Large debris flows in Chosica,Lima, Peru: the application of hydraulic infrastructure for erosion control and disaster prevention     

S. P. Villacorta  K. G. Evans  K. Nakatani  I. Villanueva 《Australian Journal of Earth Sciences》2020,67(3):425-436

Abstract

Large debris flows in steep-sloped ravines debouching to the Rimac River, in metropolitan Lima (Peruvian capital), have resulted in considerable loss of life and property adversely impacting communities in the region. Temporal, spatial and volumetric features of debris flows are difficult to predict, and it is of utmost importance that achievable management solutions are found to reduce the impact of these catastrophic events. The emotional and economic toll of these debris flows on this increasingly densely populated capital city in South America is devastating where communities must live in such inadequate and dangerous conditions. To address this problem, the application of advanced Japanese technology, Sustainable Actions Basin Orientation (SABO), has been investigated using a geomorphological modelling to develop an implementation plan. Rayos de Sol stream basin in Chosica, was selected as a pilot to develop the proposal, as it is considered high risk due to the presence of ancient debris flows and recent flows in 2012, 2015 and 2017. The recurrence of debris flows in this location has resulted in numerous deaths and catastrophic property losses. This study combines geologic and geomorphic mapping and hydraulic and landform evolution numerical modelling. The implementation of a SABO Master Plan based on the multidisciplinary assessment hazard scenarios, will allow the implementation of feasible mitigation actions. The SABO technology has been applied successfully in Japan and other countries in areas with steep short slopes, similar to the conditions surrounding the Peruvian capital. Results from this study will be presented to the Peruvian Government as part of an action plan to manage debris-flow impact.

1. KEY POINTS

2. High-risk mass slope failure is linked to poor urban planning in urban developing regions of Lima the capital of Peru.

3. A multidisciplinary study including geotechnical and hydrological analysis, engineering design, and socio-economic research is required to implement a SABO Master Plan, and this basin is pilot study basin.

4. At the present time, a maintenance programme for existing hydraulic structures should be implemented, and a flood risk management plan developed may propose the relocation of some communities and infrastructure.

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内蒙古呼伦西白地区铌稀土多金属矿成矿特征及找矿标志     

胡二红  贺中银  张善明  吕新彪  阮班晓  赵鹏彬  孙浩  纪鹏飞  何世明  苏波  刘婷 《中国地质》2020,47(2):300-314

北山成矿带东缘的内蒙古呼伦西白地区近年来发现了多处铌稀土矿床(点),矿床(点)产于二叠纪二长花岗岩外接触带上,矿体赋存于滨浅海相碳酸盐岩-变碎屑岩内,其形态、产状、规模受构造-岩浆活动控制,并与磁异常对应,其中灰石山东北铌稀土矿区Nb2O5品位0.02%～0.56%、平均0.11%,REO品位0.13%～2.63%,平均0.93%,辉森乌拉西铌金矿区Nb2O5品位0.01%～0.1%,与白云鄂博Nb-REE-Fe超大型矿床特征类似,成矿潜力巨大。结合区域地质背景及铌稀土多金属矿成矿特征,初步认为区内该类型矿床的找矿标志为:二叠系滨浅海相碳酸盐岩-变碎屑岩地层、构造挤压形成的虚脱空间或韧-脆性转换部位、二叠纪二长花岗岩外接触带、放射性异常梯度带-磁异常位置、岩石蚀变(褐铁矿化、硅化、碳酸盐化等)和石英细网脉发育地段。对该地区铌稀土多金属矿成矿特征和找矿标志的研究有利于拓展北山地区三稀矿产的找矿思路,也可为此类矿产的找矿方向提供借鉴。  相似文献   

福建政和县东际金（银）矿床黄铁矿微量元素和硫-铅同位素及锆石年龄研究     

肖凡  班宜忠  范飞鹏  许乃岑  毛光武  李凤春 《中国地质》2020,47(2):375-393

东际金(银)矿床赋存于燕山晚期南园组火山岩中,是东南沿海地区一个隐爆角砾岩型贵金属矿床,已探明金资源量达12.5 t,银资源量135.9 t。通过开展主要金属硫化物黄铁矿电子探针和硫-铅同位素分析,讨论了成矿作用和成矿物质来源等问题。研究表明,东际金(银)矿床黄铁矿Co/Ni值3～94(平均值23)且Co含量为500×10-6～1070×10-6(均值799×10-6),Fe/(S+As)值0.827～0.871(均值0.860),Au/Ag值0.9～5.5(均值2.6),反映该矿床是与陆相火山作用有关的浅成中低温热液型矿床。黄铁矿δ34S在-6.6‰～-0.7‰,206Pb/204Pb为17.9801～18.4303,207Pb/204Pb为15.2689～15.9397,208Pb/204Pb为37.9052～38.7871,指示成矿物质主要来源于具有壳幔混源性质的花岗质岩浆,此外含矿热液也活化萃取了部分基底变质岩和火山岩围岩的金属元素。通过锆石U-Pb年代学研究和区域成矿资料对比,东际金(银)矿床成矿时代可被限定于早白垩世晚期。  相似文献   

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义     

吕宏斌  叶高峰  金胜  魏文博  董浩  张乐天  谢成良  尹曜田 《地质论评》2020,66(4):813-828

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。  相似文献   

西藏雄村斑岩型铜(金)矿床Ⅰ、Ⅱ号矿体热液黑云母特征及地质意义     

肖鸿天  谢富伟  郎兴海  冉凤琴 《岩石矿物学杂志》2020,39(4):469-480

雄村铜(金)矿区位于西藏冈底斯成矿带中段南缘,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体和多个矿化体组成。本文以Ⅰ、Ⅱ号矿体钾硅酸盐化蚀变带内的热液黑云母为研究对象,采用光薄片镜下鉴定、电子探针等分析方法,系统研究了热液黑云母的产状和成分特征。结果显示,雄村矿区Ⅰ号矿体黑云母类型主要为金云母和镁质黑云母;Ⅱ号矿体黑云母类型为镁质黑云母。两个矿体黑云母都具有低Ti(TiO_2 3%)、高Al(Al_2O_315%)的特点,且具有较高的MgO含量,Mg/Fe0.5,K/Na10,显示了与矿化良好的相关性。Ⅰ号矿体热液黑云母平均结晶温度470℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与磁铁矿-钛铁矿缓冲剂之间(NNO—HM);Ⅱ号矿体热液黑云母平均结晶温度234℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与铁橄榄石-石英-磁铁矿缓冲剂之间(NNO—FQM),说明Ⅰ号矿体形成于较高温、高氧逸度的热液系统,Ⅱ号矿体形成于相对较低温、低氧逸度的热液系统。此外,Ⅰ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61～2.72之间,平均值1.26,Ⅳ(Cl)值介于-5.49～-4.53之间,平均值-5.03,Ⅳ(F/Cl)值介于5.63～7.89之间,平均值6.29;Ⅱ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于1.83～3.32之间,平均值2.66,Ⅳ(Cl)值介于-5.64～-4.89之间,平均值-5.31,Ⅳ(F/Cl)值介于7.14～8.68之间,平均值7.97,说明Ⅰ、Ⅱ号矿体都形成于富Cl的热液系统,且Ⅱ号矿体热液较Ⅰ号矿体更富Cl,贫F。富Cl流体易萃取流体中的Cu和Au等金属元素并以Cl的络合物形式运移,在沿构造裂隙向上运移的过程中,物理化学条件发生改变,使得流体中金属元素络合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成矿。  相似文献   

蔚县矿区地面沉陷InSAR多维形变监测     

杜建涛  闫丽  赵超英 《煤田地质与勘探》2020,48(1):168-173

河北蔚县是我国华北地区最大的地下采煤区之一，该地区长期存在采矿塌陷灾害，不仅威胁采矿安全，而且严重破坏当地生态环境。本文基于合成孔径雷达干涉（InSAR）这一新型空间对地观测技术，采用61景Sentinel-1A/B干涉宽幅（Interferometric Wide swath，IW）模式数据进行矿区形变观测，获取整个矿区在2017—2018年间的地表形变空间分布特征，并对矿区地表的沉降量级及面积进行详细的统计分析。此外，采用融合多轨道SAR数据的多维形变时序估计方法，对西细庄矿数据进行东西向和垂向的二维形变分解，获取该矿的二维形变时间序列。结果表明:除南留庄井田外，其余三大井田在监测期间均存在不同程度的地面沉陷灾害；整个矿区年沉陷速率超过-10 cm/a的区域达到了2.16 km2；受成像几何影响，不同轨道数据获取的形变结果存在一定差异；西细庄矿以垂向形变为主，伴随明显的东西向水平形变。研究结果为蔚县矿区地面沉陷监测与煤矿安全开采提供数据参考。   相似文献   

南海西北部夏冬季浮游介形类的分布及其影响因素     

廖彤晨  尹健强  李开枝  谭烨辉 《热带海洋学报》2020,39(2):77-87

海洋浮游介形类(Ostracods)是一类分布较广的小型甲壳动物, 在海洋碳循环中起重要作用。目前国内海洋浮游动物采样常使用505μm网目孔径的浮游生物网, 从而导致个体较小的介形类被忽略。文章根据2006年7—8月(夏季)和2006年12月—2007年1月(冬季)在南海西北部海域分别使用网目孔径为505μm和160μm浮游生物网采集的样品, 比较不同网目所获浮游介形类种类和丰度的差异, 分析介形类种类和丰度的分布特征, 探讨环境因素对其时空分布的影响。160μm网目采集的浮游介形类种类和丰度均高于505μm。基于160μm网目数据分析浮游介形类群落结构: 1) 鉴定浮游介形类32种, 其种数由近岸向外海递增, 等深线100m以浅海域的种数显著高于100m以深海域(p<0.01); 2) 夏季浮游介形类的丰度高于冬季, 夏季丰度高值区主要出现在雷州半岛东部和琼东近岸, 显著高于外海(p<0.05), 冬季介形类丰度分布较为均匀; 3) 优势种针刺真浮萤(Euconchoecia aculeata)是近岸高丰度的主要贡献种; 4) 介形类种数与温度和水深呈显著正相关, 丰度与叶绿素a浓度呈正相关, 而与温度和盐度呈负相关。夏季琼东沿岸上升流和粤西沿岸流有助于浮游介形类在雷州半岛和海南岛东部近岸海域形成较高的丰度, 最高达1252个·m^-3。同时, 建议今后研究浮游介形类采用网目孔径小的浮游生物网进行采集以便全面评估其群落结构特征。  相似文献   

春季西沙永乐龙洞浮游植物的昼夜垂直分布特征     

葛汝平  傅亮  毕乃双  陈畅  刘光兴  庄昀筠  杨作升  范德江  姚鹏  陈洪举 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):65-73

南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10^3~5.1×10^4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0~20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10^2~9.8×10^4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。  相似文献   

复杂载荷作用下立管触地段损伤管道的动力响应     

代云云  周晶  李志刚 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):145-153

触地段(Touchdown zone, TDZ)是在役钢悬链线立管(Steel catenary riser, SCR)的关键部位,在复杂载荷作用下,极易形成损伤缺陷,其载荷寿命的评估是深海结构工程中的一个关键问题。本文以大型有限元软件ABAQUS为平台,运用损伤管道实体单元与土弹簧阻尼单元相互作用的模型模拟触地段损伤海底管道在复杂载荷作用下的动力响应,数值计算考虑了管-土相互作用过程中的材料非线性、几何非线性以及接触非线性。讨论了单一环向体积损伤位于触地段管道的不同位置时,触地段损伤管道在不同载荷作用下的动力特性及特征点的动力响应。结果表明,管道所受内外压力以及管道提升端的竖向位移载荷会影响结构的自振频率;体积损伤部位的动力响应较完好部位更剧烈;体积损伤的位置和动力载荷频率对管道动力放大系数的影响很大;当动力载荷的激励频率越接近结构基频时,损伤管道的动力响应及动力放大系数越大。  相似文献   

多向不规则波浪作用下群墩结构上爬高的计算研究     

季新然  邹丽  任智源  柳淑学 《海洋学报》2019,41(3):35-43

波浪的方向分布对波浪的传播及其与工程结构物的作用都具有明显影响，目前现有的研究大多是基于单向波浪进行的。为了研究方向分布对群墩结构上的爬高影响，基于规则波浪与群墩作用的理论解，结合多向不规则波浪的造波方法，建立了多向不规则波浪与群墩作用的计算模型，同时进行了物理模型试验对模型的有效性进行了验证。系统地对群墩周围及表面上的波浪爬高进行了计算分析，结果表明，方向分布对波浪爬高具有较大的影响，且不同位置处的影响并不相同，在实际的工程设计中如果按照单向波浪计算，可能低估或者高估群墩周围的爬高。  相似文献