Critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau

Scientific evidence for the upper limit of farmland is proposed. Shallow gully erosion is one of erosion types distributed extensively on sloping farmland in the hilly regions of the Loess Plateau. Field observation and aerial photos interpretation, as well as laboratory experiments show that the shallow gully erosion occurring on the steeper farmland in the hilly regions of the Loess Plateau is an important factor leading to intensive erosion on slope, because of its extensive distribution and intensive runoff collection. The data on the formation, development and distribution of shallow gullies on sloping farmland indicate that critical slope gradient for shallow gully initiation ranges from 15 to 20 degrees with an average of 18.2 degrees. Therefore, it is suggested that critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau should be kept within the critical slope gradient for shallow gully initiation to prevent shallow gully formation in order to control soil loss more effectively. But as the first step, the cultivation on the slopes with slope larger than 25 degrees where the maximum erosion occurs should be strictly forbidden.     

白岩尾矿库初期坝Ⅲ号冲沟斜坡稳定性评价及防渗处理

因变更了初期坝轴线，Ⅲ号冲沟斜坡在清基中发现了隐蔽发育于中厚层白云岩中的卸荷裂隙，裂隙宽度０．１０～１．００ｍ，深度３．２０～４．５０ｍ。根据勘探及试验资料，进行了斜坡稳定性和渗透性评价。结论得出：（１）在天然状态下，Ｋ＞１，斜坡稳定；（２）在饱水状态下，沿ｍ２滑移结构面，Ｋ＜１，斜坡不稳定；（３）斜坡浅层管道式渗透作用，将产生渗透破坏。建议采用团结——帷幕溉浆作防渗处理。     

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。     

汶川震区文家沟泥石流成灾机理与特征

文家沟位于绵竹市清平乡,属于 5 ·12 汶川Ms8.0级地震极重灾区。地震发生后的3个汛期内,文家沟曾先后发生5次典型泥石流灾害,其中以2010年8月13日泥石流灾害最为严重,规模与灾情巨大,社会影响深远。在对文家沟泥石流跟踪调查的基础上,探讨了泥石流的成灾机理和特征。研究表明:(1)文家沟泥石流是地震和强降雨共同作用的结果,其成因可归纳为震因与物源以及雨因与水源两个方面,在整个泥石流形成和发生的过程中,呈现出洪流-侵蚀下切-崩滑-席卷-进一步侵蚀下切-进一步崩滑-增大泥石流规模—……的"滚雪球式"循环过程; (2)泥石流发生所需的雨量、雨强条件和水动力条件都显著降低,泥石流规模和雨量之间呈现出明显幂函数关系; (3)发生过程呈现出持续时间长、运动距离远的特征; (4)成灾过程呈现出明显的链式效应,危害形式多样; (5)泥石流频率呈现出高发性,规模呈现出放大性。最后提出了文家沟泥石流研究与防治的建议。     

甘肃燕儿沟泥石流形成条件及特征参数分析

"5.12"大地震后,甘肃陇南山区地质环境急剧恶化,崩塌、落石、滑坡和地裂缝频发,导致燕儿沟流域内山体更加破碎,为泥石流发育提供了充足的物源条件。在强降雨条件下,极易形成泥石流,严重威胁灾区的生产生活。根据现场调研,对燕儿沟泥石流形成条件进行了分析;并对泥石流的运动学和动力学参数进行了分析计算。结合燕儿沟泥石流形成发育特点,提出了以稳定沟床和排导为主;主、支沟治理相结合;工程治理及生物水保措施相结合的综合治理建议,也为同类工程提供了参考依据。     

半干旱黄土丘陵沟壑区水平阶整地人工油松林种内竞争研究

以吴起县胜利山水平阶整地模式的20龄人工油松林为研究对象,采用逐步扩大范围的方法确定影响对象木的最佳竞争范围,探讨了不同径级基株所受的邻体竞争强度与邻体范围的关系.结果如下,(1)该区人工油松纯林对象木的最佳竞争距离为2.8m,其中小径级对象木的最佳竞争距离为4m,随着径级的增大,该取值范围变化趋势不明显;(2)总体竞争强度随着距离的增加逐渐增大,但增大的趋势随着距离的增加而减小.邻体范围与基株竞争强度的关系模型为倒数关系Cl=a+bL-1;(3)油松邻体竞争强度随对象木胸径的增大而减小,呈现幂函数关系Cl=aD-b.其中当油松基株胸径在0—2cm这个阶段中,油松之间的竞争比较激烈.该林地可以选择以2.8m为间距对小径级植株进行间伐择伐,减轻植株间的竞争消耗,实现植被群落达到健康稳定状态.     

白龙江流域泥石流沟不同立地条件下土壤理化性质对比研究

选择土壤p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数、速效磷质量浓度、含水率等5项具有代表性的土壤理化性质指标,研究了甘肃省武都区构林坪泥石流沟土壤理化性质.结果表明:该流域海拔1 800 m以上区域,林地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数和含水率均高于耕地和草地的;土壤的速效磷质量浓度耕地高于草地和林地的.海拔1 301～1 800 m区域,林地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数有所下降,但依然高于草地和耕地的;土壤含水率草地的最高,土壤速效磷质量浓度则是耕地的最高.海拔1 300 m以下地区,耕地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、速效磷质量浓度、有机质质量分数和含水率都高于草地和林地的.从整体上看,构林坪泥石流沟的林地土壤理化性质优于草地和耕地的.对同一土地利用类型,母质为石灰岩的土壤理化性质优于母质为千枚岩的,阴坡土壤理化性质优于阳坡的.     

泥石流拦挡坝总坝高设定及坝后淤积计算

泥石流沟道治理中拦挡坝总坝高的设定和坝后淤积率的计算涉及治理工程的安全和经济效益,是一个无法回避的难点。以武都区已治理的23条沟道(共布设112道拦挡坝)作为研究对象进行比较分析,采用直线相关的回归方程对经验公式进行优化。结果表明:泥石流沟道运行9～11 a后,武都区43%的泥石流治理沟道总库容淤积和单坝淤积不足50%,属于过度治理;优化后的拦挡坝总高度计算公式既考虑了泥石流沟道治理的安全,又考虑了治理效益的最大化,更符合设计要求;推导的坝后回淤比降计算公式与原沟床建立了线性关系,便于设计人员应用,其计算结果约为治理前沟床比降的0.49～0.61倍,在前人研究的区间内,具有科学性和实用性。以上研究为武都区泥石流拦挡坝设计、创新及管理提供了可靠依据。     

杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流发育特征分析

在收集大量勘查资料的基础上,对杂多县萨呼腾镇北部山区发育的乳日贡沟泥石流沟的地质环境条件、形成区、流通区、堆积区内的工程地质和水文地质特征进行了较详细的论述。分析论证了乳日贡沟泥石流的成因、类型、规模、活动特征、危害程度及发展趋势。科学地计算了50年一遇的泥石流流量、重度、流速、冲起高度、冲击力和弯道超高等泥石流流体力学特征值,最终提出了"以拦挡+排导并重、生物工程为辅"的综合治理方案,为杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流灾害治理提供了重要依据。     

黄河的综合治理方略

黄河是我国第二长河,为西北和华北地区提供了丰富的水资源、黄河灾害频繁,是世界上最难治理的河流．经过几千年的治理,黄河已经成了一条人工控制的河流．然而,黄河仍然面临侵蚀严重、河床不稳定、水体污染以及生态脆弱等诸多问题．笔者依据河流综合治理的原则,为达到“维持黄河健康生命”的目标,提出了控制沟道下切、增阻降速、建设通河湖泊湿地和控制点源污染等综合治理方略、