切沟侵蚀地质灾害及特征分析

王怡明 牛威龙

(1.成都理工大学 四川 成都 610059；2.中国邮政集团有限公司新疆维吾尔自治区分公司 新疆 乌鲁木齐 830000)

一、侵蚀沟解译标志的建立

基于DEM数据，利用ArcGIS软件进行目视解译，选取断面图呈近似于U型和V型的侵蚀沟[1]。部分侵蚀沟处于侵蚀沟发展的中期阶段，其主要特征表现为沟口沟槽下切的速度变缓慢，沟壁开始拓宽，沟底 U 型，沟头为 V 型[2]，侵蚀沟的解译标志的建立步骤如下：

(一)侵蚀沟信息提取

在对侵蚀沟进行判读时，首先要收集关于研究区域的资料，再结合这些信息，对图像进行综合分析，通过研究地理要素的分布情况，分析空间联系，对侵蚀沟结合规律和解译经验进行提取沟缘线。

(二)解译所需数据

侵蚀沟的解译需要结合多种信息，应该严格分析遥感影像的各种特性以及研究区域现状等相关要素，为了得到一个比较准确的结果，还需要参考地形图、交通图等其他相关数据。

二、侵蚀沟形态指标选取

根据DEM数据判断侵蚀沟的沟头和沟口，沟口的高程值比沟头的大，根据测量10m为一个截面距离，在沟中截取，利用ArcMap10.2软件生成断面图，当剖面图呈现近似于U型和V型时，即为侵蚀沟，如果断面图比较复杂，沟中可能覆盖有植被或者地形较为多变[3]。

图1 剖面图

确定侵蚀沟后，提取侵蚀沟的断面参数值，顶宽、底宽，沟深及断面横截面积，再用断面参数值计算宽深比和顶宽底宽比[4]。

侵蚀沟宽深比TW/D反映了侵蚀沟的断面形状。表明与沟底下切相比，沟壁横向侵蚀速率更快，沟宽深比值越大表明侵蚀沟断面形状越趋向于宽浅型，相反的，宽深比值越小表明侵蚀沟断面形状越趋向于窄深型。

图2 侵蚀沟断面宽深比

侵蚀沟底宽顶宽比(TW/BW)直接描述了侵蚀沟的断面形状[4]。侵蚀沟底宽和顶宽的数值越接近就说明侵蚀沟的断面形状呈现“U”型[5]，所以根据研究结果表明侵蚀沟断面形状主要是以U型为主。

图3 侵蚀沟断面底宽顶宽比

三、结论

(1)侵蚀沟沟口的断面的宽深比大于1时，说明侵蚀沟横向侵蚀速率大于沟底下切速率。根据统计侵蚀沟断面底宽顶宽比，当BW/TW<0.3时侵蚀沟断面形状趋向于呈现出 V 型，0.30.7时侵蚀沟断面形状趋向于呈现出 U型。

(2)底宽顶宽比越大说明侵蚀沟底宽和顶宽在数值上差距越小，根据分析表明侵蚀沟断面形状越趋向于呈现出 U 型。

(3)通过侵蚀沟的断面参数分析不同程度的侵蚀沟的致灾效应，得到侵蚀沟的断面为U型或者V型，探讨不同侵蚀沟发育所造成的不同类型的地质灾害[6]，如坡面侵蚀沟、冲沟、干沟、河沟等，坡面侵蚀沟会出现斜坡泥石流等，冲沟会发生小规模滑塌及崩塌，干沟多发生中小规模滑坡，受灾面积较大，由于支沟发育独特的性质，会多发生地质灾害，并且具有群发性，链发性，群聚性的特点[7]。