雅鲁藏布江米林段泥石流堆积扇形态特征与堆积范围研究

论文摘要

米林县地处雅鲁藏布江宽谷地带,受雅江缝合构造带的影响,两岸山高坡陡,地层岩性破碎,历次构造运动多变、地震活动频繁。受区域构造运动和地势影响,沿岸地表切割强烈,两岸泥石流沟较为发育。近年来,随着米林县经济的发展,沿江人类活动加剧,遭受泥石流潜在危险的程度增高,因此,研究和掌握泥石流堆积扇的特征和危险性,有利于指导沿线居民在堆积扇上的生产活动,为公路部门进行泥石流防治提供依据,为铁路部门选线提供参考。文章首先采用遥感手段并结合野外调查对研究区泥石流堆积扇的形态特征进行了研究,对泥石流的平面形态、范围规模和纵坡降进行了分析:研究区共发育泥石流沟101条,由于地处雅江宽谷地带,其中大多数泥石流沟在其沟口堆积区都形成了较为明显的堆积扇。由于受到新构造运动、主河河流及主沟沟道冲刷的影响,研究区泥石流堆积扇在平面上表现出各种各样的形态,比较典型的扇体形态有扇形、银杏叶形、上叠形、透镜形等类型,一些流域面积较大的泥石流的扇形地在横向上也表现出一定的组合特征,对于单独的一条泥石流沟来说,受新构造运动引起的扇体抬升或后期沟道下切影响,也会导致其堆积扇形态的变形,研究区堆积扇变形方式有镶嵌式、侧向镶嵌式、垒叠式和内叠式等形式。为了分析研究区泥石流堆积扇面积与流域地形参数之间的相关性,论文采用ArcGIS等遥感解译软件对研究区泥石流沟的流域基本参数进行了提取和统计,从中选出了34条堆积扇完整的泥石流沟作为统计分析的样本数据。通过Matlab软件对34条沟进行了堆积扇面积与流域地形参数之间的单因子回归分析,回归结果表明研究区泥石流堆积扇面积与流域面积、主沟长度、流域高差等流域地形因子之间具有明显的指数相关关系。根据研究区泥石流沟的特点,结合国内外相关领域的研究现状,文章采用泥石流的最大堆积长度来作为评价泥石流最大危险范围的因子。参考国内外泥石流最远冲出距离的研究成果,结合遥感解译成果并参考野外实地调查资料,确定将物源量和流域高差这两个易于获取的流域参数作为预测因子,基于Matlab软件编程技术,对选取的两个因子进行多元回归分析,建立了泥石流最大堆积长度的预测模型。为了验证建立模型的可靠性,选择研究区下游附近的另外9条泥石流沟对统计模型进行了验证,验证结果表明与其它相关预测模型的检验结果的相对误差相比,该模型的误差值在可以接受的范围之内。虽然模型的精度受到诸如采用的遥感影像的精度以及松散物源量体积等一些潜在因素的限制,还存在需要改进的地方,尚不能够对泥石流最大堆积长度进行精确的预测,但是由于其应用简单,可操作性较强,因此仍然可以用来对研究区或与研究区流域环境地质背景相近的区域的泥石流最大堆积长度进行初步预测,为相关工程活动选址提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究意义及选题依据
• 1.2 国内外泥石流堆积扇研究现状
• 1.2.1 泥石流堆积扇形态特征研究现状
• 1.2.2 泥石流堆积扇危险范围研究现状
• 1.3 研究内容、研究思路和技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究思路与技术路线
• 第二章 区域地质环境背景
• 2.1 气象与水文
• 2.1.1 气象
• 2.1.2 水文
• 2.2 地形地貌
• 2.2.1 山地
• 2.2.2 山间河谷区
• 2.3 地层岩性
• 2.4 地质构造与地震
• 2.5 人类活动
• 第三章 泥石流堆积扇形态特征
• 3.1 堆积扇平面形态
• 3.2 堆积扇范围规模
• 3.3 堆积扇纵比降
• 3.4 堆积扇面积与流域地形参数的相关性分析
• 3.4.1 堆积扇面积与流域面积的相关性
• 3.4.2 堆积扇面积与主沟长度的相关性
• 3.4.3 堆积扇面积与流域相对高差的相关性
• 第四章 泥石流最大堆积长度预测研究
• 4.1 因子选取
• 4.2 统计分析和模型建立
• 4.3 模型验证
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果