岷江上游地质灾害发育规律
岷江上游某泥石流形成条件及危险性评价
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摘
要 :窄溪沟位于岷江上游右岸 ,为一老 泥石 流沟 ,历史上 1 9 5 9年 曾暴发较大规模的泥石流 。在查明 “ 5 . 1 2 ”
汶 川地 震后该沟泥石流 的形成条件 的基础上 , 分析了其泥石流历史活动特征 ,最后对该 沟泥石 流危 险性做 出了评价 ,
结 果表明该沟泥石流易发程度 较高 ,汶 川地震后物源丰富 ,泥石 流危险性为中度危险 ,对其实施应急防治工程显得
有利于降雨 的大量 汇聚 和径 流 ,冲蚀沟 内大量堆积 的松 散固 体物质 ,易导致泥石流 发生 。流域处于 中高 山地 区 ,多强降 雨 ,洪流在狭窄 陡深 的沟谷 中产生强大 的动能 ,泥石 流形成
的水动力充足。 综 上 所 述 ,窄 溪 沟 泥 石 流形 成 的 地 形 地 貌 条 件 、 固体 物
1 0 . 5 4 k m ,源 沟 域 最 高 点 位于 西 南侧 和 尚头 山峰 ,高程
3 , 7 9 4 m ,最 低 点 位 于 椒 园一 社 窄 溪 沟 汇 入 岷 江 ,高 程
1 5 7 4 m 。平均纵坡 降 2 1 O ‰。沟域地 形上游大沟 口小 ,平面 形态呈 口袋 状 ,周边 山高 坡陡 ,流水侵蚀强烈 ,泥石流形成 的地形条件充足 。
3 . 水 源 条件
5 . 1 2 地震影 响,沟域 内松 散固体物源增多 ,每年汛期泥石流
易发性增强 , 9人 的 生命 财
产构成威胁 , 并可能威胁到沟 口 G2 1 3国道道公路和桥梁 的交 通安全 ,对渭门乡灾后重建工作造成不利影响。
窄 溪沟 位 于 岷 江 上 游右 岸 ,如 图 1 所示 , 流 域 形 态 近 似长 条 形 ,沟域 面 积 1 4 . 0 9 k m ,主 沟 长 1 0 . 5 4 k n 。沟 源 位于 西 i
汶川地震后岷江流域映秀至草坡段崩塌发育规律
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汶川地震后岷江流域映秀至草坡段崩塌发育规律李蔷,王运生,蒋发森【摘要】摘要:该河段是汶川地震触发灾害最为严重的河段之一。
基于详细的实地调查和遥感解译成果,分析崩塌灾害的空间分布,崩塌发育斜坡物质组成、高程、坡高、坡度、坡形和失稳部位及崩塌形成机理,揭示震后崩塌灾害的发育规律。
崩塌的发生存在明显的背坡面效应和方向效应,岩质边坡崩塌最为发育,且多发育于花岗岩、闪长岩和辉长岩等硬岩斜坡中,崩塌破坏模式以滑移式和倾倒式为主。
【期刊名称】地质灾害与环境保护【年(卷),期】2014(025)001【总页数】6【关键词】岷江;震后崩塌;分布规律;背坡面效应;方向效应1 引言2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生Ms8.0级大地震,地震震中位于汶川县映秀镇(31°00′N,103°24′E),震源深度约14 km。
地震导致四川、陕西、甘肃等省50多个县( 市) 严重受灾,受灾面积达40多万km2,重灾区面积占13万多km2;地震共计造成近7万人遇难,37万多人受伤,1万7千多人失踪,其中地震次生地质灾害造成的死亡和失踪人数约占地震总死亡和失踪人数的1/3;直接经济损失达8千多亿元人民币。
这是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广的一次地震。
主震过后, 余震接连不断,不仅对灾区各种设施造成了强烈地、反复地、持续不断地破坏, 同时还加剧斜坡岩土体的变形破坏, 持续诱发新的崩塌、滑坡等地质灾害。
汶川地震最为突出的崩塌灾害问题包括地震力作用下的崩塌灾害以及地震导致的大量“震裂山体”震后长期存在的崩塌落石灾害问题[1]。
关于地震次生灾害的研究很多,汶川地震灾害也已展开深入研究。
国外已从地震引发崩塌的分布规律、形成机理等方面开展了研究工作[2-4];国内许多学者也对震后地质灾害发育规律、分布特征及影响因素等进行了大量研究工作[5-13]。
黄润秋等[14〗利用GIS 技术研究11 308 处地质灾害发育分布规律发现:地质灾害的分布具有明显的上盘效应,多沿河流水系成线状分布;灾点多发育于20°~50°斜坡上部转折部位;软岩中易形成滑坡,而崩塌多发育于硬岩中。
5.12汶川地震对岷江上游河道的影响--以都江堰-汶川河段为例
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5.12汶川地震对岷江上游河道的影响--以都江堰-汶川河段为例葛永刚;庄建琦【期刊名称】《地质科技情报》【年(卷),期】2009(28)2【摘要】5.12汶川地震造成灾区地质灾害广泛发育,土壤侵蚀剧烈,极大地破坏了灾区环境,改变了灾区自然环境演化的进程。
通过实地调查与观测,并结合遥感资料数据,分析了岷江上游都江堰-汶川河段地质灾害的发育特征,揭示了崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖及工程建设对岷江上游河道的影响形式,分析了上游河道的变化趋势。
研究表明,震后崩塌、滑坡单侧挤占河道使岷江干流河宽普遍压缩5~10m,顶冲挤占使河道一般变窄20~30m,最窄处仅为原河道的1/3(30-40m)。
泥石流堆积物进入河道而淤积河道,甚至阻断岷江而形成堰塞湖,造成河床上升,河曲加剧,工程建设及灾害.点处置使河宽变窄。
在多重因素的共同作用下,今后10-20a,尤其震后5a内,汶川-映秀河段,河道变窄,河曲加剧,河床升高,河床比降呈增大趋势,映秀-紫坪铺河段淤积明显,河床升高。
从长期变化来看,地震次生山地灾害加速了岷江上游高山峡谷区河道的自然演化进程,河床升高并展宽,河床比降降低,河谷逐渐向宽谷形态演化,河床趋于稳定。
【总页数】6页(P23-28)【关键词】汶川地震;次生地质灾害;岷江上游;河道变化【作者】葛永刚;庄建琦【作者单位】中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,成都610041;中国科学院成都山地灾害与环境研究所,成都610041;中国科学院研究生院,北京100049【正文语种】中文【中图分类】P642.23;TP753【相关文献】1.5.12汶川大地震对都江堰市生态环境的影响及恢复对策 [J], 刘洁;何彦锋2.地震次生山地灾害对岷江干流都江堰-汶川段水电工程的影响 [J], 苏凤环;崔鹏;葛永刚;刘应辉3.汶川大地震反思灾害移民权益保障与政府责任——以5.12汶川大地震为例 [J], 施国庆;郑瑞强;周建4.汶川地震灾区:岷江上游的人文背景与民族特点——兼论岷江上游区域灾后重建过程中对羌文化的保护 [J], 石硕5.5.12汶川地震崩塌滑坡分布特征及影响因子评价--以都江堰至汶川公路沿线为例 [J], 庄建琦;崔鹏;葛永刚;朱颖彦;刘应辉;裴来政因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
岷江上游地质灾害发育强度与规律分析
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WEIChangli①② ZHANGYing② FENGWenkai① LIAOWei②
(①ChengduUniversityofTechnology,Chengdu 610059) (②SichuanInstituteofGeologicalSurvey,Chengdu 610081)
岷江上游地质灾害发育强度与规律分析
魏昌利①② 张 瑛② 冯文凯① 廖 维②
(①成都理工大学 成都 610059) (②四川省地质调查院 成都 610081)
摘 要 岷江上游地区地质环境条件复杂、脆弱,以滑坡、崩塌、泥石流为主的地质灾害数量多、规模大、危害严重,汶川地震 又引发了大量崩滑地质灾害。本文根据汶川地震前和汶川地震地质灾害调查、排查等成果,采用 GIS分析和编程计算相结合 的方法,选取适宜的控制点间距、搜索半径编制了岷江上游汶川地震前、汶川地震地质灾害点密度、面积密度和体积密度图, 提出利用点密度、面积密度和体积密度来综合评价地质灾害的发育强度,从弱到强划分为 8个等级。分析认为,岷江上游地区 地质灾害发育强度高,汶川地震前地质灾害累积发育强度达最高 8级极端活动,汶川地震诱发崩滑地质灾害发育强度最高为 7级极强活动,且 2~6级区面积较大。岷江上游地区历史强震、暴雨等极端事件多发是地质灾害累积发育强度高的主要原因, 而汶川地震单次事件引发的地质灾害发育强度总体较高,并主要沿龙门山断裂带、南部河谷区分布。 关键词 岷江上游;地质灾害;密度;发育强度;分布规律 中图分类号:P694 文献标识码:A doi:10.13544/j.cnki.jeg.2018-136
岷江上游干流岸坡主要表生地质灾害分布特征及成因浅析
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4.加强监测:应定期对岷江上游干流岸坡进行地质监测,及时发现地质灾害的预兆,并采取有效的防治措施。
通过上述措施,可以有效防止岷江上游干流岸坡地质灾害的发生,保障人民的生命财产安全。
2.岸坡塌陷是岷江上游干流岸坡地质灾害中次常见的类型。岷江上游干流岸坡的岸坡塌陷主要是由于地下水位过高或河道开挖过深而导致的。
3.岸坡裂缝是岷江上游干流岸坡地质灾害中较少见的类型。岷江上游干流岸坡的岸坡裂缝主要是由于地层变形、地震或人为因素导致的。
岷江上游干流岸坡的地质灾害主要是由于地质因素引起的。这些因素包括地层结构不稳定、土体松软、岸坡角度过大、地下水位过高、河道开挖过深、地层变形、地震等。此外,人为因素也可能导致岷江上游干流岸坡地质灾害的发生,如滥开林地、过度采砂等。为了防止岷江上游干流岸坡地质灾害的发生,应采取有效的防治措施,如加固岸坡、控制地下水位、加强工程规划等。
在实际应用中,为了防止岷江上游干流岸坡地质灾害的发生,还可以采取如下措施:
1.加固岸坡:通过增加岸坡抗滑承载力和降低岸坡滑动阻力,来防止岸坡滑坡的发生。常用的加固措施包括岸坡固结剂注浆、岸坡固结剂涂抹、岸坡挂网、岸坡支护等。
2.控制地下水位:通过降低地下水位来降低岸坡塌陷的风险。可以采用地下水泵、地下水收集器、地下水排放等方式控制地下水位。
岷江上游干流岸坡主要表生地质灾害分布特征及成因浅析
岷江上游干流岸坡主要表生地质灾害分布特征及成因浅析
岷江上游干流岸坡是指岷江上游干流河道的岸坡地貌。岷江上游干流岸坡受多种因素的影响,其中地质因素是重要的影响因素之一。岷江上游干流岸坡的地质灾害分布特征主要有以下几点:
汶川地震后岷江上游山洪发育特征与成因分析
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一
种 严重 的 自然灾 害 ,一 次强 烈地 震 的发 生 , 往 往 引起 山崩 堵江 ,江水 溃决 ,形成 山洪 灾 害 ,显 示 了 地震 及 震 后 山 洪 的 灾 链 :地 震 一崩 塌 、滑 坡 、泥 石流 一 堰 塞 湖 一溃 决 洪 水 ( 震 后 山洪 ) 。引 发 震 后 山洪 的原 因 主 要 有 两 种 ,一 种 是 在 地 震 作 用 下 , 形成 各种 堰 塞 湖 ,堰 塞 湖 溃 坝 后 导 致 的洪 水 ;另 种 是地 震 作 用 导 致 地 表 松 动 和 植 被 覆 盖 率 的 减 少 ,在一 定 降 水 的 作 用 下 形 成 的 地 表 径 流 侵 蚀 ,
汶川地震后岷江上游山洪发育特征与成因分析
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汶川地震后岷江上游山洪发育特征与成因分析丁海容;李勇;赵国华;马超【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2013(28)2【摘要】采用了岷江上游15个水文站的多年径流资料及降雨资料,探析了岷江上游降水量-径流量的相关关系,分析了该流域洪水的变化趋势,在此基础上,分析了该流域2010年“8.13”、“8.18”洪水的发育情况与汶川地震对洪水发育的影响.研究结果表明,汶川地震后,岷江上游震后山洪特征表现为:①岷江上游属于汶川地震带,为该区山洪发育提供了基本条件;②震后植被覆盖率降低是洪水加剧的重要条件;③震后强降水是特大山洪发育的诱发因素;④地震滑坡淤堵河道后溃决,加剧了洪水的突发性、破坏性;⑤震后该流域洪水发生的临界雨量明显降低,洪水量和频率将加大.%"5. 12" Wenchuan earthquake hit the upper reaches zone of Minjiang river, consecutive "8. 13", "8. 18" heavy rainstorm attacked these areas in 2010, which triggered severe post-earthquake flash flood disaster in the earthquake zone. Based on runoff and rainfall data of 15 hydrological stations in the upper reaches zone of the Minjiang river, the rainfall-runoff correlation is analyzed, the flash flood change trend is explored, the formation of "8. 13" , "8. 18" flash flood in 2010 and effect of earthquake on the flash flood is researched. Research results show that, after the Wenchuan earthquake, post-earthquake flash flood in upper reaches of Minjiang river is characterized as following: (1 ) The zone in the upper reaches of Minjiang River belongs to the Wenchuan seismic belt,which provides the essential conditions for the flash flood formation; ( 2) The reduction of vegetation coverage ratio after the earthquake is the important factor to aggravate the flash flood; ( 3 ) Heavy rain is one important factors inducing flash flood; (4) Landslides induced by earthquake block river course and then the dam crevasse, which exacerbated the flash flood emergency and destructivity; ( 5 ) The critical rainfall of flash flood occurrence decreased significantly and the flash flood volume and frequency increase after the earthquake.【总页数】6页(P14-19)【作者】丁海容;李勇;赵国华;马超【作者单位】成都理工大学地质灾害与地质环境保护实验室,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TV122;P315.9【相关文献】1.岷江上游汶川地震重灾区山洪灾害危险分区研究 [J], 王钧;宇岩;欧国强;潘华利;乔成2.天水市“7.25”群发性山洪地质灾害发育特征及成因分析 [J], 于国强;张茂省;胡炜3.北川湔江河段“7·10"特大山洪泥石流灾害特征与成因分析 [J], 刘剑;葛永刚;张建强;陈容4.岷江上游叠溪混杂堆积体的沉积特征及其成因分析 [J], MA JunXue;CHEN Jian;CUI ZhiJiu5.岷江上游叠溪古堰塞湖内团结阶地特征及成因分析 [J], 罗斌斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
岷江堰塞湖论文变形成因论文
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岷江堰塞湖论文变形成因论文岷江上游堰塞湖沉积中软沉积物变形构造成因讨论摘要:对在岷江上游及其支流河谷中的晚第四纪古堰塞湖地层中发现的大量软沉积物变形构造的类型、特征和成因进行了分析,发现这些软沉积物变形构造分为两类:一类是小型的层内变形构造,如液化卷曲变形、泄水构造、负荷构造、阶梯状微断裂等,其形成与软沉积物的塑性变形、液化和流动作用相关;另一类是崩(滑)塌体对软沉积物的扰动形成的大型褶曲构造。
通过与其它成因的软沉积物变形构造的对比以及对区域构造环境的分析,得出地震、崩塌和滑坡等灾害性地质事件是造成河谷区古堰塞湖地层中软沉积物变形构造发育的最可能的驱动机制。
关键词:软沉积物变形;震积岩;古地震;堰塞湖;岷江0 引言软沉积物变形(Softsediment deformation)又称准同生变形,是指沉积物沉积之后、固结之前由于差异压实、液化、滑动、滑塌等形成的变形构造。
这些变形往往伴随着地壳颤动的触发因素,因此常作为震积岩的识别标志和依据(Sims,1975;Marcos et al,1996;Rossetti,1999;Ken-Tor et al,2001;Greb,Dever,2002;Schnellmann et al,2005;Montenat et al,2007)。
Seilacher(1969)将地震作用改造未固结的水下沉积物形成的再沉积层定义为震积岩(Seismites)。
随着研究的深入和广泛,广义的震积岩(或地震岩)包括了地震过程中原地形成的震积岩(原地相震积岩或狭义震积岩)和地震引发滑塌、泥石流、涌浪、浊流及碎屑流而形成的近原地相和异地相震积岩(梁定益等,1994)。
迄今,已有多种类型的与地震相关的软沉积物变形构造被识别出来,如:液化卷曲变形构造(Seilacher,1969)、液化脉(朱海之,1982;乔秀夫等,2006;李海兵,2006)、泄水构造(Lowe,1975;Owen,1987)、滑混层(Rodriguez et al,2000;张传恒等,2006)、球枕构造(乔秀夫,李海兵,2008)、层内阶梯状微断层(Seilacher,1969;宋天锐,2006)、负荷构造(Owen,1987,2003)等。
岷江上游山区聚落地质灾害易损性动态评价
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岷江上游山区聚落地质灾害易损性动态评价岷江上游位于中国第一、二阶级的过渡地带,是中国地形上的隆起区,经济上的低谷区,又是汶川地震的极重灾区,是山区聚落发展的典型区域,地质灾害活动频繁,进行聚落地质灾害易损性评价尤为重要。
本文在实地调研的基础上,通过年鉴数据翻阅整理、SPSS的统计等手段建立了岷江上游山区聚落地质灾害易损性评价体系;并根据岷江上游三个时期的实际情况和数据的获取情况,并选择了人口密度、万人医生数、万人村委会数、建筑覆盖率、经济密度、人均GDP、道路密度、地质灾害密度、防护工程数量等16个指标为聚落地质灾害易损性评价指标,基于熵值综合评价模型,通过ARCGIS软件,得出整个岷江上游地区2006、2009、2015年聚落地质灾害易损性区划图,并探讨岷江上游山区聚落地质灾害易损性的时空差异特征,提出相应的对策与建议,取得了以下结论:(1)每年度各指标易损值的权重虽然有所不同,但是公路密度、经济密度、建筑覆盖率及人口密度始终是影响岷江上游山区聚落地质灾害易损性的最主要因子;(2)岷江上游地区聚落迁移变化较大,聚落近年来由于国家政策原因急剧减少,由传统的农牧聚集地逐渐搬入城市,作为主要聚落迁移目的地的各县县城更应该加强防灾应急能力建设;(3)岷江上游山区聚落地质灾害易损性是动态变化中的,易损性2009年最大,2015年次之,2006年最低,说明汶川地震给岷江上游带来了巨大伤害,而2015年易损性的大幅度降低说明震后重建取得了重大成效;(4)在受到汶川地质影响强烈地区,如汶川县、茂县,易损值较高,且09年最高;在受汶川地震影响较小,地质灾害发育较少的地区,主要为松潘县的大部分区域,受经济影响因素较大,经济发展速度较快,易损值逐年上升。
同时易损值也受到产业结构与政策资金投入的影响较大。
易损性作为风险评价的一部分,是区域风险合理控制中不可缺少的部分,通过对岷江上游聚落地质灾害易损性时空关系的探讨,发现岷江上游地区易损情况在近年来发生了巨大变化。
清代岷江上游洪涝灾害特征研究
![清代岷江上游洪涝灾害特征研究](https://img.taocdn.com/s3/m/27bfe7253868011ca300a6c30c2259010202f3f7.png)
清代岷江上游洪涝灾害特征研究侯雨乐;胡尧【摘要】通过对历史资料的整理分析,研究了清代岷江上游地区洪涝灾害发生的频次、等级、周期性、成因等.结果表明:清代岷江上游地区洪涝灾害共计45次,约每6年发生1次;中度以上洪灾比例高达77.8%;清代早期洪灾频次较少,后期洪灾激增;岷江上游洪灾的主周期为17 a,同时还存在6a和9a的次周期;气候变得更加湿润、年降水增多是引发洪灾的主要因子,人地矛盾突出、拓荒毁林等人为因素加剧了洪灾的发生.%Based on the collation and analysis of historical data,this paper studied the frequency,grade,periodicity and causes of flood disasters in the upper reaches of the Minjiang River during Qing dynasty.The resuhs showed that:45 times (about once every 6 years) flood disasters occurredin the upper reaches of the Minjiang River during Qing dynasty;the moderate and severe flood disasters accounted for 77.8%;the flood disaster frequency was low in the earlier Qing dynasty,but it increased dramatically in the later Qing dynasty;the flood disasters in the upper reaches of the Minjiang River during Qing dynasty had the main periodicity of 17 years and the secondary periodicities of 6 years and 9 years;the moister climate and more annual rainfall were the main factors causing flood disaster,while the human factors such as the contradiction between people and land,and the deforestation increased the occurrenceof flood disaster.【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】5页(P111-115)【关键词】洪灾;清代;岷江上游;特征【作者】侯雨乐;胡尧【作者单位】阿坝师范学院资源与环境学院,四川汶川623001;阿坝师范学院资源与环境学院,四川汶川623001【正文语种】中文【中图分类】P467洪涝灾害对人们生产、生活影响极大,其不仅会导致农业减产,长期而言还会导致土地资源退化、生态环境恶化。
柴贺军2000_中国堵江滑坡发育分布特征
![柴贺军2000_中国堵江滑坡发育分布特征](https://img.taocdn.com/s3/m/f0c736675acfa1c7aa00cca7.png)
收稿日期:1999-11-15基金项目:国土资源部“九五”重点科技项目资助研究(编号:49272153)作者简介:柴贺军(1968-),男(汉族),河北承德人,1999年获成都理工学院工程地质研究所工学博士学位,主要从事地质灾害和岩体结构方面的研究,现在四川大学作博士后研究工作中国堵江滑坡发育分布特征柴贺军, 刘汉超, 张倬元(地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室, 四川成都 610059)摘 要:在我国已经发现和识别出160余个堵江滑坡,根据这些实际资料,绘制了我国滑坡堵江事件分布图,研究表明,堵江滑坡的发育与我国的降雨分区、地形地貌、断裂分布、地震活动和地层岩性的分布密切相关,从而堵江滑坡灾害在时间上、空间上的发育分布具有一定的规律。
关键词:滑坡堵江;空间分布;时间分布中图分类号:P642.22 文献标识码:A在我国发育有许多滑坡堵江事件,从1993年起,作者开始着手我国滑坡堵江事件的研究工作。
主要采用野外调查和室内文献查阅的手段,对现在存在的或以前存在过的堰塞湖和天然堆石坝进行调查、识别。
目前以收集到典型滑坡堵江实例150余起[1]。
这类灾害可以在各类地貌地质环境下发生,但是在环青藏高原的深山峡谷区更普遍。
堵江不仅严重威胁着人民的生命和财产的安全,而且堵江所形成的涌浪、滩险、堰塞湖的淹没和次生洪水及形成的永久性的不良地质环境对水电工程、交通均有不良影响。
本文主要对堵江滑坡在空间上、时间上发育规律做了初步的探讨,为我国滑坡堵江灾害危害区的划分和滑坡堵江的预测、预报从而达到减灾防灾的目的提供科学的根据。
1 我国滑坡堵江的空间分布滑坡堵江事件在我国许多江河中都有分布,普通发育,但空间分布很不均衡,如图1。
沿大兴安岭-太行山-鄂西山区-云贵高原一线以西,及我国地貌的第一、第二阶梯上,滑坡堵江发育较多;此线以东,堵江事件分布明显减少或根本没有发生。
因此,我国滑坡堵江西部较东部发育,90%以上发育于西南、西北地区,即环青藏高原的周边地带(100°E ′~110°E ′)尤以东缘从青藏高原向云贵高原和四川盆地过渡这一大陆降最大带范围内最突出。
岷江上游槽谷曲流段大型古滑坡成因与复活性分析——以松潘县元坝子古滑坡为例
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岷江上游槽谷曲流段大型古滑坡成因与复活性分析——以松潘县元坝子古滑坡为例魏昌利;张瑛;冯文凯;杨志华;陈亮【摘要】岷江上游靠近分水岭部位的槽谷曲流河段,由于地壳抬升缓慢,河谷宽、岸坡缓,降雨量相对偏少,通常被认为发生大型滑坡的可能性较小.但通过笔者近年来的调查发现,在岷江上游红桥关至西宁关的槽谷曲流段两岸大型滑坡密集发育,且大多具有地震滑坡的特征,同时个别滑坡受后期江水冲刷、工程开挖等因素影响复活.文章选取其中较为典型的元坝子滑坡为例进行解剖,元坝子滑坡位于岷江曲流凹岸,长780 m,宽480 m,体积293×104 m3.通过地质分析、测年鉴定和数值模拟,认为该滑坡是历史地震引发的大型岩质古滑坡,其发展经历了斜坡裂缝、地震滑坡、河流下切和前缘复活等阶段.稳定性计算结果显示,目前滑坡整体天然工况下稳定性好,极端暴雨工况下欠稳定,受江水冲刷、降雨、融雪等因素影响,出现局部变形复活.建议应加强滑坡变形监测,避免整体滑动造成堵江、威胁成兰铁路安全.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2018(045)006【总页数】9页(P141-149)【关键词】曲流;古滑坡;地震滑坡;古滑坡复活;岷江【作者】魏昌利;张瑛;冯文凯;杨志华;陈亮【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;四川省地质调查院,四川成都610081;四川省地质调查院,四川成都610081;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;四川省地质调查院,四川成都610081【正文语种】中文【中图分类】P642.22岷江上游位于青藏高原向四川盆地的过渡地带,山高谷深、褶皱断裂发育、岩体破碎、地震活动频繁,加之降水充沛、人类工程活动沿河且集中,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育[1~5]。
近年来,岷江源区经济快速发展,旅游开发、城镇、公路、铁路建设等工程逐渐增多,地质灾害问题也日益凸出。
岷江上游梯级水电开发对地质生态环境影响评价
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岷江上游梯级水电开发对地质生态环境影响评价岷江上游地区地处青藏高原向四川盆地过渡带,河谷深切,高山峡谷众多,地表起伏巨大,相对高差达1000米以上,具有优势的水能资源优势,使其水电开发规模不断扩大,水电工程建设与运行在带来一定经济效益的同时,也对地质生态环境造成了影响。
为此,本文以岷江上游流域梯级水电开发为研究对象,通过构建评价指标体系,针对梯级水电开发对地质生态环境影响,进行定量计算与定性分析评价,用可行性的理论评价方法揭示梯级水电开发对地质生态环境的影响范围和程度,为区域生态系统的可持续、良好发展提供依据。
本文所取得的主要进展和结论如下:(1)岷江上游流域的水文形势变化和土地利用信息提取。
该项研究以岷江上游的杂谷脑河流域为典型子流域分析对象,以桑坪站的1988年-2008年的水文数据为基础,得出杂谷脑河流域的年径流量呈下降趋势,丰水年和枯水年交替出现;年均输沙量也呈普遍下降态势;地质灾害频率不断增大;同时,本文选取了1994年(Landsat TM),2007年(Landsat TM),2014年(OLI)多波段遥感影像图作为研究基础数据,采用监督分类的方法,将岷江上游划分为:耕地、未利用地、林地、水域、城乡建筑用地5个土地利用类型,分析工程建设对其土地利用变化的直接或间接影响。
分类结果显示随着水电站规模不断的扩大,岷江上游地区的植被覆盖率不断下降,未利用地面积扩大严重,耕地面积减少,城镇化建设比较集中。
(2)对分类的土地利用类型基于景观生态学理论对其景观格局进行动态变化分析,其中选取了斑块数量NP、斑块类型面积CA、斑块密度PD、最大斑块指数LPI和景观比例PLAND;周长面积分维数(PAFRAC、散布与并列指标(IJI)、相似邻接百分比(PLADJ)、聚集度(AI)、蔓延度指数(CONTAG)、景观连接度指数(COHESION)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)等指标对岷江上游的土地利用类型进行定量分析,结果表明,水电站的建设、水库数量和面积的扩大直接或间接导致了岷江上游格局发生较大变化。
岷江上游地质灾害发育分布规律初探
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岷江上游地质 灾害发 育分布规律初探
常晓军 ,丁 俊 ,魏伦 武 ,王德伟 ,毛 郁2 ,鄢 毅2
( .成都 地质矿 产研 究所 , 四川 成 都 608 ;2 1 102 .四川 省地 质调查 院 , 四川 成都 608) 10 1
摘要 : 岷江上游地 区现 有地 质 灾 害 24处 , 8 主要 发 育 于低 山 、 山、 山 区, 发 育 面密 度 分别 为 73个/ 0k 2 中 高 其 . 10i 、 n 2 3 10 i 和0 6 个/0 k 2分别 占全 区地质 灾害 总数 的6 7 7 .%和2 .%。通过 对地质 灾害点 的统计 分 . 个/0 k 2 .4 10 i , n n .%、07 08 析研究 , 找出岷江上游 流域地质灾害 的主控因素及其发育分布规律 , 为流域 经济可持续发展 和减灾防灾规划 提供 科
1 k 2其中滑坡崩塌19 , 0 m, 0 1处 泥石流7 处 , 5 不稳定斜
坡 7处 ( 4 )分 别 占中山 地貌 区地 质 灾 害 总数 的 图 b, 5 .% 、73 、.% ; 山地 貌 区发 育 有地 质 灾 害 92 3 .% 35 低 l处 , 地 质 灾 害 总 数 的 67 , 发 育 面 密 度 9 占 .% 其
岷 江上游 涉及 阿 坝 州和 都 江堰 市 部 分 地 区 , 面 积222m , 36k 2 自然条 件 错 综 复 杂 , 构造 活动 强 烈 , 新
e o e j gR vr i un s ft  ̄n ie。S ha h Mm c
灾 害种类 滑 坡 崩 塌 泥石流 不稳定斜坡
地壳刺激响应下岷江断裂及其附近地区的地质变化分析
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地壳刺激响应下岷江断裂及其附近地区的地质变化分析岷江断裂及其附近地区的地质变化分析岷江断裂带是中国地壳构造中最重要的断裂带之一,位于四川盆地与青藏高原之间。
在岷江断裂带附近的地区,地质变化频繁且剧烈,因此对于岷江断裂带及其附近地区的地质变化进行深入的分析,对于理解地震活动及地壳运动机制具有重要意义。
一、断裂构造特征岷江断裂带大致呈南北走向,全长约400多公里。
该断裂带主要由南段、中段和北段组成,每个段落的地质特征和构造特点略有不同。
南段的岷江断裂带是典型的逆冲断裂,表现为北侧的地层抬升,并伴随着剧烈的地震活动。
这一段断裂带横跨岷江,在地质变化上具有特殊性。
中段的岷江断裂带主要是走滑断裂,断裂带相对较宽,地壳运动相对平稳。
北段的岷江断裂带同样是逆冲断裂,但地震活动相对较弱,这一段地区主要是构造变形影响而不是断裂活动。
二、地质变化的主要特征1.地形特征在岷江断裂带及其附近地区,地形起伏较大,山脉和山谷交错,呈现出典型的岷江断坎地貌。
这种地形形成主要是由于断裂活动造成的地壳抬升和河流侵蚀作用共同作用的结果。
2.地震活动岷江断裂带是中国西南地区地震活动频繁的区域之一。
在这一地区,常年发生小规模地震,同时也存有较大规模的地震潜伏风险。
历史上,岷江断裂带区域发生过多次破坏性地震,如1833年的甘肃岷县地震。
3.构造变形由于断裂活动的存在,岷江断裂带及其附近地区的构造变形相对较为剧烈。
地层的抬升、倾斜以及地壳的水平挤压等现象普遍存在。
同时,地质构造的活动也造成了大量的断裂、褶皱和褶皱推覆。
4.地下水系统岷江断裂带及其附近地区地形变化激烈,导致了地下水系统的复杂情况。
断裂构造和裂隙带的发育给地下水运动带来了一定的不稳定性,对于该地区的地下水资源的合理开发和利用提出了一定挑战。
三、地质变化的影响与启示1.地震灾害风险岷江断裂带及其附近地区地震活动频繁,地震灾害风险较高。
对于这一地区的城市规划和建设,需充分考虑地震因素,加强抗震设计和建设。
2006—2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力
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第39卷第5期2019年3月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.5Mar.,2019基金项目:国家自然科学基金项目(No.41371125);教育部人文社科研究规划基金项目(No.17YJA850007)收稿日期:2018⁃05⁃04;㊀㊀网络出版日期:2018⁃08⁃02∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:pwfzh@126.comDOI:10.5846/stxb201805040993祝聪,彭文甫,张丽芳,罗瑶,董永波,王梅芳.2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力.生态学报,2019,39(5):1583⁃1594.ZhuC,PengWF,ZhangLF,LuoY,DongYB,WangMF.StudyoftemporalandspatialvariationanddrivingforceoffractionalvegetationcoverinupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016.ActaEcologicaSinica,2019,39(5):1583⁃1594.2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力祝㊀聪1,2,彭文甫1,2,∗,张丽芳1,2,罗㊀瑶1,2,董永波1,2,王梅芳31四川师范大学地理与资源科学学院,成都㊀6100682四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室,成都㊀6100683贵州师范大学地理与环境科学学院,贵阳㊀550001摘要:基于MODISNDVI遥感数据,采用像元二分模型估算岷江上游植被覆盖度,运用一元线性回归分析和稳定性分析方法,研究2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局及稳定性,并分段讨论2008年 5.12汶川地震 对岷江上游植被的破坏程度以及震后植被恢复情况,利用地理探测器模型对岷江上游植被覆盖度影响因子及影响力进行探测,分析岷江上游植被覆盖度变化驱动力㊂结果表明:(1)2006 2016年岷江上游植被覆盖整体状况良好,植被覆盖总体情况较为稳定,多年平均植被覆盖度为0.79,植被覆盖度大于0.8的区域占整个岷江上游地区面积的69%㊂(2)2008年 5.12汶川地震 给整个岷江上游植被造成了严重的破坏,植被覆盖度退化区域面积为14013.41km2,占整个岷江上游面积的57%,2008 2016年岷江上游植被恢复状况良好,植被覆盖度改善区域面积为17390.69km2,占整个岷江上游面积的71%,岷江上游植被覆盖度已经超过震前水平㊂(3)岷江上游植被覆盖度主要受海拔㊁气温㊁土壤类型㊁降水4个因子的影响,其解释力均在40%以上;地貌类型㊁植被类型的解释力在20% 40%之间;坡度㊁坡向的解释力均小于1%㊂关键词:岷江上游;植被覆盖度;像元二分模型;时空变化;地理探测器StudyoftemporalandspatialvariationanddrivingforceoffractionalvegetationcoverinupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016ZHUCong1,2,PENGWenfu1,2,∗,ZHANGLifang1,2,LUOYao1,2,DONGYongbo1,2,WANGMeifang31TheInstituteofGeographyandResourcesScience,SichuanNormalUniversity,Chengdu610068,China2KeyLabofLandResourcesEvaluationandMonitoringinSouthwest,MinistryofEducation,SichuanNormalUniversity,Chengdu610068,China3TheInstituteofGeographyandEnvironmentalScience,GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,ChinaAbstract:Basedonmoderateresolutionimagingspectroradiometer(MODIS)normalizeddifferencevegetationindex(NDVI)remotesensingdata,thefractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverwasestimatedusingapixeldichotomymodel.Furthermore,thetemporalandspatialvariationpatternandstabilityofthefractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016werestudiedusingunivariatelinearregressionandstabilityanalyses.ThedamagedegreeofthevegetationintheupperreachesofMinjiangRiverandthevegetationrestorationaftertheearthquakearediscussedinsections.TheinfluencingfactorsoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverweredetectedusingtheGeographicdetectormodel.ThedrivingforceofvegetationcoverchangeintheupperreachesofMinjiangRiverwasanalyzed.Theresultsshowedthefollowing.(1)ThefractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016wasgood,andtheoverallfractionalvegetationcoverwasstable.Theannualaveragefractionalvegetationcoverwas0.79,andtheareawithfractionalvegetationcover>0.8accountedfor69%ofthetotalarea4851㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀oftheupperreachesoftheMinjiangRiver.(2)The"5.12Wenchuanearthquake"in2008seriouslydamagedthevegetationintheupperreachesofMinjiangRiver.Thedegradedareaoffractionalvegetationcoverwas14013.41km2,whichaccountedfor57%ofthetotalareaoftheupperreachesoftheMinjiangRiver.ThevegetationrestorationconditionintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2008to2016wasgood.Theareaoffractionalvegetationcoverimprovementwas17390.69km2,whichaccountedfor71%ofthetotalareaoftheupperreachesoftheMinjiangRiver.ThefractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverexceededthepre-earthquakelevel.(3)ThefractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverwasmainlyaffectedbyfourfactors:altitude,temperature,agrotype,andprecipitation.Itsexplanatorypowerwas>40%,theinterpretationoftheGeomorphictypeandvegetationtypeswasbetween20%and40%,andtheinterpretationofslopeandaspectwas<1%.KeyWords:upperreachesofMinjiangRiver;fractionalvegetationcover;pixeldichotomymodel;space⁃timevariation;geographicdetector植被是陆地生态系统重要组成部分,是联结大气㊁水㊁生物㊁岩石㊁土壤等自然地理环境要素的纽带[1]㊂植物通过光合作用进行物质循环㊁能量流动和信息传递,为人类的生存和发展提供环境和物质资源,同时也为其他生物的繁衍和栖息提供食物和场所[2]㊂此外,植被还具备净化空气㊁涵养水源㊁调节气候㊁防风固沙㊁美化环境等众多生态功能[3-5]㊂所以,植被的覆盖状况是评价区域环境质量和生态系统平衡状况的一项重要指标[6]㊂植被覆盖度(FractionalVegetationCover,FVC)是指植被(包括叶㊁茎㊁枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比[7]㊂它量化了植被的茂密程度,反应了植被的生长态势,是描述生态系统的重要基础数据[8],被广泛运用于水文㊁生态㊁气候㊁大气污染等研究领域[9-12]㊂掌握植被覆盖度时空变化规律,探讨植被覆盖度变化驱动力,对评价区域环境质量和维护生态系统平衡具有重要的现实意义[13]㊂传统的地面实测植被覆盖度估算方法如目估法㊁采样法㊁仪器法等[14],因其操作复杂㊁成本高㊁效率低等原因而逐渐被能够大范围㊁及时㊁准确㊁低价的遥感估算方法所取代[15]㊂随着遥感技术的快速发展,尤其是高光谱㊁高空间分辨率㊁高时间分辨率遥感的出现,监测大范围㊁长时间序列的植被覆盖空间分布特征及动态变化过程变得更加容易[16],植被覆盖度遥感估算方法已经得到广泛运用[17-19]㊂归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI)是植被覆盖度遥感估算方法中最常见的植被指数[20],它综合反映了观测区植被类型㊁植被生长状况以及覆盖密度,是植物生长状态以及植被空间分布密度的最佳指示因子[21],与植被分布密度呈线性相关,因而被广泛运用于植被覆盖度动态监测研究[22-24]㊂岷江上游地处我国地形三级阶梯划分中第一级阶梯与第二级阶梯过渡地带,地形结构复杂,自然资源丰富,是长江上游重要的生态屏障,是成都平原最主要的水源地,在整个长江上游地区的生态系统平衡中发挥着重要作用[25]㊂同时,岷江上游又是长江上游典型生态脆弱区,自然灾害频发,水土流失严重㊂2008年 5.12汶川地震 对岷江上游地区植被造成了巨大破坏,加剧了生态脆弱性,地震虽已过去多年,但鲜有学者对岷江上游植被破坏程度及恢复状况进行深入研究㊂鉴于上述情况,本文基于MODISNDVI遥感数据,采用像元二分模型法估算岷江上游植被覆盖度,运用一元线性回归分析和稳定性分析方法,研究2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局,并分段讨论2008年 5.12汶川地震 对岷江上游植被破坏程度以及震后植被恢复情况,利用地理探测器模型对岷江上游植被覆盖度影响因子及影响力进行探测,分析岷江上游植被覆盖度变化驱动力,为岷江上游生态安全和植被保护提供科学依据㊂1㊀研究区概况岷江上游一般是指岷江流域都江堰以上的区域,该区地处青藏高原东南缘,横断山脉北端与川西北高山峡谷东侧的结合部㊂介于102ʎ32ᶄ 104ʎ15ᶄE,30ʎ45ᶄ 33ʎ09ᶄN之间,其范围与四川省阿坝藏族羌族自治州的松潘㊁黑水㊁茂县㊁理县㊁汶川5个县的行政辖区基本重合,全区面积24753.42km2㊂该流域地貌以高山峡谷为主,地势西北高东南低,由西北向东南倾斜,地形起伏大,最低处海拔762m,最高处海拔5870m㊂岷江上游是我国横断山区干温河谷分布区,山地立体型气候典型发育,随着海拔高度的变化,气候从亚热带 山地暖温带 温带 山地亚寒带 山地亚带 山地冰川带呈明显的垂直性差异㊂夏季温凉,冬春寒冷,干湿季明显,降水分配不均,主要集中在5 10月份和海拔2500m以下的河谷地带,夏季多暴雨,降水强度大㊂全区植被类型丰富多样,主要有阔叶林㊁针叶林㊁针阔叶混交林㊁灌丛㊁草甸㊁高山植被等㊂土壤类型主要有棕壤㊁黄棕壤㊁暗棕壤㊁褐土㊁粗骨土㊁草毡土㊁黑毡土㊁寒冻土等㊂岷江上游地质结构复杂,新构造活动强烈,多地震㊁滑坡㊁泥石流等自然灾害,生态环境脆弱,尤其是2008年 5.12汶川地震 的爆发,对该流域的生态环境造成了严重的破坏㊂图1㊀岷江上游地理位置示意图Fig.1㊀ThegeographicalpositionoftheupperreachesofMinjiang2㊀数据与方法2.1㊀数据来源与预处理本文获取的用于估算岷江上游植被覆盖度的NDVI数据为MODISMOD13Q1产品,该产品是由美国国家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)提供的陆地3级标准数据产品,空间分辨率为250mˑ250m,时间分辨率为16d㊂为研究2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局,本文选取了时间序列为2006 2016年间偶数年份,时相为植物生长季(5月 10月),且质量较好的62景MODSNDVI数据㊂运用MODIS重投影工具(MODISReprojectionTool,MRT)将MODISMOD13Q1产品的正弦曲线投影转换为UTM投影(UniversalTransverseMercatorProjection 通用横轴墨卡托投影),地理坐标系设置为WGS_84;采用Savitzky-Golay滤波重建MODISNDVI数据,剔除噪声影响[26];利用最大合成法(MaximumValueComposite,MVC)合成年最大NDVI,该方法可以有效地减少云㊁大气㊁太阳高度角等因素的影响[27];最后在ENVI软件中通过岷江上游矢量边界进行掩膜,裁剪出6期用于植被覆盖度估算的年最大NDVI栅格数据㊂本文用于验证MODIS数据植被覆盖度估算精度的3景Landsat8-OLI遥感数据来源于地理空间数据云网站(http://www.gscloud.cn/),其轨道号分别为130/037㊁130/038㊁130/039,数据经过辐射定标㊁大气校正㊁镶嵌㊁裁剪等预处理,并进行NDVI计算㊁NDVI异常值去除,最终得到30m分辨率的岷江上游NDVI数据㊂岷江上游ASTERGDEMV2全球数字高程数据来源于地理空间数据云网站(http://www.gscloud.cn/),数据经过5851㊀5期㊀㊀㊀祝聪㊀等:2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力㊀拼接㊁格式转换㊁裁剪得到岷江上游30m分辨率的DEM数据㊂运用ArcGIS10.3软件将岷江上游DEM数据进行表面分析,计算出坡度和坡向,进行水文分析,提取出河流网络㊂岷江上游多年平均气温和平均降水数据㊁植被类型数据㊁地貌类型数据㊁土壤类型数据分别来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn)编制的500mˑ500m的中国气象背景数据㊁‘1ʒ1000000中国植被集“㊁‘中华人民共和国地貌图集(1ʒ100万)“㊁‘1ʒ100万中华人民共和国土壤图“栅格图像,数据经过投影转换㊁岷江上游矢量数据掩膜㊁重采样等处理后与MODISNDVI数据投影相同㊁像元大小一致㊂2.2㊀研究方法2.2.1㊀植被覆盖度估算像元二分模型是一种操作简单㊁运用广泛的植被覆盖度遥感估算模型[28],其原理是假设一个像元的信息是由裸土与绿色植被两部分所贡献,像元中有植被覆盖的面积比例即为该像元的植被覆盖度[29],其计算公式为:FVC=S-SsoilSveg-Ssoil式中,FVC为植被覆盖度,S为遥感传感器所观测到的信息,Sveg为绿色植被所覆盖的纯像元所得的遥感信息,Ssoil为土壤所覆盖的纯像元所得的遥感信息㊂由于NDVI与植被覆盖度之间呈极显著的线性相关,所以将二者进行转换可以直接提取植被覆盖度信息[30],其计算公式为:FVC=NDVI-NDVIsoilNDVIveg-NDVIsoil式中,NDVI为归一化植被指数值,NDVIsoil为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值,NDVIveg则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值,即纯植被像元的NDVI值㊂理论上NDVIsoil的值应该接近为0,NDVIveg代表全植被覆盖像元的最大值,但是,由于受光照条件㊁时空变化㊁影像质量㊁植被类型等众多因素影响,NDVIsoil和NDVIveg的实际值会发生变化[13]㊂在运用像元二分模型估算植被覆盖度时,通常根据经验取给定置信区间内NDVI的最小值和最大值为NDVIsoil和NDVIveg的值[31],研究中发现,多数学者将置信区间设置为0.5% 99.5%[32]和5% 95%[33]㊂本文根据影像大小㊁影像清晰度和NDVI灰度分布等情况,结合实地考察经验,发现采用2%的置信度截取NDVI的上下阈值,选取累计频率为2%的NDVI值作为NDVIsoil,累计频率98%的NDVI值作为NDVIveg估算得到的岷江上游植被覆盖度更加准确㊂2.2.2㊀趋势分析时间序列数据往往存在着某种长期趋势,分析这种长期趋势就是拟合一条适当的趋势线,来反演长期趋势的变化态势[34]㊂本文采用一元线性回归模型,将植被覆盖度与时间序列做回归分析,研究基于像元的岷江上游2006 2016年植被覆盖度变化趋势,计算公式如下:K=ðni=1iˑFi-1nˑ(ðni=1i)ˑ(ðni=1Fi)ðni=1i2-1nˑ(ðni=1i)2式中,K为变化趋势的斜率,K>0表示监测时段内植被覆盖度增加,K<0表示监测时段内植被覆盖度减少,n为监测年数,Fi代表第i年的植被覆盖度㊂变化趋势检验采用F检验,以P值为0.01㊁0.05为节点,将变化趋势分为:极显著退化;显著退化;不显著退化;不显著改善;显著改善;极显著改善六个等级[35]㊂2.2.3㊀变异系数为研究岷江上游植被覆盖度在2006 2016年间相对变化(波动)程度,本文通过计算基于像元的植被覆盖度变异系数来描述岷江上游植被覆盖度的稳定性,其计算公式如下:6851㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀Cv=1ðni=1(Fi- F)2n-1ˑ100%式中,Cv为变异系数,n为监测年数,`F为研究时段平均植被覆盖度,Fi为第i年的植被覆盖度㊂2.2.4㊀地理探测器地理探测器是王劲峰团队基于空间分异理论㊁结合GIS空间分析技术提出的,用于探测因子变量与结果变量空间分布关系的一种统计学方法[36-37]㊂该方法克服了传统数学统计模型中假设条件多㊁数据量要求大的局限[38]㊂传统的植被覆盖度变化驱动力因子分析方法,多采用假设植被覆盖度与某些因素有关系,再通过相关系数的计算和检验来描述驱动力因子与植被覆盖度之间关系的密切程度[39],当驱动力因子过多时,其计算过程较为繁琐[40]㊂所以,本文运用地理探测器中因子探测方法研究被选取的各个因子对岷江上游植被覆盖度解释力大小,其模型如下:q=1-ðLh=1Nhσh2Nσ2式中,q值表示某因子解释了qˑ100%的岷江上游植被覆度,h=1,...,L为影响因子的分层数,Nh和N分别为影响因子的层h和整个岷江上游的样本数,σh和σ分别为层h和整个岷江上游的植被覆盖度值的方差㊂q的值域为[0,1],q值越大表明该因子对岷江上游植被覆盖度解释力越强㊂本文运用地理探测器中生态探测方法来比较任意两个自然因子对岷江上游植被覆盖度空间分布的影响是否有显著的差异,以F统计量来衡量:F=NX1(NX2-1)ˑSSWX1NX2(NX1-1)ˑSSWX2SSWX1=ðL1h=1Nhσh2,SSWX2=ðL2h=1Nhσh2式中,Nx1及Nx2分别表示因子X1和X2的样本量;SSWx1和SSWx2分别表示由X1和X2形成的分层的层内方差之和;L1和L2分别表示变量X1和X2分层数目㊂其中零假设H0:SSWx1=SSWx2㊂如果在的显著性水平α上拒绝H0,这表明因子X1和X2对岷江上游植被覆盖度空间分布的影响存在着显著的差异㊂2.2.5㊀精度验证本文采用同期较高分辨率影像对比与实测数据验证相结合的方法,对基于MODIS数据估算的岷江上游植被覆盖度进行验证㊂获取了2014年6月1日的3景Landsat8-OLI遥感数据,该数据云量少且处在植被茂盛的季节,符合验证需求㊂利用ArcGIS10.3软件在岷江上游矢量边界图上,随机自动生成了500个点,提取2014年基于MDOIS数据估算得到的植被覆盖度值和基于Landsat8-OLI数据估算得到的植被覆盖度值到点,运用SPSS软件将两组数据进行相关性分析,绘制拟合曲线如图2所示,结果显示(r=0.849,P<0.001,N=500),基于MDOIS数据估算得到的植被覆盖度值与基于Landsat8-OLI数据估算得到的植被覆盖度值之间存在显著相关,说明基于MODIS数据估算得到的岷江上游植被覆盖度具有较高的精度,符合本文研究要求㊂本文将2017年8月在汶川县和茂县运用SpectroSense2冠层光谱测量系统实地测量的102个NDVI值与对应坐标的2016年MODIS数据NDVI值进行相关性分析,绘制拟合曲线如图2所示㊂虽然实测数据与影像数据不在同一年份,但考虑两组数据时间跨度不大,实测数据位于植被生长茂盛期,较具代表性,且2016年至2017年间岷江上游无大范围自然灾害造成植被覆盖大面积改变,所以数据能够满足验证需求㊂结果显示(r=0.886,p<0.001,N=102),实测NDVI值与MODIS数据NDVI值之间存在显著相关,说明利用MODISNDVI数据估算岷江上游植被覆盖度的方法具有科学性和可靠性㊂7851㊀5期㊀㊀㊀祝聪㊀等:2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力㊀图2㊀2014年Landsat8⁃OLI数据植被覆盖度估算值与MODIS数据植被覆盖度估算值曲线拟合㊁实测NDVI(归一化植被指数)值与2016年MODIS数据NDVI(归一化植被指数)值曲线拟合Fig.2㊀CurvefittingbetweenFVC(FractionalVegetationCover)estimationofLandsat8⁃OLIdataandFVCestimationofMODISdatain2014,CurvefittingbetweenmeasuredNDVI(NormalizedDifferentialVegetationIndex)valueandNDVIvalueof2016MODISdata3㊀结果与分析3.1㊀植被覆盖度空间变化格局及稳定性㊀㊀2006 2016年岷江上游多年平均植被覆盖度空间分布如图3所示,从图上可以得出,岷江上游地区植被覆盖总体状况良好,多年平均植被覆盖度的像元平均值为0.79㊂多年平均植被覆盖度大于0.8的区域占整个岷江上游地区面积的69%,主要分布在岷江上游海拔3600m以下的灌丛㊁草甸㊁阔叶林和针阔叶混交林区;0.6 0.8的区域占18%,主要分布在岷江及其支流两侧的山坡上㊁汶川县东南部中低山和西北部中高山区㊁松潘县西北部山区;0.2 0.6的区域占9%,主要分布在黑水河㊁岷江上游干流㊁杂谷脑河的河流两岸㊁岷江上游西部和东北部高山植被边缘;小于0.2的区域仅占3%,分布区域主要为岷江上游西部和东北部海拔高于4500m的极高海拔地区㊂图3㊀岷江上游2006年㊁2008年㊁2016年㊁2006 2016年平均植被覆盖度空间分布Fig.3㊀SpatialdistributionoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverIn2006,2008,2016andtheaverageof2006 20168851㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀2006 2016年岷江上游植被覆盖度逐像元变化趋势如图4所示,11年间,岷江上游植被覆盖度整体上呈缓慢上升的趋势,植被覆盖度增加(K>0)的区域占整个岷江上游面积的66%,减少(K<0)的区域占33%,常年冰雪覆盖和湖泊区占1%㊂其中,植被覆盖度不显著变化面积占整个岷江上游面积的72%,分布在岷江上游大部分地区,显著改善和极显著改善面积占13%,主要分布在黑水河㊁杂谷脑河及岷江等河流两侧,显著退化和极显著退化面积占14%,主要分布在海拔高于4000m㊁地势起伏大的高山区域㊂从2006 2016年岷江上游植被覆盖度变异系数图(图4)上可以看出,岷江上游地区11年间植被覆盖整体情况较为稳定,植被覆盖度平均变异系数为13.21%㊂变异系数低于15%的植被覆盖度稳定区域占整个岷江上游地区面积的83%,主要分布在多年平均植被覆盖度高于0.8的高植被覆盖地区及其边缘;15%与40%之间植被覆盖度不稳定区域占11%,主要分布在岷江上游河流两侧㊁岷江上游南部㊁西部和东北部区域;变异系数高于40%的植被覆盖度极不稳定区域占5%,主要分布在极高山极低植被覆盖区㊂图4㊀2006—2016年岷江上游逐像元植被覆盖度变化趋势与变异系数空间分布Fig.4㊀SpatialdistributionofthechangetrendandthevariablecoefficientoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to20163.2㊀植被覆盖度逐年变化趋势图5为2006 2016年岷江上游平均植被覆盖度逐年变化趋势折线图,从图上可以看出,岷江上游地区在研究时段内各年平均植被覆盖度总体较高,最高值为2016年的80.80%,最低值为2008年的76.91%,逐年变化趋势可分为两个阶段,第一阶段为2006 2008年,年平均植被覆盖度呈急速下降的趋势,第二阶段为2008 2016年,年平均植被覆盖度呈波动上升的趋势㊂岷江上游地区植被覆盖度在2008年出现大幅下降,是由于2008年 5.12汶川地震 的爆发给整个岷江上游地区植被造成了严重的破坏,经过多年的恢复,岷江上游植被覆盖度才逐渐恢复到震前水平㊂图6为2006 2016年岷江上游各级植被覆盖度面积统计柱状图,从图上可以看出,各年植被覆盖度大于0.6的区域占整个岷江上游地区面积的绝大部分,并且主要集中在植被覆盖度大于0.8的高植被覆盖区域㊂其中2008年植被覆盖度大于0.8的区域面积小于其他年份,0.1 0.8的各段植被覆盖度分布面积均大于其他9851㊀5期㊀㊀㊀祝聪㊀等:2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力㊀图5㊀2006 2016年岷江上游植被覆盖度变化趋势㊀Fig.5㊀ThechangetrendoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016年份,说明2008年岷江上游植被覆盖度有由高植被覆盖度向低植被覆盖度转化的过程,进一步说明了2008年 5.12汶川地震 对岷江上游植被造成显著的破坏㊂3.3㊀ 5.12汶川地震 对岷江上游植被破坏及震后植被恢复为综合研究2008年 5.12汶川地震 对岷江上游植被造成的破坏以及震后植被的恢复情况,本文将研究时段分为2006 2008年和2008 2016年两段进行讨论㊂2006㊁2008㊁2016年的植被覆盖度空间分布如图3所示,从图上可以看出,2008年岷江上游植被覆盖度出现了明显的下降,植被覆盖度图6㊀2006 2016年岷江上游各等级植被覆盖度面积统计Fig.6㊀TheareastatisticsoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverfrom2006to2016下降区域主要包括汶川县大部分地区㊁岷江上游河流两侧山区,其原因为:汶川县位于震中地区,受地震冲击最大,植被受损最为严重;岷江上游具有山高谷深㊁河流深切的地貌特点,地震爆发时,河流两岸发生大面积的滑坡㊁塌方等次生地质灾害,造成植被的严重破坏㊂2016年岷江上游植被覆盖度整体状况明显好于2008年,甚至超过了2016年,说明岷江上游植被恢复状况良好,已经恢复到震前水平㊂图7为2006 2008年㊁2008 2016年岷江上游植被覆盖度逐像元变化趋势图㊂从图中可以得出,2006 2008年间岷江上游植被覆盖度整体呈下降趋势,汶川县植被覆盖出现大面积㊁大幅度的退化,茂县和松潘县大部分地区㊁理县和黑水县东部地区植被覆盖出现不同程度的破坏㊂其中,植被覆盖退化(K<0)的区域面积为14013.41km2,占整个岷江上游面积的57%,显著改善和极显著改善区域仅占15%,可以看出2008年汶川地震对岷江上游地区植被破坏程度巨大㊂2008 2016年岷江上游植被覆盖度状况有明显改善,植被覆盖改善(K>0)的区域面积为17390.69km2,占整个岷江上游面积的71%,其中显著改善区域占11%,极显著改善区域占3%,植被覆盖明显改善的地区与地震破坏较为严重的地区存在空间的相似性,说明地震后岷江上游植被恢复状况良好,植被覆盖度状况已经超过震前水平㊂3.4㊀植被覆盖度影响因子的地理探测本文选取海拔㊁坡度㊁坡向㊁气温㊁降水㊁土壤类型㊁植被类型㊁地貌类型等8个自然环境因子,用于探测岷江上游植被覆盖度地域分异机制㊂在ArcGIS10.3软件中将岷江上游地区进行规则网格划分,设置网格大小为5kmˑ5km,取每个网格的中心点为采样点,共计992个㊂将海拔㊁气温和降水栅格数据采用自然间断点分级法各分级为9类;坡度以10ʎ为间隔分为9类;坡向采用相等间隔分级法分为10类;参照‘1:100万中华人民共和国土壤图“土壤分类方法将岷江上游土壤类型分为棕壤㊁黑毡土㊁草毡土等18个类别;参照‘1:1000000中国植被图集“植被分类方法,将岷江上游植被类型分为灌丛㊁草甸㊁针叶林等8个类别,参照‘中华人民0951㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀图7㊀2006 2008年㊁2008 2016年岷江上游植被覆盖度逐像元变化趋势Fig.7㊀ThepixelchangetrendoffractionalvegetationcoverintheupperreachesofMinjiangRiverduring2006 2008and2008 2016共和国地貌图集(1:100万)“地貌分类方法,将岷江上游地貌分为中海拔丘陵㊁中海拔台地㊁中起伏高山等24个类别㊂将各个自然因子类型数据以及岷江上游多年平均植被覆盖度值提取到点,再将各采样点对应的自然因子数据和多年平均植被覆盖度值导入地理探测器软件进行运算㊂地理探测器因子探测结果如表1所示,从表中可以得出,各自然因子对应的q值大小排序为:海拔>气温>土壤类型>降水>地貌类型>植被类型>坡度>坡向㊂从解释力角度来看,海拔㊁气温㊁土壤类型㊁降水四个因子是影响岷江上游植被覆盖度的最主要因素,其解释力都在40%以上;地貌类型㊁植被类型为次要影响因素,其解释力在20% 40%之间;坡度和坡向虽然是影响植物生长的重要因素,但这两个因子对岷江上游植被覆盖度的解释力均低于1%,说明岷江上游植被覆盖度受坡度和坡向的直接影响较小㊂表1㊀因子探测结果Table1㊀Theresultoffactordetection自然因子Naturalfactor海拔Altitude坡度Slope坡向Aspect气温Temperature降水Precipitation土壤类型Agrotype植被类型Vegetationtype地貌类型Geomorphictypeq0.75690.01690.00390.59500.40540.50600.22400.3664表2为生态探测结果,从表中可以看出,海拔与其他因子之间无显著性差异;气温与降水㊁土壤类型㊁植被类型㊁地貌类型之间无显著性差异;土壤类型与植被类型㊁地貌类型之间无显著性差异;降水与植被类型㊁地貌类型之间无显著性差异;地貌类型与植被类型之间存在显著性差异;坡度和坡向分别与气温㊁降水㊁土壤类型㊁植被类型㊁地貌类型之间存在显著性差异,坡度㊁坡向二者之间无显著性差异㊂这进一步说明了,海拔㊁气温㊁土壤类型㊁降水4个因子对岷江上游植被覆盖度影响最大,地貌类型㊁植被类型影响较大,坡度㊁坡向影响较小㊂1951㊀5期㊀㊀㊀祝聪㊀等:2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力㊀表2㊀生态探测结果Table2㊀Theresultofecologicaldetection海拔Altitude坡度Slope坡向Aspect气温Temperature降水Precipitation土壤类型Agrotype植被类型Vegetationtype地貌类型Geomorphictype海拔Altitude坡度SlopeN坡向AspectNN气温TemperatureNYY降水PrecipitationNYYN土壤类型AgrotypeNYYNY植被类型VegetationtypeNYYNNN地貌类型GeomorphictypeNYYNNNY㊀㊀采用显著性水平为0.05的F检验,Y:是,Yes,表示两种因子在对植被覆盖度影响上存在显著性差异;N:否,No,表示无显著性差异4㊀结论与讨论4.1㊀讨论岷江上游地区多云雾天气,较高分辨率遥感影像多被厚厚的云层遮盖,使得本次岷江上游植被覆盖度遥感估算只能借助较大尺度㊁较低分辨率的MODIS遥感数据,虽然通过同期较高分辨率遥感影像对比和实测NDVI值验证取得良好结果,但植被覆盖度遥感估算值与实测值难以完全相同,估算的植被覆盖度还有待进一步检验[14]㊂此外,本文利用最大合成法(MaximumValueComposite,MVC)合成年最大NDVI,在此基础上估算得到的岷江上游植被覆盖度为年最大植被覆盖度,较实测值或其他遥感估算方法所得值要高㊂利用像元二分模型估算植被覆盖度的方法虽早已得到广泛运用,但直接关系到植被覆盖度估算结果的NDVIsoil和NDVIveg两个参数的取值,依旧没有统一的标准[30]㊂在利用像元二分模型估算植被覆盖度时,需要研究者综合影像大小㊁影像清晰程度㊁NDVI灰度分布等情况,对比不同置信区间下估算得到的植被覆盖度,并结合实测数据进行验证,从而选择合适的NDVIsoil和NDVIveg值㊂地理探测器模型最早运用于疾病防控领域,因其在识别多因子之间关系方面展现出的强大优势而被广泛运用于驱动力研究[41-42]㊂本文尝试将地理探测器模型引入到植被覆盖度地域分异机制研究中,探测岷江上游植被覆盖度变化驱动力㊂结果表明,运用地理探测器模型探测结果符合岷江上游植被生长规律,说明运用地理探测器模型探测各因子对植被覆盖度有无影响以及影响力大小的方法具有科学性和可行性㊂本文用于驱动力探测的岷江上游植被覆盖度数据和各影响因子数据均为栅格图层,需要在ArcGIS平台上生成格点,然后提取每个格点上的数据带入模型进行运算㊂格点越密,计算结果的精度就会越大,但计算量也越大[38]㊂所以,在设置格点密度时,需要兼顾空间特征与模型效率,同时保持格点均匀分布[43]㊂常用的栅格图层分类方法有自然断点分级法㊁相等间隔法㊁几何间隔法等,研究中发现,不同的分类方法对探测结果具有一定的影响,在运用地理探测器模型进行植被覆盖度研究时,应根据数据实际情况尝试不同的分类方法进行探测,综合分析探测结果得出重要结论[44]㊂4.2㊀结论本文基于MODISNDVI遥感数据,采用一元线性回归模型㊁计算变异系数等方法,反演了2006 2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局,评价了2006 2016年岷江上游植被覆盖度稳定性;以2008年 5.12汶川地震 为节点,分段讨论了地震对岷江上游植被的破坏程度以及震后植被恢复状况;利用地理探测器模型,探测了各自然因子对岷江上游植被覆盖度有无影响以及影响力大小㊂得出以下结论:(1)2006 2016年岷江上游地区植被覆盖整体状况良好,植被覆盖度整体上呈缓慢上升的趋势,多年平2951㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀。
柴贺军2002_岷江上游多级多期崩滑堵江事件初步研究
![柴贺军2002_岷江上游多级多期崩滑堵江事件初步研究](https://img.taocdn.com/s3/m/9c455cd058f5f61fb73666c2.png)
收稿日期:2002-01-28。
基金项目:国家自然科学基金项目资助(项目编号40102026)。
作者简介:柴贺军(1968-),男,汉族,工学博士,副研究员。
主要从事道路工程、岩体稳定性和地质灾害的科研工作,已发表论文40余篇,合著专著1部。
岷江上游多级多期崩滑堵江事件初步研究柴贺军1,2,刘汉超2(1.重庆交通科研设计院,重庆 400067; 2.成都理工大学环境与土木程学院,四川成都 610059)摘 要:本文研究了岷江上游地区较场—茂县—汶川长约100km 河段上形成多级、多期大型滑坡堵江事件。
研究表明,这类特殊的地质灾害有其发生发展的特殊的地质背景,它们造成的灾害和环境效应较一般的滑坡灾害更严重。
有针对性地对岷江上游这类灾害进一步深入研究是很必要的。
关键词:滑坡堵江;地质灾害;地质背景中图分类号:P642.22 文献标识码:A1 前言岷江上游处于新构造运动强烈区,环境地质条件复杂,地震动力地质作用频繁,河谷深切,斜坡岩体脆弱,稳定性差。
滑坡、崩塌极为发育,滑坡堵江事件较为普遍。
岷江上游的崩滑堵江事件从时间上分为三期:地质历史时期的古滑坡堵江事件,如扣山滑坡、石门坎滑坡和叠溪古崩塌堵江等;人类历史上的滑坡堵江,如公元前10年、公元336年岷江上游滑坡堵江,1713年花红园地震滑坡堵江等;近代滑坡堵江事件,如周场坪滑坡堵江、草原滑坡堵江、叠溪地震滑坡堵江等。
在此河段具有多级、多期重叠发育的特点。
2 崩滑堵江发生的地质背景岷江位于四川盆地西部边缘,发源于四川与甘肃交界的岷江南麓,由北向南流经松潘、茂县、汶川、灌县、乐山,在宜宾注入长江。
岷江上游是指灌县以上河段及其支流。
该区位于我国东西两大块体过渡地带—中国南北构造带的中段,处于秦岭东西向构造带与龙门山北东向构造带的三角地带内。
区内变形迹象复杂。
断裂主要呈南北走向,松潘至干海子的岷山西侧发育有岷江断裂、雪山断裂,以及蚕陵山和松平沟等规模较小的断裂。
长江上游地质灾害类型及发育分布特征
![长江上游地质灾害类型及发育分布特征](https://img.taocdn.com/s3/m/28862956f12d2af90242e6d4.png)
长江上游地质灾害类型及发育分布特征3.1 地质灾害长江上游处于我国自然条件各异的东、西两部分的过渡地区,又是我国自然灾害南与北、东与西地域差异的交叉部位。
区内地质灾害十分发育,危害巨大,是我国地质灾害高发区和危害最严重的地区。
3.1.1 地质灾害类型及发育分布特征1、地质灾害类型长江上游地区地质灾害种类多、规模大、危害严重,是我国地质灾害重灾区。
区内地质灾害发育的主要类型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和不稳定斜坡等。
据不完全统计,截至2007年长江上游地区共发现地质灾害点21415处,其中滑坡12735处,崩塌2589处,泥石流2767处,地面塌陷453处,不稳定斜坡2871处,分别占全区地质灾害总数的59.47%、12.09%、12.92%、2.11%、13.41%(表3-1,图3-1)。
表3—1 长江上游地质灾害统计汇总表(截至2007年)图3—1 地质灾害类型统计饼状图2、地质灾害发育分布特征⑴行政区域分布特征据不完全统计,长江上游地区各省、市、区分布面积不同,其地质灾害的发育数量也存在明显差异,见表3-2。
其中四川省的地质灾害最多,各类灾害达10526处,占全区地质灾害总数的49.2%;贵州、重庆、云南等3省(市)分别发育地质灾害4165处、4022处和2244处,占全区地质灾害总数的19.4%、18.8%和10.5%;西藏自治区地质灾害较少,仅发育地质灾害458处。
表3-2 长江上游主要省区地质灾害统计一览表(截至2007年)单位:处⑵时空分布特征区内地质灾害的发生,在时间上相对比较集中,与每年的雨季具有密切的相关性,主要集中在每年的6—10月发生。
根据调查地质灾害形成的影响因素表明,降雨尤其是暴雨是地质灾害形成的主要诱发因素(图3-2)。
长江上游地区降雨丰沛,年均降雨量900mm以上,而且降雨多集中在每年的5—10月,其降雨量占全年降雨量的80%,降雨强度大,多大雨和暴雨。
图3-2 云南省禄劝县灾害发生概率与降雨关系图特别是一些30—50年一遇的“低频”泥石流,灾害的发生与大暴雨有极为密切的关系,由于发生周期长,容易引起人们思想上的大意,防备意识淡薄,一旦暴发后果将不堪设想,因此成为“高危”泥石流。
岷江上游地貌侵蚀对泥石流发育的影响
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岷江上游地貌侵蚀对泥石流发育的影响冯茵;杨武年;张林;朱渊;李晶晶【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2013(024)002【摘要】岷江流域上游映秀镇银杏乡境内的兴文坪、磨子沟和野牛沟是3条紧邻的泥石流沟,其地质和降雨条件都相类似,但其中磨子沟的暴发频率要显著高于其余2条沟.本文通过对这3条泥石流沟地貌发育阶段以及地形条件的对比分析,证明了控制其泥石流暴发的关键因素是受地形条件的影响.从而为在某一区域内地质和降雨条件都近似的情况下,对地形条件最有利的泥石流沟进行重点防治和预警预报提供依据,并有效的减少突发性灾害所带来的损失.【总页数】6页(P16-20,25)【作者】冯茵;杨武年;张林;朱渊;李晶晶【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学遥感与GIS研究所,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P642.23【相关文献】1.泥石流流域地貌发育阶段的定量分析--以北碚区为例 [J], 李青;曾凡伟;徐刚2.基于地貌参数的泥石流沟发育阶段划分 [J], 赵岩;孟兴民;庆丰;刘林通;郭富赟3.泥石流流域地貌发育阶段的定量分析 [J], 阮诗昆;庄儒新4.岷江上游流域地貌发育阶段 [J], 陈浩;董廷旭;李勇;文星跃5.五陵塬边坡侵蚀地貌发育及其影响因素 [J], 杜忠潮;贺宝园因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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岷江上游地质灾害发育分布规律初探常晓军1,丁俊1,魏伦武1,王德伟1,毛郁2,鄢毅2(1.成都地质矿产研究所,成都 610082;2.四川省地质调查院,成都 610081 )摘要:岷江上游地区现有地质灾害284处,主要发育于低山、中山、高山区,其发育面密度分别为7.3个/100km2、2.3个/100km2和0.64个/100km2,分别占全区地质灾害总数的6.7%、70.7%和20.8%。
通过对284个地质灾害点的统计分析研究,找出了岷江上游流域地质灾害的主控因素及其发育分布规律,为流域经济可持续发展和减灾防灾规划提供了科学依据。
关键词: 地质灾害;主控因素;分布规律;岷江上游中图分类号:文献标识码:文章编号:岷江上游(都江堰以上)地处成都平原上游四川盆地的西缘山地向青藏高原过渡地带,涉及阿坝州松藩、黑水、茂县、理县、汶川五县和都江堰市部分地区,面积23262km2。
区内自然条件错综复杂,自然资源丰富多样,新构造活动强烈,地震频发,岩体破碎,生态环境十分脆弱;滑坡、崩塌、泥石流等灾害频繁发生,危害巨大[1-2]。
据初步统计岷江上游流域地质灾害284处,其中滑坡114处,崩塌36处,泥石流121处,不稳定斜坡13处(表1,图1、2),造成6962人死亡,直接经济损失1809951.6万元;目前受地质灾害威胁44694人,威胁财产19824.2万元,是地质灾害高发区。
图1 岷江流域地质灾害统计直方图图2 岷江上游各类地质灾害对比图岷江上游地质灾害对沿江人民生命财产造成巨大危害。
该流域水能资源丰富,水能蕴藏量达800×104kw,可开发量395×104kw。
目前流域正在进行大规模的梯级水电工程开发,其中干流9级水电开发,总装机超过200×104kw;支流杂古脑河10级梯级水电开发,总装机将近100×104kw。
现在如果发生“叠溪地震滑坡”那样大规模的堵江事件,将直接危及滑坡区和“堰塞湖”区人民生命财产的安全;一旦溃坝下游沿江梯级水利水电工程可能荡然无存,其后果不堪设想。
本文对岷江上游地质灾害进行统计分析研究,找出地质灾害的主控因素与发育分布规律,科学合理地评价预测地质灾害的发展趋势与可能造成的危害,提出相应的防治对策及建议,为岷江上游流域经济可持续发展和减灾防灾规划提供科学依据。
1地质灾害与地貌的关系1.1 地貌类型岷江上游地区属高山峡谷区,区内高山耸峙,河流深切,沟谷深邃,地表起伏巨大,相对高差达1000m以上。
区内最高海拔6253m(四姑娘山),最低海拔870m,最大相对高差5383m。
整个地势由西北向东南降低,地表切割由北向南加剧。
地貌大体以镇关江为界,以北为山原地貌,以南为高山峡谷地貌。
岷江上游幅员面积23262km2,其中丘状高原2512 km2、低山259 km2、中高山17938 km2、极高山2550 km2,分别占全区面积的10.80%、1.11%、77.12%和10.96%(表2)。
1.2地质灾害与地貌关系地质灾害主要发育在高、中、低山地貌中,共发育地质灾害279处,占全区地质灾害总数的98.2%;在丘状高原区仅发育5处地质灾害,占全区地质灾害总数的1.8%(表3,图3)。
在高山地貌区发育地质灾害59处,占地质灾害总数的20.8%,其发育面密度0.64个/100km2,其中滑坡崩塌14处,泥石流41处,不稳定斜坡4处,分别占高山地貌区地质灾害总数的23.7%、69.5%和6.8%(图4a)。
单位:处图3 地貌与地质灾害关系直方图(a)高山(b)中山(c)低山 (d)丘状高原图4 地质灾害与不同地貌关系直方图在中山地貌区发育有地质灾害201处,占地质灾害总数的70.7%,其发育面密度2.3个/100km 2,其中滑坡崩塌119处,泥石流75处,不稳定斜坡7处(图4b),分别占中山地貌区地质灾害总数的59.2%、37.3%、3.5%。
低山地貌区发育有地质灾害19处,占地质灾害总数的6.7%,其发育面密度7.3个/100km 2,其中滑坡崩塌17处,泥石流1处,不稳定斜坡1处(图4c),分别占低山地貌区地质灾害总数的89.4%、5.3%和5.3%。
岷江上游地质灾害集中分布于低山、中山、高山地貌区,其地质灾害发育面密度分别为 7.3个/100km2、2.3个/100 km2和0.64个/100km2。
三区地质灾害占全区地质灾害的98.2%。
泥石流主要发育于高、中山区,共发育泥石流116处,占全区泥石流总数的95.9%。
极高山、平原区面积2553km2,未见地质灾害。
2 地质灾害与岩性的关系2.1 岩土体类型岷江上游地层除前震旦、侏罗、白垩等系缺失外,自前震旦系到第四系地层均有出露;总体上具有自南向北渐新展布的规律。
不同地层岩性,其物理力学指标不同,岩土抗破坏强度也不相同。
根据地层岩性工程地质特性和结构,可将岷江上游流域地层岩性划分为松散土体、坚硬变质岩、软硬相间变质岩、软变质岩、碳酸盐岩、碎屑岩和岩浆岩7类。
2.2地质灾害与岩土体类型关系地质灾害主要发育在松散土体中,共计221处,占地质灾害总数的77.8%;软硬相间变质岩中发育地质灾害39处,占地质灾害总数的13.7% ;坚硬变质岩、软变质岩、碎屑岩中共发育地质灾害19处,占地质灾害总数的6.7%;碳酸岩盐和岩浆岩中分别发育地质灾害4处和1处,占地质灾害总数的1.8%(表4)。
表4 地质灾害与岩土体类型关系统计表单位:处滑坡多发育在松散土体和软硬相间变质岩中,共计104处,占滑坡总数的91.2%;在茂县叠溪海子附近坚硬变质砂岩中发育滑坡4处,由强震诱发(图5a)。
全区崩塌36处,主要发育在软硬相间变质岩中,占崩塌总数的58.3%;碎屑岩中发育崩塌5处,占崩塌总数的13.9%;其余岩性中发育少量崩塌(图5b)。
泥石流发育于松散土体中,共计121处,占全区泥石流总数的100 %(图5c)。
泥石流主要分布在千枚岩、板岩出露地区,占泥石流总数的98.4%,这是因为千枚岩、板岩软弱,抗风化能力差,再加上该地区昼夜温差大,物理风化强烈,导致岩石破碎,垮塌崩落物多,为泥石流的产生提供了丰富的松散土体物源。
不稳定斜坡多分布在松散土体中,发育9处,占不稳定斜坡总数的69.2%;软硬相间变质岩中发育不稳定斜坡3处,占不稳定斜坡总数的23.1%(图5d)。
(a)滑坡(b) 崩塌(c) 泥石流(d) 不稳定斜坡图5 不同灾种与岩土类型关系直方图3 地质灾害与斜坡结构类型的关系3.1斜坡结构类型斜坡自身的结构、物质组成对岩土体稳定性起到决定性的控制作用。
岩体结构、岩性这些内因对斜坡稳定性影响最大[3-5]。
根据斜坡的岩性组合、岩体结构特征,将岷江流域斜坡结构类型划分为松散结构斜坡、块状结构斜坡和层状结构斜坡3大类。
3.2地质灾害与斜坡结构类型的关系松散结构、层状结构和块状结构斜坡中分别发育地质灾害221处、60处、3处,分别占地质灾害总数的77.8%、21.1%、1.1%(表5,图6)。
滑坡发育于松散土体结构斜坡和层状结构斜坡中,分别为89处和25处,占滑坡总数的78.1%和22.2%(图7a)。
崩塌主要分布于层状结构斜坡中,发育31处,占崩塌总数的86.1%;块状结构斜坡和松散土体结构斜坡中发育崩塌5处,占崩塌总数的13.9%(图7b)。
泥石流发育在松散土体堆积的沟谷中,共计121处,占泥石流总数的100.0%(图7c)。
不稳定斜坡发育于松散土体结构斜坡和层状结构斜坡中(图7d),分别占不稳定斜坡总数的69.2%和30.8%。
表5 地质灾害与斜坡类型关系统计表 单位:处图6 地质灾害与斜坡结构类型关系直方图(a) 滑坡 (b) 崩塌(c)泥石流 (d)不稳定斜坡图7 不同灾种与斜坡结构类型关系直方图4降雨对地质灾害的诱发作用岷江上游不同区域降雨量差异较大,全区多年平均降雨量在750mm左右,主要集中在5~10月,占全年总降雨量的80~85%。
地质灾害多发生在此期间,与降雨量之间呈明显的正相关(图8)。
图8 理县地质灾害频数与降雨量关系图(据成都水文队,2006)暴雨或融雪水渗入地下,使岩土软化,降低岩土的抗剪和粘结强度,潜蚀岩土,增大岩土容重,产生动水压力、孔隙水压力和对透水岩石产生浮托力等是产生滑坡的重要诱发因素[1]。
岷江上游地区有“大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑”之特点,尤其在持续降雨时表现更为明显。
据统计,在雨季时期产生的泥石流、滑坡、崩塌现象占其总数的90%以上。
5.结语岷江上游流域山高、坡陡、切割深,为地质灾害的产生提供了势能和临空条件,地质灾害集中分布在低、中、高山地貌区,其地质灾害发育密度分别为7.3个/100km2、2.3个/100km2和0.64个/100km2。
丘状高原主要分布于岷江源区,谷宽坡缓,地形起伏较小,地质灾害发育相对较少;极高山、平原地貌区地质灾害不发育。
地层岩性和斜坡结构对地质灾害起明显的控制作用。
泥石流发生在松散土体中,广泛分布于板岩、千枚岩出露地区。
滑坡多发育在松散土体和变质岩层状结构斜坡中,分别占滑坡总数的78.1%和19.3%。
崩塌在各类岩土斜坡结构中均有分布,其中主要发育在软硬相间变质岩层状结构斜坡中,占崩塌总数的86.1%。
地震是该区地质灾害产生的重要诱发因素,如1933年8月25日叠溪Ms7.5级地震诱发滑坡,堵塞岷江数十处,造成6865人死亡,1925人受伤的严重危害。
降水对滑坡、崩塌、泥石流起到明显的诱发作用。
岷江上游降雨集中在5~10月份,是地质灾害的高发期,在此期间发生的崩塌、滑坡、泥石流地质灾害占该地区年度地质灾害总数的90%以上。
通过上述分析研究,找出了岷江上游流域地质灾害的主控因素及其发育分布规律,科学预测地质灾害的分布和可能造成的危害,为流域经济可持续发展和减灾防灾规划提供了科学依据。
参考文献:[1]丁俊,倪师军,魏伦武,张成江,等.西南地区城市地质环境风险性分区评价方法[M],成都:四川科学技术出版社,2006[2] 殷跃平.中国地质灾害减灾战略初步研究[J].中国地质灾害与防治学报,2004,15(2):1-8.[3] 黄润秋,王士天,张倬元,等.中国西南地壳浅表层动力学过程及其工程环境效益研究[M],成都:四川大学出版社,2001.[4] 蔡彬,陈波,魏伦武,三峡库区崩塌滑坡发育规律初探[J],水土保持通报,1988,8(2):18-24.[5] 魏伦武,陈波,蔡彬,长江三峡工程库区斜坡稳定性的模糊综合评判方法[J],水文地质工程地质,No.2,1990.34-36.。