強(qiáng)震區(qū)泥石流流域崩滑體物源時(shí)空演變特征
發(fā)布時(shí)間:2021-10-07 09:47
為探究強(qiáng)震區(qū)泥石流崩滑體物源的演化特征,選擇汶川強(qiáng)震區(qū)典型泥石流流域的多期遙感影像進(jìn)行崩滑體物源解譯,建立了研究區(qū)震后崩滑體物源的長時(shí)間序列數(shù)據(jù)集,并分析了其演變與高程、坡度、坡向、距溝道距離等關(guān)鍵控制因子的關(guān)系。通過多期解譯結(jié)果的對(duì)比分析,得出泥石流流域崩滑體物源的時(shí)空演變特征。結(jié)果顯示:2008—2017年五期影像解譯的物源面積分別為15.32 km2,9.04 km2,7.66 km2,4.40 km2,3.63 km2,占研究區(qū)面積的比例分別為38.25%,22.58%,19.13%,10.99%,9.06%;物源數(shù)量分別為1 797處,1 510處,1 245處,617處,602處,且研究區(qū)的物源面積在震后近十年內(nèi)以對(duì)數(shù)函數(shù)模式演化。2008—2017年研究區(qū)崩滑體物源集中發(fā)育的高程區(qū)間逐漸由1 400~1 600 m轉(zhuǎn)變?yōu)? 800~2 000 m,有向高海拔方向發(fā)展的演化趨勢;多期崩滑體物源發(fā)育的優(yōu)勢坡度區(qū)間均為40°~45°,優(yōu)勢坡向?yàn)镾,SE;崩滑體物源的發(fā)育...
【文章來源】:水土保持研究. 2020,27(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
崩滑體物源分布與高程的關(guān)系
通過ArcGIS中3 D-analysis模塊下的aspect工具提取研究區(qū)的整體坡度,然后將物源規(guī)模進(jìn)行疊加提取,以5°為間隔對(duì)物源發(fā)育坡度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖4)的橫向變化趨勢可以看出,隨著坡度增加物源面積逐漸增大,在坡度為40°~45°時(shí)達(dá)到了最大值,隨后又迅速降低。坡度是影響斜坡失穩(wěn)重要因素,坡體的應(yīng)力分布狀態(tài)隨著坡角的變化而改變,一般坡角越大,坡面張力帶范圍會(huì)擴(kuò)大,坡腳應(yīng)力集中。同時(shí)坡度變大,沿滑面的自重分力也會(huì)增大,導(dǎo)致坡體的穩(wěn)定性變差[10]。有學(xué)者研究指出,坡度大于45°地方松散碎屑物質(zhì)發(fā)育較薄,不利于淺層滑坡發(fā)生[11],若坡度低于20°,則由于坡度太小,不利于坡體失穩(wěn)破壞[12]。本文通過解譯統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知,多期物源面積的曲線都在40°~45°的坡度區(qū)間達(dá)到了峰值,隨后則開始迅速減小,該結(jié)論與前人結(jié)論一致。從縱向變化趨勢來看,2008—2011年這個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)坡度區(qū)間的物源面積減少較多。這是由于地震后山體松弛、地表破碎,松散物源充足,2010年研究區(qū)普遍暴發(fā)強(qiáng)降雨,在強(qiáng)降雨作用使大量靠近溝道兩側(cè)崩塌、滑坡物源直接進(jìn)入主溝或支溝,支溝物源經(jīng)過地表徑流沖刷或泥石流挾帶作用與主溝相連接,將大量崩滑物源輸出溝口,使得坡面上崩滑物源逐漸減少。從2011—2013年物源恢復(fù)的速度驟然變緩,研究區(qū)在強(qiáng)降雨觸發(fā)條件下,進(jìn)一步誘發(fā)新的崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象,使大量原本已恢復(fù)的植被遭到破壞,暴發(fā)了7.10群發(fā)性泥石流事件。而從2013—2017年,各個(gè)坡度區(qū)間的物源面積不斷減少且減少速度逐漸放緩,表明隨著時(shí)間發(fā)展,震區(qū)地質(zhì)環(huán)境逐漸改善,植被恢復(fù)、泥石流物源趨于穩(wěn)定。
表1 研究區(qū)泥石流流域地形特征 編號(hào) 泥石流溝名 流域面積/km2 主溝長度/km 平均縱坡降/‰ 高程差/km DF01 董家坪溝 1.60 2.52 439 1.10 DF02 干溝 1.42 2.07 504 1.04 DF03 大水溝 2.23 1.84 858 1.57 DF04 落石溝 1.30 2.48 616 1.53 DF05 蟹子溝 2.32 3.02 715 2.16 DF06 肖家溝 7.86 4.84 491 2.37 DF07 關(guān)山溝 2.09 3.07 592 1.82 DF08 磨子溝 2.76 3.13 544 1.70 DF09 瓦司溝 1.54 2.38 602 1.43 DF10 映秀磨子溝 5.52 4.03 403 1.63 DF11 燒房溝 0.62 1.76 878 1.55 DF12 紅椿溝 5.49 3.88 320 1.25 DF13 張家坪溝 1.62 2.01 770 1.55 DF14 黃家村溝 2.15 2.80 366 1.032 數(shù)據(jù)來源及處理
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]都江堰龍溪河流域典型泥石流物源演化特征遙感監(jiān)測[J]. 姚維益,常鳴,李為樂. 水土保持研究. 2018(03)
[2]GIS支持下基于因子分析法的都汶路沿線地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)[J]. 孟祥瑞,裴向軍,劉清華,張雄,胡云華. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]汶川地震區(qū)紅椿溝泥石流形成物源量動(dòng)態(tài)演化特征[J]. 蔣志林,朱靜,常鳴,唐得勝,黃勛. 山地學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]強(qiáng)震區(qū)都江堰市龍池鎮(zhèn)泥石流物源的遙感動(dòng)態(tài)演變[J]. 常鳴,唐川,蔣志林,馬國超. 山地學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]強(qiáng)震區(qū)泥石流堆積物的演化特征與方量估算模型[J]. 常鳴,唐川,夏添,黃勛. 水利學(xué)報(bào). 2012(S2)
[6]汶川地震地質(zhì)災(zāi)害后效應(yīng)分析[J]. 黃潤秋. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]汶川地震區(qū)暴雨滑坡泥石流活動(dòng)趨勢預(yù)測[J]. 唐川. 山地學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]汶川地震觸發(fā)崩塌滑坡數(shù)量及其密度特征分析[J]. 黃潤秋,李為樂. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù). 2009(03)
[9]汶川地震誘發(fā)滑坡災(zāi)害的數(shù)量與面積[J]. 許沖,戴福初,姚鑫. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(11)
[10]汶川8級(jí)大地震同震破裂的特殊性及構(gòu)造意義——多條平行斷裂同時(shí)活動(dòng)的反序型逆沖地震事件[J]. 劉靜,張智慧,文力,孫杰,邢秀臣,胡古月,許強(qiáng),Paul TAPPONNIER,曾令森,丁林,劉延樂. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2008(12)
碩士論文
[1]泥石流物源侵蝕運(yùn)移特征及危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D]. 張雄.成都理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3421815
【文章來源】:水土保持研究. 2020,27(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
崩滑體物源分布與高程的關(guān)系
通過ArcGIS中3 D-analysis模塊下的aspect工具提取研究區(qū)的整體坡度,然后將物源規(guī)模進(jìn)行疊加提取,以5°為間隔對(duì)物源發(fā)育坡度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖4)的橫向變化趨勢可以看出,隨著坡度增加物源面積逐漸增大,在坡度為40°~45°時(shí)達(dá)到了最大值,隨后又迅速降低。坡度是影響斜坡失穩(wěn)重要因素,坡體的應(yīng)力分布狀態(tài)隨著坡角的變化而改變,一般坡角越大,坡面張力帶范圍會(huì)擴(kuò)大,坡腳應(yīng)力集中。同時(shí)坡度變大,沿滑面的自重分力也會(huì)增大,導(dǎo)致坡體的穩(wěn)定性變差[10]。有學(xué)者研究指出,坡度大于45°地方松散碎屑物質(zhì)發(fā)育較薄,不利于淺層滑坡發(fā)生[11],若坡度低于20°,則由于坡度太小,不利于坡體失穩(wěn)破壞[12]。本文通過解譯統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知,多期物源面積的曲線都在40°~45°的坡度區(qū)間達(dá)到了峰值,隨后則開始迅速減小,該結(jié)論與前人結(jié)論一致。從縱向變化趨勢來看,2008—2011年這個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)坡度區(qū)間的物源面積減少較多。這是由于地震后山體松弛、地表破碎,松散物源充足,2010年研究區(qū)普遍暴發(fā)強(qiáng)降雨,在強(qiáng)降雨作用使大量靠近溝道兩側(cè)崩塌、滑坡物源直接進(jìn)入主溝或支溝,支溝物源經(jīng)過地表徑流沖刷或泥石流挾帶作用與主溝相連接,將大量崩滑物源輸出溝口,使得坡面上崩滑物源逐漸減少。從2011—2013年物源恢復(fù)的速度驟然變緩,研究區(qū)在強(qiáng)降雨觸發(fā)條件下,進(jìn)一步誘發(fā)新的崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象,使大量原本已恢復(fù)的植被遭到破壞,暴發(fā)了7.10群發(fā)性泥石流事件。而從2013—2017年,各個(gè)坡度區(qū)間的物源面積不斷減少且減少速度逐漸放緩,表明隨著時(shí)間發(fā)展,震區(qū)地質(zhì)環(huán)境逐漸改善,植被恢復(fù)、泥石流物源趨于穩(wěn)定。
表1 研究區(qū)泥石流流域地形特征 編號(hào) 泥石流溝名 流域面積/km2 主溝長度/km 平均縱坡降/‰ 高程差/km DF01 董家坪溝 1.60 2.52 439 1.10 DF02 干溝 1.42 2.07 504 1.04 DF03 大水溝 2.23 1.84 858 1.57 DF04 落石溝 1.30 2.48 616 1.53 DF05 蟹子溝 2.32 3.02 715 2.16 DF06 肖家溝 7.86 4.84 491 2.37 DF07 關(guān)山溝 2.09 3.07 592 1.82 DF08 磨子溝 2.76 3.13 544 1.70 DF09 瓦司溝 1.54 2.38 602 1.43 DF10 映秀磨子溝 5.52 4.03 403 1.63 DF11 燒房溝 0.62 1.76 878 1.55 DF12 紅椿溝 5.49 3.88 320 1.25 DF13 張家坪溝 1.62 2.01 770 1.55 DF14 黃家村溝 2.15 2.80 366 1.032 數(shù)據(jù)來源及處理
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]都江堰龍溪河流域典型泥石流物源演化特征遙感監(jiān)測[J]. 姚維益,常鳴,李為樂. 水土保持研究. 2018(03)
[2]GIS支持下基于因子分析法的都汶路沿線地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)[J]. 孟祥瑞,裴向軍,劉清華,張雄,胡云華. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]汶川地震區(qū)紅椿溝泥石流形成物源量動(dòng)態(tài)演化特征[J]. 蔣志林,朱靜,常鳴,唐得勝,黃勛. 山地學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]強(qiáng)震區(qū)都江堰市龍池鎮(zhèn)泥石流物源的遙感動(dòng)態(tài)演變[J]. 常鳴,唐川,蔣志林,馬國超. 山地學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]強(qiáng)震區(qū)泥石流堆積物的演化特征與方量估算模型[J]. 常鳴,唐川,夏添,黃勛. 水利學(xué)報(bào). 2012(S2)
[6]汶川地震地質(zhì)災(zāi)害后效應(yīng)分析[J]. 黃潤秋. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]汶川地震區(qū)暴雨滑坡泥石流活動(dòng)趨勢預(yù)測[J]. 唐川. 山地學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]汶川地震觸發(fā)崩塌滑坡數(shù)量及其密度特征分析[J]. 黃潤秋,李為樂. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù). 2009(03)
[9]汶川地震誘發(fā)滑坡災(zāi)害的數(shù)量與面積[J]. 許沖,戴福初,姚鑫. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(11)
[10]汶川8級(jí)大地震同震破裂的特殊性及構(gòu)造意義——多條平行斷裂同時(shí)活動(dòng)的反序型逆沖地震事件[J]. 劉靜,張智慧,文力,孫杰,邢秀臣,胡古月,許強(qiáng),Paul TAPPONNIER,曾令森,丁林,劉延樂. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2008(12)
碩士論文
[1]泥石流物源侵蝕運(yùn)移特征及危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D]. 張雄.成都理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3421815
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