基于树轮地貌学方法识别捷克赫鲁比耶塞尼克山脉陡峭水源集水区可能发生的泥石流和相关暴雨过程外文翻译资料

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基于树轮地貌学方法识别捷克赫鲁比耶塞尼克山脉陡峭水源集水区可能发生的泥石流和相关暴雨过程

Radek Tichavskyacute;, Karel Scaron;ilhaacute;n

自然地理和地质生态学系，理学院，俄斯特拉发大学，俄斯特拉发，捷克

摘要：中部山区的高潮部分由一个网络的高梯度流交织而成。这些部分，连同周围的山坡，形成一个例如滑坡，泥石流和山洪暴发的危险地貌过程的耦合系统。目前在案件的范围（东苏台德山脉，捷克），我们基于Dend选定流域高梯度流运用树轮地貌学方法来进行泥石流评价与暴雨过程分析。除了经典的树轮地貌学方法识别过程，也可以使用新的加权指标来重建事件。此外，由于锥陡峭狭窄的通道的特点是没有积累，一个新的空间的方法是基于每个事件扰乱树木的间距定义（随机分布或聚类）来确定流域洪水一节扰乱树的位置。通过分析每个事件和ArcGis软件的特定计算网格，我们能够描述空间来体现事件性质（泥石流和高含沙水流）。用树轮地貌学采样树分析（主要是针叶树）显示的24大事件（15肯定，可能9）根据指数值可知自1928起分别在1991，1997和2010年达到峰值。此外，扰乱树的空间分布（集中）近年来表明该流域的上部发生泥石流事件。由此看来，新树轮地貌学的方法是有价值的，陡峭的水源集水区存在几种类型的过程影响谷底。

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关键词：树轮地貌学方法，高梯度流，泥石流，暴雨过程，赫鲁比耶塞尼克中山山脉

1.引言：

高、中浓度的山脉引发不同的地貌过程：高梯度流，有助于渠道谷底土地的变换（Harvey，1992；starkel，1996；Buffington，1997；Stock and Dietrich，2003；Scaron;ilhaacute;nandpaacute;，2010；Galia and hradeckyacute;，2014）。由高梯度流产生的地貌形态是结合水文要素影响周围山坡的结果，因此把整个流域看做一个具有适当地形的、岩性的和符合气候条件的易引发泥石流（DF）的相互作用的系统（Harvey，2001；Wainwright，2006；Savi等，2013；Wistuba，2014）。该系统具有非常快速的饱和质量（不同颗粒硅沉积物的运动泽），这明显地影响高梯度流的形态（Jakob和Hungr，2005）。在这种情况下死亡的树干或刚砍伐的树木产生木质残体，参与到破坏泥石流交流（matyja，2007；Ryan等，2014）。这些发生在沟渠和河道的梯度流通常被称为“渠化泥石流”（Cruden和varnes，1996）或“倾泻泥石流”（Sterling and Slaymaker，2007）。除了泥石流，在中山区发生的典型含沙流和水流（Lavigne and Suwa，2004；Pierson，2005），相比之前的高梯度流，这些过程的特点是泥沙数量较少，水是控制单元（Coast，1988），物质和运动具有不同的特征。

当今许多研究都集中在山坡–通道因素的发生过程（特别是DFS），岩性条件（Sterling and Slaymake，2007），形态倾向（Bovis and Jakob，1999；De Scally and Owens，2004；Wilford等人，2004），土地覆盖的倾向和土地利用变化（Glade，2003；klimek and latocha，2007；koscielny等，2009），水文气象因素（Pelfini and santilli，2008；pavlova等，2014；borga等，2014）和构造因素（Zhou等，2013）等方面，来揭示暴雨事件发生在偏远陡峭的水源集水区以及森林覆盖区的可能性。

由于缺乏这些地方几百年前数据和记录，对暴雨过程的开始（Mayer等，2010）用现今的常规方法难以查证。由于生长在谷底的树影响地貌效应且树轮可以作为精确记录年和季节的天然档案：（bollschweiler，Stoffel，2010）。因此，运用树轮地貌法的年轮序列，进行时空重构确定（bollschweiler等，2007；Procter等，2011；Scaron;ilhaacute;n，2012），在有限的范围，幅度和频率内（Jakob和Stoffel，2010；Diacute;Stoffel，EZ Herrero 等.，2013；schraml等，2013）实现暴雨过程的观测。最近，重新细化的方法论加重了采样策略（schneuwly, bollschweiler等，2013），并用增长的扰动（GD）回应地貌事件（Stoffel，Corona，2014）使得树轮地貌学方法研究更精确。

当前已有几家基于古典树轮地貌学方法运用于东苏台德山脉源头流的研究。(例如，klimeketal。，2002；malikandmatyja，2008；wistubaetal，2015）。本研究的主要目的是运用一种新方法在狭窄的高梯度渠道改善没有大进展的古典树轮地貌学研究（中的山脉，典型的如东方苏台德山脉）。我们专注于指数，阈值并进行加权来揭示可能识别阳离子的事件。第二种方法是观测目前的时空变异，运用GIS空间分析技术识别个别事件，创建显示干扰树木的间距（集群）的新途径。这种创新是意识到当前研究网站缺乏这方面资料（相对较窄的通道没有任何可能性的分支n）；使用古典的专家法是不可能的（schneuwly， bollschweiler等，2013；Stoffe 等，2013；trappmann 等，2013），而因为每对受影响的树木会固定在一个逻辑的空间位置（即，一流线），新的空间分布呈现导致有价值的信息资料流动在山谷中不同部分，所以我们采用半定量方法（bollschweiler，2010）。

图1：研究领域不同的尺度：（一）位置捷克共和国Hrubyacute; Jeseniacute;k 山脉；（b）Klepaacute;čskyacute; 流域在山脉的位置；（C）流域分为三个区域。（d）和（e）的谷地和区A1和A2相邻斜坡地貌情况一般（1 -东风料侧堤，2-过时的和非功能性的大坝，3-功能性大坝，4-瀑布，5通道的传输部分，6-活动沟7-材料的活动源区（失败），8-泥石流露台，化石泥石流轨道9-区域，10近期活跃的泥石流的轨道，11个新鲜的泥石流的积累，12块巨石堆积13步，平台高（坡或河流成因））；（f）Klepaacute;čskyacute; 溪为代表的部分（A1）与地貌形态充填谷地（1-区域深层滑坡，2化石泥石流区轨道，3-近期泥石流的轨道，4-侧架，5-l泥石流大堤外侧，6-新鲜的泥石流叶，7-老旧的，无功能的大坝，8边坡失稳和破坏，9活跃的沟壑，10通道下基岩）。

图2：用于我们研究的加权指标的不同类型的采样树的生长扰动，A-1（疤痕）和A-2（TRD）表示连接材料的根或茎的直接干扰的干扰。疤痕和TRDS是过去事件的最可靠的指标Stoffel and Corona, 2014）。B-3（反应木），B-4（突然的生长抑制）和B-5（突变生长释放）代表与树轮生长变化的干扰。

2.研究领域

该赫鲁比耶塞尼克山脉的基本地质特征是由造山运动（paleozoicum）和年轻的构造运动造成的，可视为单个块的断层系统分离创作（Miacute;sařet，1983）。因此，形态明显倾向于典型的深切峡谷砂被断层纵向轮廓长期影响的构造过程。陡峭的斜坡（平均20°，局部40°）是由第四纪沉积与局部发生的元古宙和泥盆纪变质岩石组成。内涝或斜坡构造弱化导致发生浅层滑坡和新沟创作（Gaacute;ba，1992）。坐落于当地的几个地区发生山体滑坡，部分影响了谷地的形态（Roscaron;tinskyacute;，2010）。山脉的屏障作用影响了气候条件，使西方气流带来的大量降水集中在山脉的最高部分（Quitt，1971）。在Scaron;aacute;kmeteorological站的年平均降水量（海拔1323米）波动约1100–1200毫米。在区域性的情况下，每天的夏季降水量甚至可以超过200毫米造成极端的对流性降水（Polaacute;ch和Gaacute;ba，1998；Scaron;tekl 等，2001）。

春季由于积雪融化迅速，位于Scaron;eraacute;k山（海拔1351米）脉北部，keprniacute;k（海拔1423米）和 Vozka（海拔1377 m）山脉西坡的Klepaacute;čskyacute;流域（研究区；中心50°10n和17°05 E；图1b，c），主要由变质岩的片麻岩和片岩构成，局部有混合岩（pouba 等，1962）。覆盖山谷下部的森林主要是由挪威云杉（云杉（L.）为代表的喀斯特。），以及欧洲银（冷杉阿尔巴轧机），欧洲的榉木（水青冈属），阿尔德（一个灰色紫罗兰（L.）植物。）和欧洲鹅耳枥（鹅耳枥 L.）等植被构成。在该流域的最高部分有原始云杉林，山松的残留（Pinus mugotu RRA）。过去的200年间，绿化的发展，新的物种组成等众多干扰也增加了地貌过程的影响要素（Sokol，1965），同时当地堰塞湖不同年代的人为活动也影响了频道流中间部分的流动特性。

表1：有条理的确定性事件引起的泥石流或暴雨过程使用不同的指标。这些一般的阈值根据采样树的相对表示和数量来规范表2中的个别年份的值。

表2：单项指标的指标值。指数1更喜欢与生长变化有关的反应。指数2的灵感来自于山洪暴发的分析（ villanuevaetal，2010）。问题是，如果不同的权重应该怎样改变事件的测定结果。

3.研究方法

现场地貌映射在一个规模1:1000的注重积累（鲜叶堆积在渠道、堤坝和在通道的边缘部分梯田）和侵蚀（沟、银行或边坡失稳）的谷地地貌中。同时，也用全球定位系统和地图确定整个流域计算的基本形态参数以及所有采样的准确位置。我们强调的Melton指数值（R），反映了盆地动力学和泥石流发生率（Melton，1965）的关系。该指数是根据：

表3：通过创建网格，表达不安树间距一步一步程序（没有受影响的树木，随机分布，或强或弱的聚类）在谷地与阈值的个体双间距。