[00113849]天水南部山区地质灾害监测预警、生态——经济发展研究与集成示范

1、课题来源与背景 天水南部山区地质环境复杂、生态环境脆弱、人地矛盾突出、降雨集中且多暴雨,频发的地质灾害严重破坏区域生态环境并威胁人民生命和财产安全。依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和国家关于生态文明建设的安排部署,实施区域环境综合治理和地质灾害治理,建设美丽中国总要求,根据2014-2015年度甘肃省科技项目申报指南中“生态重建与环境保护专项-地质灾害多发区的生态重建与保护关键技术”和“防灾减灾专项-地质、气象等重大自然灾害监测预警”等政策要求申报,申报题目“天水南部山区地质灾害监测预警、生态-经济发展研究与集成示范”,获甘肃省科技厅批准立项,项目编号：1503FCME006。获批项目属于典型生态功能退化区灾害预警监测与生态综合整治技术集成与示范范畴,与甘肃“两江一水”区域综合治理规划的相关内容相一致,符合国家关于甘肃省国家生态安全屏障综合试验区重大生态工程建设和自然灾害频发区民生领域现实需求。 2、技术原理及性能指标 利用“3S”和物联网技术,对区域内生态环境和地质灾害进行监测预警、评价,建立地质灾害监测网络,进行地质灾害早期识别和预警;提出适合地质灾害区域的土地整治与植被重建的关键技术。筛选适宜山区生态环境和立地条件的生态重建植物,研发适宜植物的繁育技术及困难立地植物空间配置与造林技术,提出植被重建模式及技术体系,并在地质灾害隐患区建成试验示范区5处面积178亩进行示范。 选择天水南部山区有代表性的泥石流侵蚀严重的沟系作为研究对象,开展地质灾害防治、生态重建技术研究和综合示范,降低滑坡泥石流发生频率和强度,重建改善泥石流沟系的生态状况。 3、技术的创造性与先进性 课题总结提出的以下技术具有创新性： ①基于InSAR处理、PSTime时间序列分析及光学影像快速变形检测的地质灾害早期识别与预警技术; ②依据试验测定植物根系抗拉强度遴选出的地质灾害高发区植被重建树种,以红皮柳等作为谷底物源控制树种,以锐齿栎为斜坡面物源控制树种; ③地质灾害侵蚀区植被重建的五个植物栽植组合,即锐齿槲栎＋葛藤＋五叶地锦＋苔草（自然生长）栽植组合;油松（华山松）＋锐齿槲栎＋南蛇藤（自然生长）＋五叶地锦栽植组合;油松（华山松）＋锐齿槲栎＋核桃栽植组合;油松（华山松）＋沙棘＋紫穗槐＋葛藤栽植组合;锐齿槲栎＋油松＋华山松栽植组合; ④究发现该区域滑坡分布的具有明显的“阳坡效应”,耕作区（包括人工造林区）滑坡分布多于天然林区; ⑤土体渗透性和土层厚度的差异是导致阴、阳坡滑坡发育迥异的主控因素。 提出的以下技术具有先进性： ①天水南部山区地质灾害以中、小型浅表层土质滑坡为主,滑坡坡度在40°以上,呈高密度、不均匀、窄长条形分布。 ②频繁的人类活动对滑坡分布产生了重要影响。 ③典型植被重建模式有以锐齿栎为主的混交林模式、退耕还林模式、承包培育+租赁养殖模式、自然恢复模式。 提出的关键技术及应用情况：选择深根性、耐瘠薄、适应性强、具有一定经济价值的植物。在滑坡侵蚀面采用微圃植树法和平衡根系苗木进行植被重建;在泥石流侵蚀区使用土工格栅、土工布等材料覆盖易冲刷坡面、松散岩土体,在土工格栅、土工布等覆盖材料上开孔,用客土造林技术重建植被;在裸露岩石周围采用播种、植苗等技术种植木质藤本植物遮盖裸岩。在易遭受再侵蚀的陡坡坡面,分段制作拦土篱拦挡滑落的土壤,再进行植被重建。 4、技术的成熟程度、适用范围和安全性 课题总结提出的技术均为成熟技术,可推广应用。技术适用范围包括地质灾害高发区监测预警、隐患区生态环境治理与重建等国土环境整治,具有较高的安全性。 5、应用情况及存在的问题 地质灾害隐患区植被重建研究与民生息息相关,对生态系统可持续经营和民生的可持续改善具有十分重要的意义,目前已有良好的工作基础,希望能得到科技、自然资源、环保等部门的继续支持,继续开展相应研究。 研究与实地示范结合需要进一步加强,建议组建植被重建实验室,保持稳定的产学研团队。 6.历年获奖情况 无 7.成果简介 利用SAR数据的相位分量和强度分量（辅之以光学影像）,获得高精度、高空间分辨率、多维地表变形信息的方法,实现地质灾害的早期识别和全覆盖监测。调查发现,滑坡规模以中、小型浅表层土质滑坡为主,滑坡发育平均坡度在40°以上,滑坡空间形态呈高密度、不均匀、窄长条形分布。选取抗拉强度较高的红皮柳和锐齿栎作为稳定研究区滑坡泥石流物源的理想树种。选择深根性、耐瘠薄、适应性强、有一定经济价值的油松、华山松、锐齿栎、核桃、沙棘、紫穗槐、葛藤、五叶地锦8个植被重建植物作为植被重建的树种;建立植被重建试验示范区5处178亩;提出植被重建5个植物栽植组合：锐齿槲栎＋葛藤＋五叶地锦＋苔草栽植组合、油松（华山松）＋锐齿槲栎＋南蛇藤＋五叶地锦栽植组合、油松（华山松）＋锐齿槲栎＋核桃栽植组合、油松（华山松）＋沙棘＋紫穗槐＋葛藤栽植组合、锐齿槲栎＋油松＋华山松栽植组合。