多沙粗沙区皇甫川流域泥石流发育特征研究论文

《多沙粗沙区皇甫川流域泥石流发育特征研究论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、多沙粗沙区皇甫川流域泥石流发育特征研究论文.freel，流域面积3246平方公里，全流域人口约80000人，人口密度25～30人/平方公里。该流域目前还未受到资源开发的影响，土壤侵蚀包括滑坡泥石流发育主要还受控于自然因素，具有典型代表性。1皇甫川流域概况流域属于干旱与半干旱气候，年均降水量309.5～4140.3mm，是鄂尔多斯高原暴雨中心区，一般发生于6～9月，占全年降水量的80%以上，年均暴雨5次，其中10～30分钟的短历时暴雨2.85次、占总次数的63%；小于10分钟暴雨1.85次占37%，60分钟的暴雨0.55次占11%。最大一日暴雨量为52.8mm，30天降雨总量为1

2、75.6mm。流域温差较大，土层冻融作用强烈，一般年份冻结厚度为90～110cm，极端冻结最厚在150cm以上。皇甫川平均风速1.9～3.4m/s，春季平均风速3.2m/s，强大的风力是风蚀的动力，风蚀是冬春两季表现最为明显的一种侵蚀方式，地面个别年份风蚀深度达4cm。皇甫川流域地质构造属于鄂尔多斯地台拗陷的边缘部分。燕山运动和喜山运动使地台隆起成拱状高原，流域正处于高原的东南斜坡上，中上游地区处于白于山至东胜的第四纪抬升中心，近期抬升约20mm/a，从而导致流域中上游一带沟谷下切，溯源侵蚀特别强烈。皇甫川流域地形特点是深沟梁大，地形起伏较缓，呈东南倾向，上游分水岭高地与下游河

3、流出口处落差520m。沟间地形似倒扣着的船状，坡面侵蚀比较强烈，沟深一般40～50m，有的超过100m，沟坡多由基岩组成。流水除具有冲蚀外，还具有一定的淘蚀作用，从而引起崩塌，沟蚀和重力侵蚀竞相发展。由表1坡度组成情况可以看出36°～55°的坡度占48.19%，比例最大分布于谷坡；沟间地比较平缓，15°以下占26.87%，另有11.88%的陡崖是基岩崩塌的直接产物，中上游这种特征更为明显。皇甫川流域地面物质组成十分复杂。中生代的基岩地层分布面积占流域总面积的51.3%，是流域出露面积最大的地层。基岩按机械组成可分（粒径大于0.05mm的粒级占70％以上）为砒砂岩，实质上是粗砂岩

4、，分布于中上游地带；细粒者为羊矸石（大于0.05mm粒级小于35％以下），包括青羊矸石和红羊矸石两种，属于细砂岩或泥岩、页岩等，主要分布于流域中上游地带。砒砂岩或者粗砂岩主要是流域基岩崩塌发育的母岩，又是高含沙水流的物质来源，而细砂岩又为形成高含沙水流或泥流提供了足够的细粒物质。三趾马红土系基岩地层之上覆盖的新生代第三纪上新世红色黏土，水后表面光滑，当上部有土层覆盖时，极易产生滑坡，在皇甫川流域主要分布于东西分水岭地带，面积仅占4.5%，集中在西部的虎石沟右岸及沟头，十里长川右岸等地。红土由于因干湿冷热交替影响而发生膨胀收缩现象，在土体表面形成厚10～15cm的松散碎屑层，从而

5、发生自然移动的泻溜现象，在坡面下部或堆积物被水流冲走或形成堆积裙。黄土在皇甫川流域面积上并不占明显优势，仅占总面积的31.6%。目前黄土分布占优势的地方主要集中在十里长川支流域，特别是其左岸，还能看到整片而厚层的黄土分布。从侵蚀产沙角度而言，黄土仍是目前遭受侵蚀特别是坡面流水侵蚀最强烈的物质。风成沙是水蚀风蚀交错带的产物，风成沙主要分布于中上游地带，面积占8.7%，重力作用下以泻沙的形式在坡角形成坡积裙，促使高含沙水流或泥流的形成。2皇甫川流域的泥石流发育受流域地形特征的影响，发育于皇甫川流域的泥石流过程主要表现为主〖BFQ〗河道的泥石流或高含沙水流过程。而典型的泥石流过程则很

6、少发育，究其原因在于缺乏块石状的粗粒物质，初看起来，这似乎与流域崩塌、浅层滑坡发育能够提供大量物质相矛盾。然而仔细研究流域的地形特征之后发现，皇甫川流域（或者说整个蒙陕接壤区）沟谷地形的最大特点表现在：沟头狭窄而深切，沟口宽浅而开阔，上游为深“V”字沟谷，而下游为宽“U”形沟谷。以上面介绍的崩塌类型分布来看，在沟谷上游多以粒状崩解居多，特别是在沟谷缘线附近，往往因粒状物崩解剥落而形成一些特殊的类似半个“葫芦”或倒“瓢”状的沟坡形态，很难有块状物质堆落沟底。而大多数类型的崩塌现象均出现于下游宽“U”形谷的谷坡之上，在这里也多由于沟谷侧蚀的结果，形成了许多临空面，在沟底谷坡多形成倒

7、石堆和坡积裙，然而沟谷临时性洪流在携带了大量上游松散物质之后到达下游时，由于沟谷变浅变宽，流水扩开，冲击力减弱，因此充其量只能从谷底、谷坡倒石堆中携带一些相对粗粒成分，而难以携带块状物质。此外，这些倒石堆〖BF〗由于谷底相对平坦，没有足够的临河坡度，使这些物质倾入河道，因此从泥石流形成角度而言，没有完善的（甚至缺乏）形成区，以石块、沙、细粒物质和水的混合物难以形成，促使典形的泥石流难以发育。但是，皇甫川流域一直是黄河中游的粗沙多沙中心，高含沙水流、泥流过程连年不断，只要有大的洪水，每次洪峰过