基于多源遥感技术的震后小流域泥石流侵蚀特征

论文摘要

震后泥石流侵蚀作用强烈,具有显著的产沙输沙能力和地貌效应,但目前震后泥石流侵蚀建模定量分析困难。本文以汶川地震震后牛圈沟为典型研究区,采用多源遥感、GIS技术和统计分析方法,将研究区划分为“坡体-沟道-流域”产沙单元,融合雷达遥感D-InSAR与Amplitude Tracking技术,生成场次泥石流侵蚀前后的高精度三维形变场,利用坡体、沟道、流域不同级别的产沙单元,研究震后泥石流侵蚀特征,定量分析震后泥石流的泥沙输移特征与过程,得出不同产沙单元与影响因素之间的关系,研究表明:1)2008-2010年三场泥石流作用下,坡体侵蚀总量分别为120.70×104m3、61.56×104m3、68.25×104m3,沟道侵蚀总量分别为12.65×104m3、4.97×104m3和9.02×104m3,流域产沙量分别为79.76×104m3、19.02×104m3和24.62×104m3。其中2008-5-12碎屑流造成的坡体、沟道、流域总侵蚀量均大于2009和2010年泥石流相应的侵蚀产沙量。2)坡体泥石流侵蚀产沙量占各级沟道产沙量的50%以上,是各级沟道泥沙主要来源,且沟道等级越低,坡体泥沙贡献率越大。坡体产沙主要以凸型、凸凹性、混合型坡体为主,占坡体总产沙的85%以上,坡体产沙量与坡体面积存在正相关的幂函数关系,坡体侵蚀速率与高差呈正相关的幂函数关系,与坡体坡长和植被覆盖率呈负相关关系。3)流域内沟道侵蚀表现为大冲大淤,淤积区集中在主沟河道较窄处、弯曲部位和泥石流沟口。但在河道顺直且落差较大的河道处则表现为强烈的下切侵蚀,沟道侵蚀量与沟道面积呈正相关关系,沟道侵蚀速率与沟道面积无明显关系,与沟道沟长呈负相关,而与沟道高差和比降呈现正相关关系。4)各级流域的泥沙输移能力不同,流域级别越大,泥沙输移比越小,输沙能力越弱,其中一级流域的泥沙输移比最低,为0.23,三级流域的泥沙输移比最高,为0.92,流域产沙特征受流域地形地貌条件影响,其中流域侵蚀量与流域面积呈正相关,侵蚀速率与沟床比降呈正相关,而与流域圆度比和植被覆盖率呈负相关,且流域产沙特征受多种因素控制。研究结果可以为震后灾区泥石流灾害防灾减灾、流域泥沙调控提供参考和依据。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题依据
•     1.1.1 现实需求
•     1.1.2 科学意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 重力侵蚀
•     1.2.2 泥石流侵蚀
•   1.3 主要研究内容
•     1.3.1 多源遥感数据处理与建模
•     1.3.2 坡体-沟道-流域侵蚀产沙特征
•   1.4 技术路线
•     1.4.1 研究思路
•     1.4.2 研究方案
• 第二章 研究区与数据源
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 自然条件
•     2.1.2 灾害概况
•   2.2 数据源及预处理
•   2.3 模型与方法
•     2.3.1 多源遥感影像数据预处理
•     2.3.2 泥石流形变信息提取
•     2.3.3 数字坡沟流域系统建立
• 第三章 坡体侵蚀产沙特征
•   3.1 坡体重力侵蚀参量
•   3.2 不同类型坡体重力侵蚀特征
•   3.3 坡体重力侵蚀影响因素分析
•     3.3.1 坡体位置
•     3.3.2 坡体面积
•     3.3.3 坡体坡长
•     3.3.4 坡体高差
•     3.3.5 坡体坡度
•     3.3.6 坡体植被覆盖
• 第四章 沟道侵蚀特征
•   4.1 沟道重力侵蚀参量
•   4.2 沟道侵蚀特征
•   4.3 沟道侵蚀影响因素
•     4.3.1 沟道面积
•     4.3.2 沟道高差
•     4.3.3 沟道沟长
•     4.3.4 沟道比降
• 第五章 泥石流小流域侵蚀特征
•   5.1 泥石流小流域侵蚀参量
•   5.2 泥石流小流域侵蚀影响因素
•     5.2.1 流域面积
•     5.2.2 流域圆度比
•     5.2.3 流域沟床比降
•     5.2.4 流域植被覆盖
• 第六章 结论与展望
•   6.1 主要成果与结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介、在学期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹泽辉

导师: 韩用顺

关键词: 震后泥石流,侵蚀特征,多源遥感,牛圈沟

来源: 湘潭大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 湘潭大学

分类号: P642.23;P237

DOI: 10.27426/d.cnki.gxtdu.2019.001571

总页数: 63

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