云南东川泥石流沟与非泥石流沟^137Cs示踪法物源研究

运用137Cs示踪法调查云南东川小江流域6条泥石流沟、6条非泥石流沟和主河的泥沙来源.泥沙主要来源于冲沟侵蚀和滑坡崩塌堆积、坡耕地和草地.坡耕地和草地表层土壤137Cs平均含量分别为0.9 Bq/m 2和1.98 Bq/m2,冲沟沟壁和滑坡崩塌堆积土体137Cs.作者通过3种源地土体137Cs含量的比较,分析了细粒泥沙(<0.01 mm)的来源.6条泥石流沟冲沟侵蚀和重力侵蚀(滑坡崩塌)的相对产沙量变化于90.2%～100%,平均值为95.1%,6条非泥石流沟的相对产沙量变化于74.5%～83.3%,平均值为78.9%.小江主河为81.4%.     

云南楚雄九龙甸水库沉积剖面137Cs、210Pbex和细粒泥沙含量的变化及其解译

除深度231~137cm的1963年137Cs蓄积峰外(4.26±0.35 Bq.kg-1),九龙甸水库长393cm的沉积剖面还有二个高137Cs或210Pbex含量的异常峰。上异常峰的137Cs和210Pbex含量分别为10.90±0.49 Bq.kg-1和59.20±3.4 Bq.kg-1;下异常峰仅210Pbex含量高43.40±6.4 Bq.kg-1。上、下异常峰分别和1998年春的森林火灾和1960年春的烧荒种地有关。下异常峰未有137Cs检出,可能和当时137Cs累积沉降量还较低有关。1958-1960年大跃进期间的森林砍伐和其后的植被恢复,对流域侵蚀产沙和水库淤积有重要的影响。由于1958-1959年森林砍伐引起了强烈的土壤侵蚀,水库淤积严重,同期的淤沙速率和相应的淤沙模数分别高达83.86×104t.a-1和3255.4 t.km2.a-1。随着森林砍伐的停止和植被的恢复,流域内土壤侵蚀逐渐减缓。1960-1962年期间,水库淤沙速率和相应的淤沙模数分别降至40.88×104t.a-1和1587.0 t.km2.a-1;1963年后,更分别降至6.19~7.73×104t.a-1和240.2~291.5 t.km2.a-1。沉积泥沙粒度的变化对流域植被的破坏和恢复有较好的响应。大跃进期间森林砍伐引起的强烈侵蚀产沙,导致剖面下部泥沙粒度较粗;随着植被逐渐恢复,侵蚀减弱,剖面上部泥沙粒度变细。     

泥石流沉积物力学特性研究进展

泥石流爆发后，其沉积物常淤埋城镇建构筑物与交通设施，造成交通中断与人民生命财产损失。进行泥石流爆发后的应急抢险救灾通行及泥石流沉积物未完全固结前城镇与桥梁道路的建设，需更加深入了解泥石流沉积物力学特性。通过查阅相关文献与研究成果，对近年来泥石流沉积物力学特性方面的研究内容进行比较系统的阐述与总结，指出当前研究中存在的问题与不足，并提出泥石流沉积物固结与承载计算方面需进一步研究与解决的关键科学问题。     

泥石流泥沙输移比的概念与计算方法探讨

通过泥石流SDR,可将泥石流流域侵蚀产沙、泥沙输移及泥石流沟道和入汇处主河河床演化有机地联系起来,用于推求流域的土壤侵蚀量,泥石流沟道的冲刷与淤积状况,泥石流所输送的泥沙进入主河的数量,以及对下游河道演变、水库使用年限的影响程度等方面。但目前泥石流SDR的研究还没有开始,在分析泥石流输沙特征的基础上,将SDR引入泥石流输沙的研究中,并将泥石流SDR分解为反映泥石流沟输沙能力的沟道泥石流SDR和反映主河输移泥石流泥沙能力的汇口泥石流SDR两个环节。给出了根据定义使用实际的监测数据计算两类泥石流SDR的具体方法,并在蒋家沟中实施,计算出蒋家沟2007年的一场泥石流过程中沟道SDR为0.14,入汇主河后的悬移质汇口泥石流SDR为0.36。泥石流SDR的模型计算法方面也根据定性分析列出了可能的影响因子,在总结河流SDR的研究成果和分析泥石流输沙特性的基础上进行了模型建立方法的初步探讨。     

骆马湖沉积物重金属及营养盐污染研究

利用137 Cs定年技术对骆马湖沉积物柱状样进行了定年,同时测定了沉积物中重金属和营养盐含量的垂直剖面与水平分布。结果显示:骆马湖沉积物的平均沉积速率为3.5mm/a;在垂向上,随着沉积物深度变浅,营养盐含量逐渐升高,而大部分金属元素含量保持稳定或减少,只有Cd和Pb含量明显升高;在平面上,大部分金属元素的含量峰值出现在湖心区域,而营养盐的含量峰值出现在西部和南部湖区。可见骆马湖受人为污染影响严重的主要是重金属中的Cd与Pb和营养盐,且湖心区域污染较重。     

蒋家沟流域输沙预测模型初探

从时间和控制因子两个角度，初步探讨了蒋家沟流域产沙预测模型，结果表明，由周期预测和控制因子预测组成的综合预测模型，可对蒋家沟泥石流的输沙进行较为可靠的预测，同时，在探讨了模型存在的及有待改进的问题的基础上，还对综合预测模型进行了探讨。     

三门峡坝下河漫滩沉积物~(137)Cs、~(210)Pb计年研究

以三门峡坝下河漫滩湿地为研究对象,探讨~(137)Cs及~(210)Pb计年法应用于沉积速率研究的可行性。三门峡坝下河漫滩沉积物柱~(137)Cs及~(210)Pb计年分析表明:1964年及1986年的~(137)Cs蓄积峰峰形完好,~(137)Cs计年法用于沉积速率推算可行;由于沉积过程为快速堆积且受水文扰动较大,~(210)Pbex比活度—深度曲线呈现出不规则的摆动,而非指数衰减曲线,因此~(210)Pb计年法不适用于沉积速率推算;基于~(137)Cs计年法计算得出1954—1963年、1964—1985年、1986—2015年的沉积速率分别为3.50、1.82、1.17 cm/a,沉积速率受水库调度运行方式影响显著。     

蒋家沟泥石流年输沙量的拓扑预测

通过搜集整理并作图分析云南东川蒋家沟泥石流观测资料时发现,蒋家沟历年泥石流年输沙量变动幅度大且变动频繁,用一般拟合方法预测效果不理想。拓扑预测是一种预测未来发展趋势的方法,尤其对随时间有较大变化的对象,预测效果较好。本文试采用拓扑预测的方法对蒋家沟历年泥石流年输沙量的资料进行分析,对泥石流年输沙量进行了预测。     

非均质泥石流堆积过程粒度与粒序分布特征

以非均质泥石流为研究对象,通过实施云南东川蒋家沟泥石流堆积过程现场模拟实验,首先分析非均质泥石流堆积物颗粒级配组成的平面变化特点,即容重较低的稀性泥石流堆积扇两侧及前缘细颗粒较多,而容重较高的黏性泥石流堆积扇的两侧及前缘粗颗粒较多,并得出非均质泥石流堆积物中值粒径随泥石流容重减小而降低的结果;在此基础上,进一步分析泥石流堆积物垂向粒序分布特征,结果表明蒋家沟泥石流容重较小时泥石流堆积物颗粒垂向呈现正粒序分布,否则呈现反粒序分布或混杂粒序分布。本文研究成果对下一阶段建立泥石流堆积动力学模型及预测堆积成灾规模奠定了基础。     

汾河流域沉积物中多氯联苯的分布及生态风险评价

对汾河流域沉积物中国际公认的7种指示性多氯联苯(PCBs)的质量浓度进行测定,分析其组成、空间分布、可能的污染源和生态风险。结果表明:7种PCBs全部被检出,水相PCBs的质量浓度范围为0. 008~0. 485μg/L,沉积相PCBs的质量比范围是4. 44~79. 42 ng/g;沉积相PCB28和PCB180的平均质量比和检出率均比较高,是汾河流域沉积物中的优势污染物,其空间分布表现为从上游到下游干流PCBs质量比先升后降的趋势,PCBs主要来自汾河流域中下游地区分布的大量工业企业及工业园区的排放,汾河流域中游沉积物PCBs的生态风险较高,上游和下游沉积物PCBs的生态风险较低。     

Experimental study on evolution of bed structures of natural mountain rivers

Bed structures in many mountain rivers provide additional resistance to the flow.A field experiment was conducted on debris flow deposits in the valley of the Jiangjiagou Ravine,a tributary of the Yangtze River in southwestern China,to study the evolution and distribution of bed structures and their relationship with environmental conditions.Water and sediment from the Jiangjiagou main stream were diverted into the experimental channel.Several hydrological schemes were adopted to scour the channel until equ...     

不均匀高浓度颗粒流动的极限浓度研究

本文从不均匀高浓度颗粒流动的几何特性出发，应用随机分析方法导出了极限浓度的计算公式；针对天然条件下缺乏细颗粒级配资料的情况，应用统计推断的方法估计了细颗粒级配的均值，为极限浓度的计算提供了依据，所有的理论结果都应用到黄河悬沙和蒋家沟泥石流的计算中，所得计算结果与实测资料符合较好。     

蒋家沟阵性泥石流输沙特性初步分析

对云南蒋家沟泥石流1987~1991年的10场共1 271阵阵性泥石流输沙率资料进行归纳分析,认为阵性泥石流输沙基本服从幂律分布。     

云南浑水沟泥石流与大盈江河床演变

通过对浑水沟泥石流治理前后,泥石流输沙量变化与大盈江南底河段河床演变关系的研究,指出泥石流沟对主河河床演变影响的主要原因是,支沟泥石流输入主河泥沙数量的急剧变化改变了主河的来沙条件,导致主河河床的剧烈演变。当支沟泥石流输入主河的泥沙量大于主河输沙量时,主河河床将上涨,在宽谷或山间盆地可形成与平原河流相似的游荡性河流;当支沟泥石流输入主河的泥沙量小于主河的输沙量时,主河河床将下切,并逐渐恢复山区性河流的特征。     

Influence of Lake Michigan Holocene Lake Levels on Fluvial Sediments of the Lower Pigeon River,Wisconsin

Thirty-seven vibracores, extending up to 4.86 m, collected along the lower Pigeon River north of Sheboygan, Wisconsin, were used to interpret Holocene lake-level fluctuations of Lake Michigan. The sediments reflect numerous cycles of degradation and aggradation as well as marshland and submergence. The basal unit is till and glaciolacustrine silt and clay. The river cut through these sediments prior to 6,500 ¹⁴C years BP, probably during the Chippewa Low stand, and deposited the lowest gravel unit in the cores. Between 6,500 and 5,500 ¹⁴C years BP, yellowish-red fluvial sand and silt were deposited in the northern half of the valley. Aggrading point bar gravel and overbank silt and fine sand throughout the entire valley record the lake rise to the Nipissing level from about 5,500 to 5,000 ¹⁴C years BP. Subsequent deposition of organic-rich, muddy palustrine sediment indicates that Nipissing water flooded the valley. A lack of sediments with ages between 5,000–2,000 ¹⁴C years BP suggests lack of aggradation, indicating a lowering lake level until about 2,000 ¹⁴C years BP. Sandy-silt overbank sediment deposited over the palustrine sediment since 2,000 ¹⁴C years BP marks the return of floodplain aggradation as lake level stabilized or rose slightly to the modern level. While the river-mouth sediments are not useful for refining Holocene lake-level curves, they do corroborate major events such as the Chippewa Low, the rise to the Nipissing level followed by a period of declining lake level and fluvial erosion, and the small rise to the modern lake level.     

长江上游泥沙输移比初探

首先阐述泥沙输移比界定的三个条件一是粒级 ,二是时间 ,三是空间 ,在此基础上讨论了长江上游泥沙输移比研究中存在的主要问题是缺少可靠的侵蚀产沙量 ,对悬移质和推移质的分界线不明确 ,对坡面侵蚀产沙和重力侵蚀产沙在总输沙量中的权重缺少量的概念 ;针对上述问题对河道及沟道泥沙输移比的推理分析 ,再根据反映泥沙输移比的形态指标的定性分析 ,认为长江上游除丘陵宽谷区泥沙输移比会小于 0 .5外 ,高中山区长时段的泥沙输移比都接近 1(不包括泥石流在内的重力侵蚀 )。     

南天山库玛拉克河出山口第四纪以来河谷变迁初探

综合分析库玛拉克河出山口地质构造发育历史、河床沉积特征,以及钻孔所揭露的河谷两岸古河床沉积高程特征、出山口以外阶地发育高程规律等地质地貌资料,并将结果与研究区岩溶发育规律进行对比后,确定了库玛拉克河谷的垂向演变特征,认为第四纪以来该河谷经历了七次稳定-下切旋回。利用各阶地沉积物的热释光测年分析结果,对河谷的下切速率进行了计算,表明在70～80ka之前河谷的下切速率最快,达到8.2m/ka。在河谷下切的过程中,河谷同时不断向左岸进行迁移。     

Sedimentary Characteristics and Acoustic Detectability of Ship-derived Deposits in Western Lake Ontario

Dual-frequency side-scan sonar surveys (100 and 500 kHz) were conducted in western Lake Ontario to locate and characterize ship-derived deposits. Sedimentary characteristics of these deposits were investigated with the aid of a Remote Operated Vehicle (ROV) and sediment samples. Distinct Acoustic Backscatter Anomalies (ABAs) identified with the sonar, when sampled, were found to be surficial and subsurficial deposits of ship-derived debris including coal, taconite, and cement clinker. These deposits, which are estimated to range in age from less than 10 years to over 100 years, are located in fine-grained lakebed sediment, which has relatively low acoustic attenuation even at high frequency. As a result, the coarse ship-derived debris can be distinguished on side-scan sonar records even though it is buried at depths of up to 15 cm. Calculations suggest that ship-derived debris as deep as 2.5 m should be observable in 100 kHz side-scan sonar records from this environment. Since sediment accumulation rates are less than 0.29 cm/y and shipping has occurred on Lake Ontario for approximately 140 years, most coarse ship-derived debris ever deposited by ships into fine-grained sediments should be detectable with a 100 kHz sonar signal. Layers of granular diagenetic vivianite were identified at about 15 cm depth in several cores. This material may be a good acoustic reflector and may be responsible for some of the broad but diffuse reflective patterns observed in the side-scan sonographs.     

雅砻江中游卡拉地区泥石流危险性区划

以雅砻江中游卡拉地区为研究区,根据泥石流形成条件,基于GIS平台选取坡度、岩性、崩滑坡点密度、地质构造缓冲区及归一化植被指数等5个泥石流危险性评价因子,采用AHP法确定其权重,结合信息量法完成了研究区泥石流灾害危险性区划。结果表明:在极低度危险区内泥石流沟面积仅占危险等级面积的3.71%,而中度危险及以上的区域包含的泥石流沟面积占研究区泥石流沟总面积的75.24%,与实际泥石流发育规律相一致,说明在泥石流危险性区划中,运用AHP-信息量法并结合GIS的空间分析功能的定量评价方法具有较高的可信度。