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兰州青水村黄土陷穴的侵蚀临界研究

兰州大学学报（自然科学版） 2020年第3期56卷 326-332页

作者：郑炜珊耿豪鹏潘保田兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

利用无人机获取兰州市青水村高分辨率遥感影像及数字表面模型,通过识别陷穴并提取陷穴发育的地形特征值,得到了陷穴发育的侵蚀临界.结果表明,青水村陷穴主要位于沟间地边缘及沟床中,由于坡向影响了植被生长与水分运移方式,导致正北、西... 详细信息

利用无人机获取兰州市青水村高分辨率遥感影像及数字表面模型,通过识别陷穴并提取陷穴发育的地形特征值,得到了陷穴发育的侵蚀临界.结果表明,青水村陷穴主要位于沟间地边缘及沟床中,由于坡向影响了植被生长与水分运移方式,导致正北、西南和正南等坡向陷穴发育较少.陷穴发育的侵蚀临界在A-S图上呈现聚集分布,其坡度(tan值)主要集中于0.60~1.36,所需汇水面积主要集中于100~1 000 m^2,侵蚀临界值(AS^2)位于25~726 m^2.发育有陷穴的一级沟谷中陷穴数量大多陷穴超过4个的比例增加但陷穴密度减少.陷穴的发育与切沟演化有关,陷穴数量过多会使陷穴间的连接部分坍塌形成切沟,因此陷穴是连接坡面过程与河道过程的重要纽带,决定了黄土区的地貌格局.

关键词：黄土陷穴侵蚀临界地貌演化

元谋干热河谷强侵蚀区陷穴发育特征与演化过程

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热带地理 2014年第2期34卷 141-147页

作者：舒成强张斌蒋良群刘守江罗明良成都理工大学地球科学学院成都610059 西华师范大学国土资源学院四川南充637009

元谋干热河谷潜蚀地貌发育,是造成当地水土流失的重要原因之一。而陷穴属于潜蚀地貌的一种,因此有必要了解陷穴特征及演化过程。2009―2013年,通过多次现场测定陷穴形态特征、陷穴发育地地形地貌、周边植被特征等,并对土壤进行取样分析... 详细信息

元谋干热河谷潜蚀地貌发育,是造成当地水土流失的重要原因之一。而陷穴属于潜蚀地貌的一种,因此有必要了解陷穴特征及演化过程。2009―2013年,通过多次现场测定陷穴形态特征、陷穴发育地地形地貌、周边植被特征等,并对土壤进行取样分析。结果表明:1)元谋陷穴主要发育于元谋组地层,土壤具有易崩解性、湿陷性等特征;2)陷穴主要分布于冲沟中上游沟底及支冲沟沟头部位;3)元谋陷穴形态规模总体不大,早期多呈近圆形,中晚期多为椭圆形,直至消失后成为沟中之沟;4)陷穴一般呈单个和串珠状分布,较少出现集群现象;5)演化过程遵循一般事物的发展规律,分为萌芽期、年轻期、成熟期、消亡期4个阶段;6)陷穴发育过程与冲沟、土桥、淘洞等地貌密切相关。

关键词：干热河谷陷穴潜蚀地貌冲沟元谋

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湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究

湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究

作者：石玉玲长安大学

学位级别：硕士

湿陷性黄土路基中的下伏陷穴，是湿陷性黄土地区常见的公路灾害，给交通运输也带来了非常大的危害，是公路工程中亟待解决的课题。本文依托湿陷性黄土路基陷穴探查技术研究课题，首先对黄土陷穴的研究历史、现状及存在的问题进行了综述... 详细信息

湿陷性黄土路基中的下伏陷穴，是湿陷性黄土地区常见的公路灾害，给交通运输也带来了非常大的危害，是公路工程中亟待解决的课题。本文依托湿陷性黄土路基陷穴探查技术研究课题，首先对黄土陷穴的研究历史、现状及存在的问题进行了综述。然后对黄土陷穴的形成机理、黄土陷穴的分类及分布特征进行了详细的论述，对黄土陷穴稳定性评价方法也进行了介绍，并利用有限元对其进行了分析。通过对黄土陷穴的分类、形成机理进行分析研究，提出了灌浆法、土工格室、爆破法、强夯法、SDDC法等几种湿陷性黄土路基陷穴处理的方法，并分析了各种方法的适用条件和各自的优缺点。在选择处理方法时，针对具体不同的陷穴，选择适宜的治理方案。对于黄土陷穴，除了治理，更主要的是预防。作为预防，一方面，在修筑路基时，要提前消除其湿陷性，从根本上杜绝其形成陷穴的内因，另一方面，对已修筑的道路，要加强维护，把陷穴消除在萌芽状态。总之，对于黄土陷穴的处治，必须系统全面的地结合不良地质体的特征及当地的水文地质、工程地质、气候资料等进行处治，并经常做好预防工作。

关键词：湿陷性黄土陷穴土工格室爆破强夯 SDDC

晋西黄土残塬沟壑区塬面陷穴侵蚀特征及影响因子

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晋西黄土残塬沟壑区塬面陷穴侵蚀特征及影响因子

作者：余双武北京林业大学

学位级别：硕士

晋西黄土残塬沟壑区水土流失严重,沟谷区坡陡谷深,塬面被切割的支离破碎,为陷穴侵蚀发育提供了良好的地貌条件。然而,关于陷穴侵蚀的相关研究比较匮乏,且已有研究大多是针对沟道内发育的陷穴,塬面陷穴研究成果有限。为了探究陷穴侵蚀在... 详细信息

晋西黄土残塬沟壑区水土流失严重,沟谷区坡陡谷深,塬面被切割的支离破碎,为陷穴侵蚀发育提供了良好的地貌条件。然而,关于陷穴侵蚀的相关研究比较匮乏,且已有研究大多是针对沟道内发育的陷穴,塬面陷穴研究成果有限。为了探究陷穴侵蚀在塬面上的分布和发育规律,本研究选取晋西黄土高原残塬沟壑区内的两处塬面（42km）作为研究区,采用实地调查与无人机影像解译相结合的方法,分析了研究区内塬面陷穴的形态特征和分布特征;计算了陷穴侵蚀土壤流失量;探讨了暴雨条件下塬面陷穴的发育特征以及人为治理对陷穴的影响;分析了影响陷穴侵蚀发育的地形地貌因子,并在此基础上探索了陷穴侵蚀预测模型的构建。结果表明:（1）研究区内耕地流域、耕地园地复合流域和园地流域中陷穴密度分别为94个/km、43个/km和34个/km,平均陷穴密度为55个/km;在1.84km的塬面上,2020年～2021年新增陷穴产生的土壤侵蚀量为1609m。研究区内小规模陷穴居多,大规模陷穴只占少数。陷穴长轴在0.32m～13.55m之间,短轴在0.29m～7.03m之间,深度在0.11m～7.46m之间,入口面积在0.23m～65.72m之间,4项陷穴形态参数都呈现出参数值越大,陷穴数量越少的趋势。（2）在调查区内,两场暴雨共新增陷穴100个,其中2020年暴雨新增58个,2021年暴雨新增42个;2020年新增陷穴的平均入口面积与深度分别为5.19m和1.40m,产生土壤侵蚀量702.42m,2021年新增陷穴的平均入口面积与平均深度分别为7.12m和1.87m,产生土壤侵蚀量907.41m;暴雨使已有陷穴的入口扩大,同时,导致人为填埋的陷穴复发。（3）陷穴所在区域的局部坡度、局部植被盖度、土地利用类型和与沟或坎的距离都会影响陷穴发生的概率。局部坡度在6°以下时陷穴发育最多,占比为76%,局部坡度越大,陷穴数量越少;植被盖度在25%以下条件下陷穴数量占比49%,植被盖度越高,陷穴越少;耕地或园地中陷穴数量占比分别为43%和37%,明显多于草地和道路;研究区内距离沟缘线或田坎线在5m以内的陷穴最多,占比62%。（4）陷穴集水区面积和集水区平均坡度与陷穴土壤侵蚀量有显著相关性,土壤侵蚀量随着集水区面积的增加而增加;耕地集水区单位面积造成的土壤侵蚀量最大,园地次之,草地最小。以集水区面积（A,m）为自变量,构建的陷穴侵蚀量（y,m）预测模型为:y=0.16A+6.1,r为0.84,能较好预测暴雨条件下陷穴侵蚀量。

关键词：黄土残塬沟壑区洞穴侵蚀陷穴暴雨土地利用

元谋干热河谷陷穴空间格局特征及发育影响因素

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元谋干热河谷陷穴空间格局特征及发育影响因素

作者：何湘西华师范大学

学位级别：硕士

潜蚀是水力侵蚀的形式之一,也是一种独特的土壤侵蚀类型。元谋干热河谷是云南省境内干热河谷最具代表性的,位于长江中上游生态屏障区。在特殊的地层环境下河谷内潜蚀地貌发育普遍,成为当地主要的地质灾害之一。以元谋干热河谷区沙地村... 详细信息

潜蚀是水力侵蚀的形式之一,也是一种独特的土壤侵蚀类型。元谋干热河谷是云南省境内干热河谷最具代表性的,位于长江中上游生态屏障区。在特殊的地层环境下河谷内潜蚀地貌发育普遍,成为当地主要的地质灾害之一。以元谋干热河谷区沙地村陷穴为研究对象,在获取了沙地村252个陷穴的基本形态特征数据及分布数据后,从经典统计和空间统计的角度定量的分析了陷穴的空间分布特征,并对植被、土壤、坡度、节理裂隙等因素与陷穴之间的关系做了进一步探讨。结论如下:(1)选用平均最近邻、Ripley’s K函数、空间自相关三种方式计算分析沙地村陷穴的总体集聚度情况。结果表明:沙地村陷穴整体呈现的是集聚分布,但有一定规模范围,这个范围是以约234m为半径形成的一个圆。通过地理集中指数和不均衡指数的计算,反馈出来陷穴在各个地区之间的分布是不均衡的,故对沙地村进行分区处理,共分为四个区块。1区结果:半径在0—47.55m之间陷穴在此范围内呈聚集分布,半径为9.55m左右,区域1的陷穴达到最大空间聚集状态;半径大于47.55m的尺度下陷穴呈现扩散分布。2区结果:半径为17.55m时,区域2的陷穴达到最大空间聚集状态,与区域1不同的是区域2在研究区范围内陷穴整体都呈聚集分布。3区结果:半径在0—67.71m范围内陷穴呈聚集分布。半径为14.71m时,区域3的陷穴达到最大空间聚集状态;半径大于67.71m的尺度下区域3的陷穴在研究区域内呈离散分布。4区结果:半径在0—69.4m范围内陷穴呈聚集分布。半径为10m时,区域4的陷穴达到最大空间聚集状态;半径大于69.4m的尺度下区域4的陷穴在研究区域内呈离散分布。无论是总体陷穴分布还是四块分区域陷穴分布,在K函数中K曲线都是随着距离的变化总体呈现先增加后减少的趋势,这也在一定程度上揭示了沙地村陷穴的空间聚集状态,即随着研究区域距离的增加,陷穴的聚集程度呈先聚集后扩散的规律。在对整体和分区陷穴的空间分布情况探讨之外,还利用核密度工具对陷穴在沙地村具体的聚集状况进行了研究。结果表明:陷穴聚集的高分布区和次高分布区主要有三大地区且位于四块区域中的1区、2区及3区。(2)串珠状陷穴是一种特殊组合形式的陷穴。沙地村的串珠状陷穴主要有以下几种类型:3个一串、4个一串、5个一串、6个一串、9个一串、10个一串、11个一串、14个一串、15个一串,每种类型都有一定的数量并占总陷穴数量一定比例。经统计串珠状的陷穴占总陷穴数量的58.7%。其中又以3个一串、4个一串、5个一串为主要串珠组,占总串珠组的74%,占串珠陷穴总数量的52%,以3个和4个为一串的串珠组主要分布在区块4中,少数支沟中发育有5个一组的串珠陷穴。此范围内的冲沟大多属于稳定型,冲沟的横剖面多呈浅“U”型。5个以上为一串的串珠组则主要分布在1区和2区。这两个区域内有陷穴分布的冲沟多属于活跃型,沟内植被覆盖度低,沟底下蚀强烈,冲沟横剖面大都呈深“V”型。(3)不仅是从前人的文章中可以窥见,在实地的调查过程中也可发现冲沟与陷穴两者之间有着密切的联系。沙地村的冲沟以幼年期和青年期冲沟为主,占所调查冲沟的65.52%。分布在幼年期和青年期冲沟中的陷穴数量也最多,两者的陷穴数量之和占总数量的67.16%,分布在壮年期和老年期冲沟中的陷穴数量占总数量的32.84%。在统计表中也可得出串珠状陷穴主要分布在幼年期和青年期冲沟中,分布在这两个冲沟发育阶段的串珠陷穴占落入到冲沟内的串珠陷穴总量的73.08%,而分布在壮年期和老年期冲沟中的串珠陷穴只占26.92%。从上述的数据分析可看出,陷穴与冲沟的发育阶段密切相关,二者相辅相成。陷穴的发育促进了冲沟的发育,冲沟的发育又给陷穴发育提供了良好条件。(4)陷穴的发育主要受到自然和人文两大因素的影响。自然因素主要包括植被、土壤、水文、节理及坡度。植被对陷穴的影响主要体现在植物根系在生长的过程中对土壤的胀裂作用以及根系长度对陷穴深度的影响。土壤中盘根错节的根系形成的裂缝在一定程度上为地表水的下渗提供了通道。此外,节理裂隙的存在还对陷穴的走向起着控制作用。而土壤的易湿陷和易崩解特性使得土壤的抗侵蚀性能降低,成为陷穴发育的基础;土壤剖面或地层的抗蚀性或渗透能力的差异化更是陷穴形成的关键。在合适的坡度条件下,水成为了陷穴发育的动力条件。元谋雨季的高强度降水既能催生陷穴的发育也能破坏陷穴的保存环境。在地形坡度与陷穴发育程度的对应关系上认为:有陷穴分布的冲沟左右岸的坡度在20°0°之间、冲沟上游坡度在10°0°之间、下游坡度在2°0°之间、陷穴下游的隆起地形坡度为10°0°之间,为陷穴最容易产生的地形坡度条件。

关键词：陷穴空间分布控制因素干热河谷

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京广线许家洞车站路堤陷穴的勘探与整治

路基工程 1985年第3期 53-58页

作者：黄柏琴铁道部第四勘测设计公司地质路基处

一,概况京广线许家洞车站北头 DK1893+209。3、4道间路堤于1980年12月13日因改河施工大爆破引起陷穴。陷穴上口长8米宽10米,深14.5米,底部约长3米宽4米,呈漏斗状。3道轨道吊空,附近地表发现多道裂纹,DK1893+180～+220路基下沉(图1)。抢... 详细信息

一,概况京广线许家洞车站北头 DK1893+209。3、4道间路堤于1980年12月13日因改河施工大爆破引起陷穴。陷穴上口长8米宽10米,深14.5米,底部约长3米宽4米,呈漏斗状。3道轨道吊空,附近地表发现多道裂纹,DK1893+180～+220路基下沉(图1)。抢修恢复

关键词：陷穴洞穴含砾砂岩注浆加固风化层许家洞砂粘土漏斗状地层溶蚀水蚀硅质京广线京广铁路路基病害砾岩碎屑岩卵砾石车站

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侯西线黄土路基陷穴的研究

路基工程 1996年第2期 22-27页

作者：胡厚田西南交通大学

1 概述侯(马)西(安)线是连接山西、陕西两省的铁路干线,韩城工务段辖区从K84+490～K261+500,全长约183km。线路所经之处为黄河、洛河、渭河的各级阶地和山前洪积斜坡。铁路沿线的地层主要有:Q_3黄土、Q_2黄土和二迭系者地层,有的在Q_2... 详细信息

1 概述侯(马)西(安)线是连接山西、陕西两省的铁路干线,韩城工务段辖区从K84+490～K261+500,全长约183km。线路所经之处为黄河、洛河、渭河的各级阶地和山前洪积斜坡。铁路沿线的地层主要有:Q_3黄土、Q_2黄土和二迭系者地层,有的在Q_2黄土和老地层之间还夹一层砂卵石层。以韩城附近的黄土剖面为例,如图1所示。(1)Q_3风成黄土,垂直节理发育,质地均匀,以粉粒为主,结构松散,有湿陷性,遇水易崩解,厚10～20m。(2)Q_2洪积黄土,棕黄色,较坚硬,夹砂卵石层,具垂直节理,有倾斜层理,结构致密,无湿陷性,遇水不易崩解,厚10～20m。(3)砂卵石层,卵石磨圆程度较好,砂卵石成分主要是砂岩、灰岩和砾岩,卵石最大直0.8m,多数粒径2～20cm,厚度0.3～10m。(4)二迭系石灰岩。

关键词：铁路路基黄土路基陷穴防治

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元谋干热河谷强侵蚀区陷穴空间格局分析

福建农业科技 2018年第7期49卷 57-61页

作者：何湘舒成强蒋良群徐婷邓小倩西华师范大学国土资源学院四川南充637009

陷穴是云南元谋干热河谷强侵蚀区主要的潜蚀地貌之一,是一种可以导致水土流失的一种地质灾害类型。选取元谋干热河谷具有典型性的强侵蚀区——沙地村范围内的陷穴作为研究目标,采取纸质版影像图与电子图相结合的方式进行野外数据采集,基... 详细信息

陷穴是云南元谋干热河谷强侵蚀区主要的潜蚀地貌之一,是一种可以导致水土流失的一种地质灾害类型。选取元谋干热河谷具有典型性的强侵蚀区——沙地村范围内的陷穴作为研究目标,采取纸质版影像图与电子图相结合的方式进行野外数据采集,基于ArcGIS10.2软件的空间分析工具,对陷穴的最邻近指数、二阶性质的K函数以及核密度进行定量研究,并对占据重要比重的串珠状类型陷穴进行统计分析。研究结果显示,沙地村馅穴总体上呈现为以233.72m为半径的范围内的聚集分布模型,在此范围内,陷穴的聚集模式呈现为先随着半径的增加而增加,当半径为102.47m时陷穴聚集程度达到峰值;之后随着半径进一步增加陷穴的聚集程度逐渐降低;当半径超出233.72m时,陷穴体现出分散的特征;总体而言,沙地村陷穴分为3个高密度区与3个低密度区,此类区域均为地形破碎的冲沟发育区;串珠状陷穴占总陷穴数的58.7%,每串陷穴的陷穴数有3~6、9~11、14~15个,且多以3~5个为主,大多分布于冲沟内部。研究结果揭示了干热河谷强侵蚀区陷穴在一定的范围内具有较强的聚集性,往往与冲沟相伴生,多分布于冲沟中上游位置,特别是冲沟沟头分布较为普遍。

关键词：干热河谷潜蚀陷穴空间格局

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晋西黄土丘陵沟壑区陷穴成因及其防治措施

土壤通报 1965年第4期 51-53页

作者：倪绍清山西临县水土保持试验站

本文在防护措施方面主要是从工程措施来考虑的.必须指出还应该注意从生物防治措施(如植林、种草)及农业技术措施(如耕作方法、轮作)等来全面考虑,才能多快好省地解决水土保持问题.

关键词：陷穴晋西凹形农耕地黄土丘陵沟壑区地表径流