强震区典型窄陡沟道型泥石流发育特征

针对汶川强震区5条典型窄陡沟道型泥石流进行实地勘察。通过室内颗分试验、激光衍射粒度分析试验、X射线衍射试验,分析了强震区窄陡沟道型泥石流的基本发育特征、堆积物颗粒级配和黏土矿物定量组成。结果表明：(1)强震区窄陡沟道型泥石流典型发育特征除了地形地貌上的“窄”和“陡”外,震后松散物源量中崩滑物源和沟道堆积物源显著增多,动储量比例增大,造成强震区窄陡沟道型泥石流危险性显著提高;(2)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物固体颗粒级配分布范围较广,连续性较好。级配曲线不均匀系数均大于5,曲率系数在0.95～3,无缺失粒组;粒径小于0.075 mm的粉粒含量均在0.5%以下,粒径小于0.005 mm黏粒含量均在0.11%以下,不同沟道间差别较小;(3)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物黏土矿物主要由伊利石、绿泥石和伊蒙混层3种黏土矿物组成,各自含量平均值分别为45.6%、38.8%、15.6%。伊利石和绿泥石总含量均超过75%,伊蒙混层含量均在25%以下。开展汶川强震区的典型窄沟型泥石流发育特征分析,对于地质灾害泥石流风险评估、监测预警和防控具有重要意义。     

佳禾沟泥石流堆积物的粒度与强度关系分析

佳禾沟位于云南省维西县中路乡佳禾村,历史上曾多次发生不同规模的泥石流,并造成了人员伤亡和财产损失。通过对沟道流域沿线不同位置取样,用泥石流颗粒标度分析法并结合强度实验,发现佳禾沟泥石流松散堆积物的颗分参数μ与P(D_2)之间存在线性关系,这说明μ影响了泥石流的启动;物源区中的细颗粒的迁移、上游泥石流部分物质的随机性停歇和沟道支沟和主沟陡坡物质的随机性补给导致了颗分参数(μ,D_c)的波浪式发展。黏聚力c与μ之间的关系为线性关系,c随着μ的增加而增加。这说明细颗粒的组成控制了黏聚力c的大小,因此推断黏聚力受到细颗粒之间的胶结作用和静电作用等因素的影响。内摩擦角φ与Dc之间的关系为负线性相关,而φ随着D_c的增加而变小,粗颗粒决定了φ的发展。因此,在相同条件下,较大的μ和较小的D_c组合的土体,其强度较大;这从定量的角度上验证了颗粒级配与土体强度的关系。以上结论是否适用于其他流域需进一步验证。此外,还应结合颗粒形状,土动力学,渗透理论分析泥石流发生机理。     

海南岛西北岸礁坪堆积物的粒度参数与分布特征

松散堆积物的粒度成分及分布规律与沉积环境息息相关,于潮间带以平台地形出现的现代礁坪对其上的松散堆积物的沉积过程施于深刻的影响.本文就海南岛西北岸邻昌、大铲离岸礁和小铲近岸滩礁礁坪上的松散堆积物的粒度参数和粒度分布的若干特征,探讨它们与沉积环境的关系.     

泥石流堆积区粒度分布及分形结构特征

为研究泥石流堆积物粒度分布及分形结构特征,通过对泥石流堆积区现场调查和颗粒分析试验,采用统计图解法和粒度分维法分析泥石流堆积区堆积特征、粒度分形结构特征及与颗粒级配的关系。结果表明:泥石流堆积区具有集中性的特点;泥石流堆积区颗粒具有很好的分形特征,堆积区中右侧分维值均值与堆积区分维值均值接近;泥石流堆积形成由晚至早分维值逐渐减小;堆积物土粒大小级配连续性较好,分维值与不均匀系数和曲率系数均呈正相关。可见泥石流堆积区粒度的相关研究对研究泥石流形成机理及指导泥石流防治具有重要的意义。     

枇杷沟泥石流基本特征分析与评价

以枇杷沟地区地质环境为基础,综合多因素分析阐明：枇杷沟泥石流的发生除受地形地貌等因素的影响外,地震过程中受损岩土体为泥石流的发生提供了大量物源,但主控因素为降雨量及降雨强度。在进行大量野外地质工作的基础上,运用数学手段对枇杷沟泥石流特征值进行计算和确定并最终分析表明：地震地质作用与外动力地质作用所形成的崩滑物在粒度和分选上有所区别,对泥石流的容重和流量有所影响;震后灾区泥石流对泥石流沟道有着明显的拓宽效应和“刮铲效应”,使泥石流过水断面面积和泥石流平均流速发生显著变化,所以在确定新的参数并得到新的流量值后有必要使用行之有效的计算方法对计算结果进行验证。     

“7·10”连山大桥泥石流运动特征与沟道堵溃分析

计算"7·10"四川省汶川县连山大桥泥石流运动参数,分析泥石流运动与堵溃特征,揭示"7·10"连山大桥泥石流灾害成因,为合理选择泥石流治理方案提供科学依据。通过对连山大桥泥石流灾害进行的现场勘查、泥石流运动特征参数(泥石流容重、流速、流量、一次总量及冲击力)的计算、沟道泥石流堵溃特征的分析,结果表明连山大桥泥石流为黏性泥石流,主沟泥石流流速为4.2~9.3m/s,配方法计算得到的泥石流峰值流量(41.8m~3/s)远小于形态调查法得到的流量(出山口176.4m~3/s),百年一遇泥石流一次总量为6 620m~3,块石最大冲击力为4 955kN。"7·10"连山大桥泥石流灾害主要成因为泥石流在运动过程中发生2次堵溃,泥石流流量剧增。针对连山大桥泥石流沟现状,进行泥石流工程治理和监测预警工作是十分必要的。     

泥石流堆积体复活预测模型研究——以栾川县柿树沟为例

通过对柿树沟泥石流的地形地貌、物源、降雨条件的分析,结合现场调查,得出柿树沟泥石流的特征及该泥石流为沟道内老堆积体复活启动形成的结论。根据实际情况,结合曼宁公式,以临界降雨条件为预测参数,建立基于启动机理的沟道泥石流堆积体复活预测模型。计算得出柿树沟2010年7月24日的降雨强度完全达到了泥石流堆积体复活启动的临界条件,即临界流深0.30 m,临界流速1.82 m/s;当天径流流速接近4 m/s,未达到堆积体完全复活的临界流速7.20 m/s,与实际情况相符。     

鄱阳湖丰、枯水期悬浮体浓度及其粒径分布特征

通过2008年、2009年10月(枯水期)和2011年7月(丰水期)的3次全湖调查,结合鄱阳湖水体采样调查与MODIS同步卫星影像反演悬浮体浓度数据,同时利用LISST-100对鄱阳湖悬浮体粒径进行现场观测,研究了鄱阳湖悬浮体浓度及悬浮体粒径分布规律.结果表明,鄱阳湖表层悬浮体浓度表现为北部、中部高,南部低的空间分布特征;垂向分布上看,一般情况下,表层中层底层;而在风生流及采砂活动影响下的湖区中部和南部部分区域,垂直浓度分布规律不明显.全湖平均悬浮体浓度枯水期大于丰水期,且枯水期全湖悬浮体浓度空间差异较丰水期更小.悬浮体粒度组成主要以粉砂为主,其中细粉砂所占比例最高;全湖悬浮体粒径主要分布在8μm~90μm之间,丰、枯水期分布规律较为一致,枯水期的平均悬浮体中值粒径较丰水期更细.悬浮体中值粒径表现为南粗北细的空间分布特征.从粒径频率谱形态分布上看,主要呈现双峰、三峰的粒径分布形态,北部湖区悬浮体粒径谱形态时空分布基本一致;而南部大湖区,丰、枯水期粒径谱分布有较大差异.鄱阳湖悬浮体浓度及粒度分布特征主要是受到水动力、底质及冲淤状态、生物絮凝及人为采砂活动等因素共同影响的结果.     

徽县庙儿沟泥石流成因及防治措施研究

通过对徽县庙儿沟泥石流形成条件、发育特征、规模及成因的研究,得到庙儿沟从降雨、物源和地形地貌均满足泥石流形成的条件,庙儿沟泥石流成因主要是支沟汇流和主沟侵蚀下切造成,支沟汇流形成强大的动能,流通区主沟掏蚀沟岸和揭底沟床堆积物源形成泥石流,并形成一个泥石流容重和流量不断增大的过程,在下游沟道平缓地段泥石流动能减缓,并开始堆积.在研究庙儿沟泥石流形成条件、发育特征及成因的基础上,本论述提出了拦挡、排导、护岸和清淤的综合防治措施建议.     

泥石流堆积区粒度分布特征

为研究泥石流堆积区单期和多期粒度分布及其关系,通过现场调查和颗粒分析试验,采用统计法分析泥石流堆积区形态特征、平面和垂向粒度分布特征。结果表明:泥石流堆积区呈中间高两侧低,横轴与纵轴长度基本一致;平面上纵向从沟口到堆积扇前缘粒径逐渐增大,曲线范围峰值粒径百分含量中轴线最大,向两侧逐渐减小,中轴线粒径集中性强;平面上横向从沟口到堆积扇前缘粒径呈增大的趋势,曲线范围峰值逐渐变大,曲线范围峰值粒径百分含量逐渐增加,堆积区中部粒径集中性强;垂向上自上而下厚度逐渐增大,粒径曲线范围峰值主要为10～20 mm,具有较好的集中性。研究成果可为泥石流形成机理研究和泥石流防治规划等提供参考。     

贵州望谟县姚家湾沟泥石流成因及力学特征和易发性

2011年6月6日姚家湾沟流域内波树滑坡在强降雨下滑动解体形成碎屑流随后转化成泥石流冲出沟道,冲毁房屋7户,掩埋农田数亩。为了查明泥石流的成因和静动力学特征,更好地提高泥石流防治和预测预警水平。通过实地调查和理论计算,分析了泥石流的成因和静动力学特征并对易发性做了预测。结果表明:本次泥石流的发生,滑坡提供了物源,而超100 a一遇的降雨是泥石流发生的激发因素;泥石流容重为1. 84 g/cm~3,平均流速为6. 62 m/s,峰值流量为86 m~3/s,一次固体物质冲出量约为4×10~4m~3。屈服应力在3 500 Pa以上,整体冲击力为110 kN,最大石块冲击力为55. 6 kN;通过定性和定量两种方法预测姚家湾沟今后发生泥石流的可能性小。     

澜沧江流域中下游悬移质泥沙粒度特征及分形研究

采集澜沧江中下游干支流28个悬移质泥沙样品,运用LISST-100X型激光粒度分析仪进行粒度分析,计算粒度参数及粒度分维值(D)并探究两者关系.结果表明：(1)悬沙以粉砂、砂粒为主,黏粒次之,分别约占48.92%、45.06%、6.02%;(2)梯级电站下,干流悬移质呈现坝上平均粒径高于坝下,分选变差的趋势;(3)分维值介于2.001 7～2.5383之间,粒径小于x的范围累积频率与粒径为x的泥沙颗粒数目对数值拟合优度好,R²大于0.92,泥沙粒度具分形性;(4)分维值与黏粒体积分数、平均粒径及分选系数呈极显著线性相关(p<0.01),复相关系数分别为0.856 8、-0.796 5、0.751 3.研究结果揭示了澜沧江流域悬移质泥沙粒度及分形特征,为澜沧江水沙环境管理提供基础数据与科学支撑.     

岷江上游河谷土壤粒径分形维数及其影响因素

运用土壤体积粒径分维模型计算了岷江上游河谷土壤粒径分形维数,分析了分形维数的空间变化特点及其与粒度组成、粒度参数和铁游离度等之间的关系.土壤粒径分形维数空间分布与气候、植被环境有关.分形维数可以反映粒径大小.分形维数与粒度标准偏差和峰度不存在相关性,样品粒度特征主要受原位母质风化影响.铁游离度(Fed/Fet)与分形维...     

露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明:排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当分形量测尺度一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小;当维数D一定时,粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化。分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系。分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数,可用于排土场粒度资料的统计分析。图2,表3,参10。     

北川-汶川地区泥石流拦砂坝运行效果分析

2018年7月通过野外实地考察,选取北川-汶川地区15条泥石流沟中的23座拦砂坝进行运行效果分析.结果表明,研究区域内拦砂坝以窗口坝为主,且多数处于满库或半库状态,仅4座拦砂坝运行状态良好.对其余受到破坏的拦砂坝依据其损毁特征进行分类,其中坝基掏蚀-倾倒型占37%,坝基掏蚀-错落型占11%,渗透-侵蚀型占47%,块石冲击-碎裂型占5%.通过对该地区泥石流拦砂坝沟床的调查,建立了北川和汶川地区泥石流拦砂坝回淤坡度经验公式.对该地区泥石流拦砂坝上、下游的堆积物进行实验分析,引入上、下游堆积物粒径比,发现拦砂坝对于泥石流粒径具有一定的分选作用.对过坝前后泥石流的容重进行分析,发现拦砂坝对泥石流容重具有明显的调节作用.     

粗粒土类别的分形图解

基于分形理论,同时考虑粗粒土的随机性、非规则性,应用随机模糊方法研究了粗粒土的粒度分布分维,讨论了粒度分布分维与粗粒土的均一性、粗度和级配的相互关系。研究发现粗粒土是分形粒子,具有分形效应,细粒土是以分形分布的方式充填到粗粒土之间的,粗粒土组成的结构为分形结构,据此给出了5种粗粒土的典型分形图形并揭示了其特有的性质。结果表明,粒度分布分维是刻画粗粒土特征的有效参数,应用该参数可以控制集料颗粒粒径,达到优化级配、增大集料密度的目的。最后给出了应用粒度分布分维控制颗粒粒径的理想分形级配图形。     

基于FLO-2D的联合溪沟泥石流运动特征及防治对策

湖南省岳阳县联合溪沟无泥石流灾害历史,但于2011年、2012年连续两年暴发特大型泥石流。在实地调查中取得了该泥石流沟的地形、物源、水源等基础资料,并重点分析沟内堆积物颗粒粒径分布规律,总结了该泥石流的发育特征:在地形因素的主导下,沟道水动力条件不断变化,泥石流呈现出冲刷—淤积—运动—堆积的特点。利用FLO-2D模拟泥石流的活动范围及掩埋深度,并进行灾情验证,结果表明FLO-2D模拟计算结果与实际灾情基本一致。针对该泥石流沟的复杂性、独特性,提出以拦挡坝、桩林式格栅坝、清淤护岸工程相结合的泥石流工程治理措施。     

云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义

通过对抚仙湖沉积物粒度特征的研究,分析了湖泊沉积物粒度指标与分维值的变化特征及其相关性,探讨了深水湖泊沉积物粒度分维特征指示的环境意义。结果表明:抚仙湖沉积物主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分别约占14.71%和85.29%;湖泊沉积物分选性较差,呈极负偏态,峰态从很窄到极窄,平均粒径变幅较小,在7.10～8.45μm之间波动,均值为7.76μm;其分维值的变化范围为1.81～2.76,较其它粒度参数显著,均值为2.36,所对应的相关系数为0.94～0.99,指示了抚仙湖沉积物粒度分布具有显著分形特征。同时,抚仙湖沉积物分维值与平均粒径、分选系数、峰态间存在显著的正相关关系,说明湖泊搬运营力与区域沉积环境的变化、粒度分维值均具有较好的响应。通过对比抚仙湖流域自1700年来人类活动的记录发现,频繁的人类活动导致流域变化均与湖泊沉积物中记录的分维值极值具有较好的对应。因此,分形研究在深水湖泊中的应用,将为进一步研究区域沉积环境特征提供科学依据。     

高炉矿渣粉粒度分布与粉体特性关系的研究

粉体特性研究对于探索矿渣粉高效制备的方法至关重要．选用Rosin-Rammer-Bennett方程作为粒度分布模型，对立磨矿渣粉采用分级组合的手段，配制出22种具有不同特征粒径（De=8～20μm）和不同均匀性系数（n=0．9～1．4）的矿渣粉体（n=0．9～1．4）．在研究其粉体特性的基础上，建立了矿渣粉的粒度分布参数（n和忱值）、压缩应力与粉体的自然堆积密度和压缩密度之间的经验关系模型．发现经400kPa压缩应力压实的矿渣粉体，呈现出弹性特征．卸载后其回弹率介于0．33％～0．475％．矿渣粉的比表面积越小，回弹率越大．     

邵武市近地层臭氧分布特征及与气象条件的关系

利用2016—2021年邵武市ρ(O₃)(近地层臭氧质量浓度)小时均值与气象常规观测资料,采用统计分析、相关性分析、天气分型等方法,开展邵武市近地层臭氧分布特征及其与气象条件的关系进行分析。结果表明,2016—2021年邵武市ρ(O_3-8h)(臭氧日最大8 h滑动平均值)在52～61μg/m³之间浮动,无臭氧超标情况;ρ(O_3-8h)年平均值呈先上升后下降再上升的趋势,不同年份相同月份的ρ(O_3-8h)平均值差异很大,ρ(O₃)日分布呈现单峰型;ρ(O_{3-8 h})与日最高气温和日照时数呈显著正相关,相关系数分别为0.359、0.592;与日平均相对湿度、日降水量呈显著负相关,相关系数分别为-0.587、-0.429;邵武市ρ(O_3-8h)随天气形势不同而变化,在冷高压脊(GN)控制下,受区域输送臭氧及其前体物的影响,ρ(O_3-8h)平均浓度值最高。