Thresholds for post-wildfire debris flows: Insights from the Pinal Fire,Arizona, USA     

Carissa A. Raymond  Luke A. McGuire  Ann M. Youberg  Dennis M. Staley  Jason W. Kean 《地球表面变化过程与地形》2020,45(6):1349-1360

Wildfire significantly alters the hydrologic properties of a burned area, leading to increases in overland flow, erosion, and the potential for runoff-generated debris flows. The initiation of debris flows in recently burned areas is well characterized by rainfall intensity-duration (ID) thresholds. However, there is currently a paucity of data quantifying the rainfall intensities required to trigger post-wildfire debris flows, which limits our understanding of how and why rainfall ID thresholds vary in different climatic and geologic settings. In this study, we monitored debris-flow activity following the Pinal Fire in central Arizona, which differs from both a climatic and hydrogeomorphic perspective from other regions in the western United States where ID thresholds for post-wildfire debris flows are well established, namely the Transverse Ranges of southern California. Since the peak rainfall intensity within a rainstorm may exceed the rainfall intensity required to trigger a debris flow, the development of robust rainfall ID thresholds requires knowledge of the timing of debris flows within rainstorms. Existing post-wildfire debris-flow studies in Arizona only constrain the peak rainfall intensity within debris-flow-producing storms, which may far exceed the intensity that actually triggered the observed debris flow. In this study, we used pressure transducers within five burned drainage basins to constrain the timing of debris flows within rainstorms. Rainfall ID thresholds derived here from triggering rainfall intensities are, on average, 22 mm h⁻¹ lower than ID thresholds derived under the assumption that the triggering intensity is equal to the maximum rainfall intensity recorded during a rainstorm. We then use a hydrologic model to demonstrate that the magnitude of the 15-min rainfall ID threshold at the Pinal Fire site is associated with the rainfall intensity required to exceed a recently proposed dimensionless discharge threshold for debris-flow initiation. Model results further suggest that previously observed differences in regional ID thresholds between Arizona and the San Gabriel Mountains of southern California may be attributed, in large part, to differences in the hydraulic properties of burned soils. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

农机投入对农业GTFP影响及门槛效应的区域差异分析     

刘敏  姜会明  姜天龙 《地理科学》2020,40(12):2037-2045

按照粮食的产销情况，将全国划分为3类粮食功能区域，利用固定效应模型和门槛效应模型分析了农机投入对农业绿色全要素生产率（GTFP）的影响及门槛效应的区域差异。结果表明：农机投入对农业GTFP的影响程度存在区域异质性，农机投入对粮食主销区农业GTFP提升的促进作用最大，粮食产销平衡区次之，粮食主产区最小；农机投入对农业GTFP的影响路径亦存在区域差异，粮食主产区和产销平衡区的农机投入通过促进农业技术效率和农业技术进步进而推动农业GTFP提升，粮食主销区的农机投入通过促进农业技术进步推动农业GTFP提升；农机投入对粮食主产区农业GTFP的影响存在双门槛效应，对粮食主销区和产销平衡区农业GTFP的影响存在单门槛效应。  相似文献   

大连贺家圈黄土粒度所指示的物源特征     

郑树森  李永化  魏东岚 《云南地理环境研究》2020,(1):41-47

基于大连长兴岛的一套完整的晚更新世黄土剖面(贺家圈剖面),应用端元分析模型,对所采集的21个沉积样品的粒度数据进行分析。结论认为:从贺家圈剖面沉积物粒级组分中可以分离出3个代表不同沉积动力以及改造作用的沉积端元组分。并结合地球化学元素的对比分析,初步认为:端元1可能代表了剖面原始的粒度沉积组分,主峰为近源沉积,次峰为远源沉积;端元2可能代表了沉积物在沉积之后受到的淋溶作用和残积作用;端元3可能代表的是沉积物沉积之后受到的化学风化作用。  相似文献   

顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建     

蒋光伟  王斌  王延伟  李康  孙洋洋 《地球物理学进展》2020,(1):8-15

基准站受构造运动与非线性因素的影响,如何构建高精度、现势性强的精细区域框架是位置服务与形变分析的的关键.笔者提出顾及基准站坐标动态特性与稳定性的区域框架构建方法.以我国西部与东部某城市的多年连续运行基准站数据为例进行试算比对,试验结果表明:该方法是可行的,较好地顾及了基准站的坐标特性与非线性影响,考虑了基准站的垂直运动规律,可构建高精度的区域基准,可发现区域基准的微动态变化.  相似文献   

辽宁省数字化形变观测自然干扰分析     

姚菲菲  宫长盛  梁永信 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):148-156

对数字形变观测过程中辽宁丹东地震台、营口地震台、抚顺地震台、朝阳地震台DSQ水管仪、SS-Y伸缩仪存在的自然干扰现象进行研究，对其机理和数据形态作了对比分析，为快速、准确地判别自然干扰提供了科学依据。  相似文献   

中国东部层积云发展过程中云微物理特征的演变   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

李思聪  李昀英  孙国荣  宋文婷 《地球物理学报》2019,62(12):4513-4526

基于2007—2010年的CloudSat卫星观测数据,以云层液态水路径为指标将层积云的发展过程划分为五个阶段,对比研究了中国东部降水与非降水层积云发展过程中云微物理特征和云微物理机制的演变,并分析了其海陆差异.研究表明:非降水层积云中,云滴增长主要通过凝结过程完成,但云滴的凝结增长有限,难以形成降水,在非降水层积云发展的旺盛阶段,云层中上部云滴发生较弱的碰并过程.降水层积云中云滴碰并增长活跃,当云层液态水路径小于500 g·m~(-2)时,云滴在从云顶下落至云底的过程中持续碰并,并在云底附近出现云水向雨水的转化;当降水层积云液态水路径超过500 g·m~(-2)时,云滴碰并增长主要发生在云层上部,在云层中部,云液态水含量、液态粒子数浓度和液态粒子有效半径达到最大,云水向雨水的转化最为活跃.层积云微物理特征的海陆差异主要是由海陆上空气溶胶浓度和云中上升气流强度不同导致的.在非降水层积云中下部,陆地丰富的气溶胶为云滴凝结增长提供了充足的云凝结核,因而云微物理量的量值在陆地上空更大,而在云层中上部,云滴凝结增长达到极限,海洋充足的水汽输送使云微物理量的量值在海洋上空更大.当降水层积云液态水路径大于500 g·m~(-2)时,陆地层积云中更强的上升气流使大量云滴在云层中上部累积滞留,云滴碰并增长活跃,云层中上部云微物理量的量值在陆地上空更大.  相似文献   

利用SAXS表征不同变质程度煤纳米孔隙特征          下载免费PDF全文

刘阳  姚素平  汤中一 《高校地质学报》2019,25(1):108

文章通过小角X 射线散射（SAXS） 的方法研究了自然演化系列不同煤级煤的纳米孔隙结构和分布特征。结果表明， 随着煤级的增高，孔隙表面分形呈多阶段变化： Ro＜0.89%，壳质组开始逐渐液化，发育大量孔隙，分形维数不断增大； Ro 为0.9%~1.5%，因挥发分生油充填孔隙和原油沥青的芳构化等作用，而使微孔表面平整光滑，分形维数减小；Ro 为1.5% ~3.5%，镜质组裂解生气发育了大量纳米孔隙，分形维数再次增大；随后逐渐石墨化，表面分形再次降低。煤中纳米级孔 隙主要集中在50~100 nm 范围内。其中细介孔（2~10 nm） 体积百分比占0.21%~3.12%，中介孔（10~25 nm） 体积百分比占 5.06%~11.28%，粗介孔（25~50 nm） 体积百分比占21.06%~26.36%，大孔（50~100 nm） 所占体积百分比最大，高达 64.63%~68.36%。随着煤级升高，煤样的最可几孔径不断减小，最可几孔径由80 nm 减小到10 nm，减小的速度由缓到快； 中介孔和细介孔体积百分比不断增大，与成熟度分别呈对数和线性关系；粗介孔和大孔百分比不断减少，与成熟度呈对数 关系。最可几孔径变化也十分明显，在低煤化烟煤阶段时，随煤化程度增高最可几孔径略有下降（峰值处的孔径范围在 75~71 nm 内），中高煤化烟煤阶段时，随煤化程度的增高最可几孔径呈较明显的下降趋势（峰值处的孔径范围在78~53 nm 内），到无烟煤阶段时，其孔径则快速下降（峰值处的孔径范围在72~9 nm）。  相似文献   

细粒含量对冰碛土抗剪强度影响的实验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

蒋德旺  崔鹏  王姣  李战鲁  殷延洲  雷鸣宇 《冰川冻土》2019,41(1):129-139

为研究细粒组颗粒在浸水/降雨条件下产生迁移对冰碛土抗剪强度的影响，从西藏林芝市帕隆藏布嘎隆寺沟流域内采取冰碛土样品，进行7种不同细粒（粒径小于2 mm）含量情况下的冰碛土比重和相对密度的测试，开展了不同围压下的大型饱和固结不排水三轴（CU）实验。结果表明：（1）细粒含量对干密度的影响较小，不同细粒含量的冰碛土孔隙比大致相同，细颗粒对孔隙具有改造作用，不同细粒含量会引起孔隙结构的差异，从而导致冰碛土的结构差异，最终导致抗剪强度的不同；（2）细颗粒迁移导致冰碛堤坡脚和内部一定深度细粒含量较高，达到一定的量值时，抗剪强度明显降低，冰碛堤容易发生剪切破坏；（3）细粒含量对抗剪强度参数的变化具有重要影响，从中还可以反映出冰碛土结构控制的变化：粗颗粒控制→粗细颗粒共同控制→细颗粒控制。研究结果对于评价冰碛堤的稳定性具有重要意义。  相似文献   

西藏羌北高原多格错仁盐湖中更新世晚期以来的环境演化记录     

李金锁  刘喜方  牛新生  商斌  李国臣 《地质学报》2020,94(10):3130-3143

通过对西藏藏北高原多格错仁盐湖湖岸3101cm高度剖面进行地形地貌、地层沉积特征、矿物学特征及粒度、频率磁化率等气候环境变化指标的分析研究发现，整个剖面反映出大致6个较大的气候变化过程：233. 3kaBP～223. 5kaBP气候波动较大，总体趋势气候趋于干冷，期间出现过两次较温暖气候，之后气候逐渐变冷；在223. 5kaBP～213. 6kaBP总体变化为气温大幅度上升，但在期间有一次较大的相对冷干过程；213. 6kaBP～170kaBP之间总体变化气候趋于变冷，中间有2次明显的气候变暖湿过程及两次冷干过程；170kaBP～117. 1kaBP气候转为明显湿热；117. 1kaBP～75. 6kaBP气候变化趋势明显降低；75. 6kaBP～56. 7kaBP气候又明显上升达到湿热状态。以上气候波动规律与极地冰芯记录及深海氧同位素记录的古气候波动规律有很好的一致性，同时本盐湖区与柴达木盆地察尔汗盐湖区的CH0310钻孔及青海湖南岸二郎剑阶地的 QH 86钻孔所揭示的中更新世晚期以来的气候变化的分析对比，发现西藏羌北的多格错仁盐湖区与青海的察尔汗盐湖区及青海湖湖区在更新世中晚期以来的气候环境变迁存在极好的可比性，说明青藏高原的气候演化在中晚更新世以来基本具有一致性，在时间上的微小超前与滞后具有区域上的细微变化，说明气候变迁在不同的区域又具有各自的独特性。  相似文献   

少筋混凝土重力式桥墩抗震研究现状          下载免费PDF全文

鲁锦华  陈兴冲  丁明波  张熙胤 《世界地震工程》2020,(1):125-136

我国铁路桥梁普遍采用少筋混凝土重力式桥墩（配筋率<0.5%），现有普通钢筋混凝土结构的延性抗震理论不适用于该类型桥墩。为了促进我国铁路重力式桥墩抗震理论的发展，详细论述了我国少筋混凝土重力式桥墩的研究现状和存在问题。首先，对少筋混凝土重力式桥墩的破坏特征及破坏机理进行了总结；其次，分析了各参数对少筋混凝土重力式桥墩抗震性能的影响；再次，对目前少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法进行了汇总与分析；最后，对少筋混凝土重力式桥墩的数值分析模型进行了归纳与分析。通过对现有研究的汇总发现:目前对少筋混凝土重力式桥墩的试验研究主要以拟静力方法为主，还缺少振动台试验研究其动力状态下的破坏机理及抗震性能；少筋混凝土重力式桥墩的破坏机理及其与各影响因素之间的定量关系还不明确；已提出的少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法存在塑性铰区计算不合理等问题，还需要进一步的完善。为少筋混凝土重力式桥墩抗震研究提供了方向。  相似文献