切溝侵蝕地質(zhì)災(zāi)害及特征分析

王怡明 牛威龍

(1.成都理工大學(xué) 四川 成都 610059；2.中國(guó)郵政集團(tuán)有限公司新疆維吾爾自治區(qū)分公司 新疆 烏魯木齊 830000)

一、侵蝕溝解譯標(biāo)志的建立

基于DEM數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件進(jìn)行目視解譯，選取斷面圖呈近似于U型和V型的侵蝕溝[1]。部分侵蝕溝處于侵蝕溝發(fā)展的中期階段，其主要特征表現(xiàn)為溝口溝槽下切的速度變緩慢，溝壁開始拓寬，溝底 U 型，溝頭為 V 型[2]，侵蝕溝的解譯標(biāo)志的建立步驟如下：

(一)侵蝕溝信息提取

在對(duì)侵蝕溝進(jìn)行判讀時(shí)，首先要收集關(guān)于研究區(qū)域的資料，再結(jié)合這些信息，對(duì)圖像進(jìn)行綜合分析，通過研究地理要素的分布情況，分析空間聯(lián)系，對(duì)侵蝕溝結(jié)合規(guī)律和解譯經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行提取溝緣線。

(二)解譯所需數(shù)據(jù)

侵蝕溝的解譯需要結(jié)合多種信息，應(yīng)該嚴(yán)格分析遙感影像的各種特性以及研究區(qū)域現(xiàn)狀等相關(guān)要素，為了得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的結(jié)果，還需要參考地形圖、交通圖等其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

二、侵蝕溝形態(tài)指標(biāo)選取

根據(jù)DEM數(shù)據(jù)判斷侵蝕溝的溝頭和溝口，溝口的高程值比溝頭的大，根據(jù)測(cè)量10m為一個(gè)截面距離，在溝中截取，利用ArcMap10.2軟件生成斷面圖，當(dāng)剖面圖呈現(xiàn)近似于U型和V型時(shí)，即為侵蝕溝，如果斷面圖比較復(fù)雜，溝中可能覆蓋有植被或者地形較為多變[3]。

圖1 剖面圖

確定侵蝕溝后，提取侵蝕溝的斷面參數(shù)值，頂寬、底寬，溝深及斷面橫截面積，再用斷面參數(shù)值計(jì)算寬深比和頂寬底寬比[4]。

侵蝕溝寬深比TW/D反映了侵蝕溝的斷面形狀。表明與溝底下切相比，溝壁橫向侵蝕速率更快，溝寬深比值越大表明侵蝕溝斷面形狀越趨向于寬淺型，相反的，寬深比值越小表明侵蝕溝斷面形狀越趨向于窄深型。

圖2 侵蝕溝斷面寬深比

侵蝕溝底寬頂寬比(TW/BW)直接描述了侵蝕溝的斷面形狀[4]。侵蝕溝底寬和頂寬的數(shù)值越接近就說明侵蝕溝的斷面形狀呈現(xiàn)“U”型[5]，所以根據(jù)研究結(jié)果表明侵蝕溝斷面形狀主要是以U型為主。

圖3 侵蝕溝斷面底寬頂寬比

三、結(jié)論

(1)侵蝕溝溝口的斷面的寬深比大于1時(shí)，說明侵蝕溝橫向侵蝕速率大于溝底下切速率。根據(jù)統(tǒng)計(jì)侵蝕溝斷面底寬頂寬比，當(dāng)BW/TW<0.3時(shí)侵蝕溝斷面形狀趨向于呈現(xiàn)出 V 型，0.30.7時(shí)侵蝕溝斷面形狀趨向于呈現(xiàn)出 U型。

(2)底寬頂寬比越大說明侵蝕溝底寬和頂寬在數(shù)值上差距越小，根據(jù)分析表明侵蝕溝斷面形狀越趨向于呈現(xiàn)出 U 型。

(3)通過侵蝕溝的斷面參數(shù)分析不同程度的侵蝕溝的致災(zāi)效應(yīng)，得到侵蝕溝的斷面為U型或者V型，探討不同侵蝕溝發(fā)育所造成的不同類型的地質(zhì)災(zāi)害[6]，如坡面侵蝕溝、沖溝、干溝、河溝等，坡面侵蝕溝會(huì)出現(xiàn)斜坡泥石流等，沖溝會(huì)發(fā)生小規(guī)模滑塌及崩塌，干溝多發(fā)生中小規(guī)模滑坡，受災(zāi)面積較大，由于支溝發(fā)育獨(dú)特的性質(zhì)，會(huì)多發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，并且具有群發(fā)性，鏈發(fā)性，群聚性的特點(diǎn)[7]。