德钦白马里你共卡雪山垭口海拔2700 m,年代为2.48~1.54MaBP的古泥石流堆积物进行了系统研究。研究表明:泥石流堆积体呈扇状分布,其沉积构造有叠瓦构造、砾石支撑-叠置构造和石线构造,以稀性泥石流为主。古泥石流夹含的红色古风化壳由古泥石流堆积物风化形成,属于弱风化的红化土类型,反映了温和较湿的气候特征。主量化学元素和孢粉分析表明,古泥石流形成的早更新世时期金沙江河谷地区气候温和湿润,远比现在气候温暖。青藏高原东南缘白马雪山剥蚀面上发育的巨厚层古泥石流扇形堆积体的发现,表明青藏高原东南缘在早更新世早期已经有稀性泥石流出现,青藏高原快速隆升、夏季风加强和暴雨形式降水出现是该区早更新世泥石流发育的重要动力学因素。依据现代红化土的发育条件,估算自~1.54Ma以来青藏高原东南缘白马雪山一带的地表隆升幅度达1300m。 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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通过粘性泥石流体阵性流的野外观测和最新研制的泥石流流变仪应用,含有砾石的粘性泥石流体具有明显的应力过冲、触变能量、剪切稀化和双屈服应力等流变特征被得到研究。粘性泥石流应力应变的自组织临界特性分析表明,泥石流的规模与频率间存在着幂定律关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始段,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切速率区流动剪切段的应力本构关系,应包含滑动摩擦作用的零次项和反映惯性碰撞的平方项,具有屈服应力和剪切膨胀的流变特征。 相似文献
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1.绪言笔者曾研究了宽度相同的水路坡度突然变缓时泥石流的形态,提出了预测泥石流堆积形态的方法。本义则是讨论坡度急变处流路宽度也急剧变大时泥石流的堆积范围和堆积形态。胡克(Hook)提出了“筛堆积”(Sieve deposits)和泥石流堆积这两种类型。本文把这两种类型相应地称之为渗透堆积和泥石流堆积,并对两种类型的典型情况作了实验和解析。 相似文献
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对成昆铁路北段一些粘性泥石流浆体所作的剪切试验结果表明,流变参数[含:表观粘度η和屈服应力(极限静切力)τ]随时间推移而变化。粘性泥石流浆体的流变参数具有时间依赖效应,随剪切时间推移而递增。粘性泥石流浆体呈现出反触变性的流变行为,随时间推移而变稠,就此越发变得不易流动。 相似文献
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《山地学报》2017,(1)
合理的降雨阈值是确定区域暴雨泥石流减灾防灾的关键。为了探求诱发舟曲地区泥石流的降雨阈值,本研究以舟曲三眼峪、罗家峪为例,研究了在前期含水量一般(湿润)和干旱两种条件下,触发不同预警级别泥石流的降雨雨强与历时函数关系,采用水文学方法计算了不同频率下洪峰流量以及对应的不同规模泥石流启动降雨量阈值。结果表明:在前期含水量干旱和一般条件下,三眼峪、罗家峪泥石流红色Ⅰ级降雨预警值为56.10 mm/h和50.86 mm/h、橙色Ⅱ级预警值为40.70 mm/h和37.87 mm/h、黄色Ⅲ级预警值为31.74 mm/h和29.88 mm/h、蓝色Ⅳ级预警值为23.83 mm/h和21.69 mm/h,预备Ⅴ级预警值为7.31 mm/h和15.69 mm/h、预备Ⅵ级预警值为10.16 mm/h和9.48 mm/h;不同预警级别条件下的降雨雨强与降雨历时成I=α×D~β幂函数关系,和数值在不同预警级别下成规律性变化;能够诱发舟曲地质灾害的降雨特征可分为两种:一是降雨雨强大的单峰型短历时强降雨("点雨");二是降雨雨强小、持续时间较长的"绵绵细雨"。研究成果可作为舟曲区域暴雨泥石流监测预警研究提供科学依据。 相似文献
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《地理研究》2017,(8)
采用集合经验模态分解方法(EEMD),对贵州省董哥洞全新世石笋δ~(18)O、δ~(13)C记录进行多尺度分解,分别获得8、9个本征模分量。在254 a以下尺度上,石笋δ~(13)C和δ~(18)O的本征模分量基本一致,其中254 a和116 a两个周期都类似于大气Δ~(14)C表征的太阳活动周期,表明植被生产力和低纬水汽都受控于太阳活动。同一周期对应的δ~(13)C振幅几乎是δ~(18)O的2倍,说明洞穴地点的土壤生产率放大了太阳活动的初始信号。526 a周期对石笋δ~(13)C贡献最大(~20%),与北大西洋深层水体550 a周期一致,可能的机制是北半球高纬气候通过西风带影响了东亚大陆的环境变化。石笋δ~(13)C的趋势分量变化平稳,明显不同于δ~(18)O的趋势分量,表明洞穴地点的土壤生产率并不直接响应于轨道尺度的太阳辐射变化。 相似文献
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通过对广东清远飞来寺、广州花都梯面、佛山南海西樵山等典型泥石流案例的分析,揭示了华南沿海地区泥石流的类型特征及其动力机制,认为泥石流的流域地貌有沟谷型和坡面型两种,流体特征以水石流和稀性泥石流居多,激发泥石流的动力主要为暴雨,属台风暴雨型;在规模上各类泥石流均为小型,但灾情严重.分析认为在华南沿海地区具有泥石流条件的区域当中,降雨量达到200 mm/d时有可能发生泥石流,降雨强度达到63～86mm/h时发生泥石流的几率极大,局部地区达到43 mm/h也有可能激发泥石流.激发泥石流与降雨强度有直接关系,日降雨量的影响为其次. 相似文献
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四川省德昌县群发性泥石流的特征和成因 总被引：1，自引：0，他引：1
地处川西南的德昌县近年来由局地暴雨诱发的泥石流造成了严重的经济损失.通过德昌群发性泥石流事件中局地暴雨过程和地面条件的分析,探讨了泥石流形成过程中的雨地耦合关系.根据TM遥感影像(30 m)解译,德昌泥石流分布具有明显的区域规律,以安宁河及其支流茨达河流域最为集中,安宁河支流老碾河流域次之.根据泥石流的分布特征,结合流域的高程、坡度、地层岩性等信息,分析了泥石流易发区域的流域坡度以及NDVI特点,并将两者结合起来进行泥石流易发区的判别,准确率达92%.因此,遥感影像的光谱差异可以作为识别群发性泥石流地区的遥感标志之一.此类泥石流易发区的下垫面判别准则有两条:(1)流域平均坡度大于20°;(2)NDVI介于0.1～0.3.将泥石流易发区的下垫面识别与诱发泥石流的局地暴雨过程结合起来分析,泥石流灾害的时空分布取决于暴雨中心落点及移动路径,以德昌2004-08-24群发性泥石流进行了实例验证,结果表明泥石流最终的暴发相对于局地暴雨的峰值过程约有1 h的滞后时间,此时段正是实施临灾预警的关键时间.据此,提出了群发性泥石流的减灾思路. 相似文献
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《山地学报》2017,(4)
虽然汶川震区的松散砾石土历经近10年的自然固结过程,坡面植被恢复良好,但灾后持续活跃的泥石流等地质灾害告诉我们,了解这类因地震产生的砾石土的力学性状,仍然是理解灾区地质灾害肆虐的最重要的方面之一。本文以汶川县映秀镇牛圈沟泥石流源区的砾石土为研究对象,采用人工水槽模型试验与三轴测试,观察泥石流起动时砾石土的宏细观现象,分析粗细颗粒含量变化对砾石土干密度的影响,并从临界状态土力学角度,探讨了泥石流起动时砾石土的力学性状,提出砾石土临界状态数学表达式。结果表明:(1)泥石流起动时间、模式与初始干密度密切相关,其过程伴随着干密度和孔隙比的变化;(2)细颗粒迁移与粗细颗粒含量调整引起土体内部细观结构重组是干密度与孔隙比变化的主要原因;(3)相同级配的砾石土在等同围压条件下排水剪切,会近似达到一个临界孔隙比;(4)砾石土力学性状可根据其状态参数(e,p')与e_c-p'平面临界状态线的相对位置来判断;(5)砾石土边坡在降雨淋溶下失稳形成泥石流,坡体内同时存在剪胀与剪缩两种力学性状,且以剪胀为主。本文研究成果一方面能对泥石流起动机理的理论体系进行完善与补充,另一方面能为震区砾石土泥石流的防治预警预报提供初步依据。 相似文献