基于遥感影像的四川石棉“7·4”后沟泥石流形成机理与堵河过程分析

本文以2013年7月4日四川石棉县后沟堵河型泥石流为研究对象,通过泥石流堵河前后对比研究、前期与当日降雨分析、理论计算,认为后沟泥石流为强降雨自然诱发、矿渣物源补给的复合型泥石流。后沟泥石流的启动过程主要表现为:强降雨→启动点产生→沟道侵蚀、拉槽→沿程流量加大→矿渣物源参与→规模突增→淤积与下切交错→堵塞楠桠河。通过灾后的实地调查,后沟泥石流堵断楠桠河溃坝后,在堆积区形成2个堆积扇和3个对冲淤积点,保存着泥石流顶冲对岸形成堰塞体的形态特征,具有典型泥石流堵河特征。通过经验公式计算,后沟堵河程度在堵河可能性小和严重堵塞之间,与历史频率、实地调查、遥感分析具有较好的适应性。     

汶川强震区泥石流起动模型试验分析

强震使大量松散堆积物堆积于高山峡谷内,由于持续降雨的作用,导致泥石流在汶川灾区频繁发生。降雨强度和物源与泥石流的起动有着密切联系,分析雨强和物源与泥石流起动的相关关系,可得不同雨强下,不同物源区泥石流起动的特征。通过对典型泥石流沟（映秀镇烧火坪侧沟,牛莲花心沟）进行野外样品采集,将两条泥石流沟进行对比室内试验。控制起动坡度,降雨强度与颗粒级配得出不同坡度下泥石流起动的表面流形成流量,起动流量。同时,与非强震区（西昌市琅环乡）的泥石流简单对比,得到强震区泥石流起动的临界条件及雨强,为泥石流的预测和治理提供相应的理论依据。通过大量的试验结果,泥石流起动首先会形成表面流,然后形成冲沟,随着物源区雨强的增加,最终形成大面积松散堆积物失稳,整体起动。泥石流起动与汇水区面积成一定关系。     

白龙江中上游泥石流形成条件与成灾模式探讨

白龙江中上游泥石流发育极为严重,危害、威胁巨大,研究该区泥石流的成灾模式和致灾模式对泥石流灾害防治、国土空间规划、生态文明建设具有重要的科学意义和实践指导价值。文中在分析白龙江流域中上游241条泥石流形成条件的基础上,对泥石流的成灾模式、致灾模式及泥石流防治进行了分析。研究结果表明:（1）泥石流受地形地貌影响显著,高差大于1000 m占总数74.3%,主沟沟床纵比降>200‰占总数93.4%;（2）众多滑坡体物源沿着坪定-化马断裂带呈条带状分布,泥石流物源主要来源于千枚岩、变质砂岩、残坡积层、黄土等软弱地层的崩塌、滑坡体,物源分布与下伏基岩坡向关系不大;（3）该区泥石流按地貌特征分主要有沟谷型泥石流（占总数69.7%）、坡面型泥石流（占总数30.3%）,基于固体物质补给方式划分泥石流成灾模式主要有重力侵蚀补给型（占总数71%）、坡面侵蚀冲蚀补给型（占总数10%）、沟床侵蚀补给型（占总数19%）;（4）泥石流主要的致灾模式为溃决-冲毁、冲积-淤埋、爬高-堆积、侵蚀-坍塌、淤埋-掩埋、堰塞-次生灾害;（5）重力侵蚀补给型泥石流重点防治沟内重大灾害体,坡面侵蚀冲蚀补给型泥石流防治以拦挡、排导工程为主,沟道侵蚀补给型泥石流防治以清淤、排导为主。     

四川丹巴梅龙沟“6·17”泥石流成灾机理分析

2020年6月17日丹巴县梅龙沟爆发了一次大规模泥石流,一次性冲出固体物质42.7×104 m3,形成泥石流-堰塞坝-溃决洪水-滑坡灾害链,造成5100余户2.12万余人被迫转移,直接经济损失达8亿元。根据现场调查、无人机航拍以及遥感解译,分析梅龙沟泥石流的成因及致灾机理,阐述了“物源成因”、“降雨激发”和“地形促进”对泥石流形成产生的影响。结果表明:（1）梅龙沟泥石流是在前期累计降雨和短时强降雨共同作用下形成;（2）梅龙沟泥石流源头为大石堡沟,起动模式为“沟岸垮塌-泥石流”;（3）泥石流沟内持续的物源补给以及东风棚子、梅龙村、大邑村三处大型滑坡产生的级联堵溃效应,致使泥石流流量不断放大,最终导致大量固体物质冲出沟口;（4）沟口形成的堰塞坝-溃决洪水-阿娘寨滑坡灾害链进一步增强了泥石流的致灾能力;（5）现阶段梅龙沟内物源丰富,临界启动降雨阈值降低,极易在雨季发生大规模泥石流,建议及时采取综合防治措施。     

冰碛补给型泥石流形成机制研究——以贡嘎山东坡小河子沟为例

冰碛补给型泥石流是发育在高海拔冰缘山区的一种特殊灾害地貌过程,以其物源"非粗化层"和不同粒径土体同时启动的特点区别于一般水力类泥石流。冰碛土作为该类泥石流主要的启动物源,具有储量丰富、集中分布、地貌部位高的特点。发育于贡嘎山东坡的小河子沟是典型的高地貌部位冰碛补给型泥石流,其物源汇集过程可分为以下3个阶段:沟道汇集阶段、土体粗化阶段和循环冻融阶段。这类泥石流的启动主要受前期持续降雨加短时强降雨激发,启动后具有放大效应显著、致灾能力强的特点。本文以小河子沟泥石流为例,提出了高地貌部位冰碛补给型泥石流的启动机制,研究成果将在此类泥石流防治及风险控制方面提供理论支撑。     

中国公路泥石流研究

公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵、路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型。丰富的物源、具有焚风效应的气象条件以及泥石流沟轴线与区域新构造应力场主压应力方向一致等是形成大型泥石流的宏观背景。将泥石流概化为固、液两相流体,运用两相流理论、泥沙运动力学、Bingham流变方程和Bagnold颗粒相互作用试验结果等,初步建立了泥石流固-液分相流速计算方法、基于泥石流在防治结构表面及泥石流沟岸产生的冲击形迹建立的反求泥石流冲击力计算方法以及泥石流磨蚀力计算方法。开发了速流结构、泥石流隧道及翼型墩汇流结构等10余种防治技术,集成了拦-汇-排等多种综合治理模式。据此撰写了《公路泥石流防治工程设计、施工指南》。实施了60余个防治工程。效果显著。研究成果初步构建了公路泥石流理论及技术体系。     

地震高烈度山区泥石流物源分布特征及补给模式探讨——以汶川县映秀镇张家坪沟为例

在强烈地震后的高烈度山区,准确认识泥石流物源的分布特征及补给模式对于正确认识泥石流及其危害性具有重要意义。通过对汶川地震后张家坪沟沟域泥石流物源分布特征的剖析,提出了地震高烈度山区暴雨沟谷型泥石流固体物质的7种补给模式,即远程崩落补给模式、远程滑移补给模式、坡面侵蚀裹挟补给模式、冲刷铲扫补给模式、近岸滑坍补给模式、沟床冲刷揭底补给模式和壅堵回淤-溃决拉槽补给模式,并从释义、形成条件、形成过程、基本特征等方面进行了探讨,在此基础上还原了张家坪沟"7·10"泥石流的成灾过程,指导了张家坪沟泥石流治理方案的制定。     

汶川县水磨镇杨柏沟泥石流补充勘查及防治对策建议

受"8·20"特大暴雨影响,汶川县水磨镇杨柏沟爆发了泥石流灾害。泥石流的发生引发了沟域内物源条件和沟道条件发生了较大变化。本文根据"8·20"泥石流发生前的物源类型和泥石流中启动物源的类型以及"泥石流后剩余物源类型,分析了泥石流物源启动机理和模式,阐述了"8·20"前原防治方案并结合现有的沟道条件,在此基础上,提出设置拦挡坝、防护提、排导槽工程相结合的治理方案,以期为达到泥石流治理,类似泥石流灾害防治提供参考借鉴。     

忻州伯强沟泥石流发育特征与防治措施建议

繁峙县是山西省泥石流较发育的县市之一,五台山北麓泥石流发育特征比较典型,该泥石流沟位于五台山景区内,严重威胁当地人民生命及财产安全。本文对伯强沟进行了详细的野外调查,获取了研究区泥石流沟的基础数据资料,分析了伯强沟泥石流基本特性,通过对流域物源来源、补给长度、堵塞程度的计算,得出了该泥石流沟的发展阶段及易发程度,结合野外资料采用多因子评价公式,对伯强沟泥石流沟做出了险情等级及危险性评估,得出该泥石流沟处于形成期(青年期)—发展期(壮年期),危险性发生几率大,成灾可能性大的结论,并且针对该泥石流沟的发育特征的认识及数据分析,提出泥石流综合治理的防治对策。     

采矿废渣颗粒粒径对矿渣型泥石流起动的控制作用——以小秦岭金矿区为例

泥石流物源的颗粒级配大小对于泥石流的起动具有重要的控制作用,亦是泥石流防治工程设计的重要参数。采矿废石渣构成的矿渣型泥石流,物源特性不同于一般的泥石流。通过对小秦岭金矿区采矿废石渣、尾矿沙、残坡积土的颗粒级配、孔隙度、透水性能的研究,与其他地区泥石流物源级配进行了差异对比,探讨了采矿废渣颗粒级配对泥石流起动的制约影响。研究表明,采矿废石渣松散无联结,粒径变化于0.075~470mm之间,其中大于2mm的砾级含量占总渣量的93.33%,平均粒径为61.2mm,以卵石级为主,粘粒物质几乎没有。粒径小于5mm的废石渣的渗透系数是选矿尾矿渣的103.5陪、残坡积土的2倍、蒋家沟泥石流物源的4.9倍,实际上采矿废石渣堆的渗透系数比试验测试的数据更大。废石渣的松散无联接、高孔隙率及极高渗透性的特点,决定了常遇降水难以导致废石渣堆起动。结合研究区历史上发生的泥石流,构建了堵溃型矿渣型泥石流起动模式,据此提出了清理占据行洪通道的废渣、疏浚行洪通道、修建拦渣挡墙的泥石流防治理念,避免拦沟修筑重力坝。     

人工降雨条件下冲沟型泥石流起动试验研究

下垫面以位于贡嘎山东坡的熊家沟为模型,开展了不同降雨强度条件下冲沟型泥石流起动的模拟试验,初步研究了冲沟型泥石流的形成机理和演化特征.试验研究表明:(1)在强降雨条件下,水体入渗速度、不同深度土体含水量变化与降雨强度呈反比例关系,降雨强度越大,越不利于水体入渗,而有利于坡面汇流、冲沟径流和下切侵蚀; (2)在强降雨和径流条件下,土体破坏方式、破坏程度以及泥石流形成机理表现出差异性.相对较小雨强降雨条件下,土体破坏方式以滑坡为主,泥石流形成模式表现为滑坡液化与转化起动,雨强较大降雨条件下,土体破坏方式以侵蚀垮塌为主,泥石流形成模式为洪流席卷垮塌体和沟床揭底; (3)起动试验中泥石流阵性特征明显.在强降雨条件下,雨强与泥石流的规模、黏度之间没有正相关性,雨强越大,泥石流黏度越小,试验中多出现的是高含砂洪流,而相对较小雨强作用下由土体液化转化形成的泥石流黏度较大.试验现象和结果与熊家沟泥石流起动、发生过程具有较高的一致性.     

泥石流风险及沟谷泥石流风险度评价

风险一词虽然已经广泛被科学家和经济学家所使用 ,但涉及到自然灾害的风险研究则还是 2 0世纪 80年代中后期的事。国内有关泥石流风险的探讨 ,更是 2 0世纪 90年代才初见端倪。国际上 ,泥石流风险评价至今仍然是前沿探索性领域和新兴的研究课题。基于联合国对自然灾害风险的定义及其定量表达 ,本文给出了泥石流风险度 =危险度易损度这一数学命题的近似解。讨论了风险分级和不同风险等级的分布概率以及风险指南。以云南东川因民矿区黑山沟泥石流为例 ,对单沟泥石流风险度评价模型进行了示范应用     

中国西部泥石流及其减灾对策

中国西部多为山区,泥石流异常发育,类型相当齐全,几乎发育着除火山泥石流以外的各种类型泥石流.泥石流严重危害山区城镇、交通、农田、工矿和水利工程等,造成严重灾害.仅已查明的泥石流就有15797条,其中铁路沿线泥石流1294条.有108个县级城镇、19个地(州、市)首府城镇和4个省会城镇受到泥石流的威胁或危害.西部大开发应注重泥石流减灾,特别要加强工程前期减灾预研和减灾知识普及,建立灾害信息系统,实现资料共享,把城市规划和减灾规划结合起来,进一步搞好环境保护和生态建设.     

川西某沟泥石流灾害形成条件及运动特征研究

查明了该泥石流的发育情况及泥石流沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算确定典型泥石流沟的运动特征,这些结论对于如何经济合理防治该泥石流沟泥石流灾害具有重要现实意义。建议采取以拦挡工程为主,排导与拦挡工程相结合,工程措施与生物措施结合的综合防治对策。     

云南省二道河泥石流治理工程效果分析及改进

维西县城区地质灾害长期以来均以二道河泥石流最为突出,自二道河暴发大规模泥石流灾害以后,泥石流的治理就一直未间断过,但泥石流灾害危险并没有根除,依然威胁着沟口居民的安全。通过对泥石流已有治理工程进行调查,分析其治理效果及存在的问题,并在此基础上,提出新的治理措施,消除泥石流危害。     

栗子坪水电站南桠村沟泥石流运动特征研究

南桠村沟位于南桠河栗子坪水电站首部枢纽区左岸，是水电站工程区内规模较大的一条泥石流冲沟，历史上曾经发生过较大规模的泥石流。水电站调节池位于南桠村沟的出口台地上，沟内第四纪松散堆积物及人工堆积物丰富，在暴雨，地震等自然因素的触发下，时有较大规模的泥石流发生的可能，对调节池的运行安全带来不利影响。笔者根据国内外有关研究成果，结合南桠村沟泥石流的具体特征，分析研究了南桠村沟泥石流的运动特征，包括泥石流的流速、流量、和冲击力，这一研究对评价南桠村沟泥石流对栗子坪水电站调节池的影响具有现实意义。     

四川雷波碉楼沟泥石流特征及防治对策

碉楼沟泥石流沟为西苏角河左岸的一级支流,位于四川省雷波县西侧,流域面积0.85km~2,主沟长度1.6km,纵比降504.4‰。碉楼沟流域属构造侵蚀高中山地貌,呈叶状,支沟众多,主沟较少暴发泥石流。2015年5月7日碉楼沟暴发山洪灾害,造成8人死亡和严重财产损失,并对下游马颈子场镇居民的生命财产安全构成了威胁。在地质勘查的基础上,分析泥石流基本特征、形成条件,计算泥石流的重度、流速、一次泥石流总量等动力学参数。结合碉楼沟泥石流的特征和场镇社会、经济可持续发展的需要,提出防治方案,对该类泥石流沟谷的调查和防治具有一定实际意义。     

大渡河官料河昔木呷沟泥石流特征研究

根据工程地质分析的方法对大渡河官料河昔木呷沟泥石流的形成环境、基本特征、形成演化过程及机制模型、泥石流沟岸坡稳定性评价等进行了分析，并对泥石流活动趋势做出科学的评价预测。对工程建设中的泥石流分析有着积极的指导作用。     

川藏公路二郎山隧道和平沟泥石流特征研究与治理设计

泥石流作为地质环境较差的山区的主要自然灾害之一,对于泥石流的研究思路的进一步发展和完善,在很大程度上将对山区的工程建设有很重要的指导意义。从工程地质研究思路的角度出发,对位于川藏公路二郎山隧道西口和平沟泥石流进行了研究。采用工程地质分析的方法对和平沟泥石流的形成环境(地层岩性条件、构造条件、地貌条件、气象条件、植被发育及人类活动)、基本特征(泥石流沟的基本特征、泥石流的堆积特征)进行了系统的研究,并在此基础上对泥石流沟沿岸的岸坡稳定性(可能泥石流的物源)等进行了评价分析。对泥石流的活动趋势以及可能泥石流的方量做出了较为科学的评价预测。经过这样的系统分析对工程建设中的泥石流防治提出了治理设计方案。     

汶川震区文家沟泥石流成灾机理与特征

文家沟位于绵竹市清平乡,属于5·12汶川Ms8.0级地震极重灾区.地震发生后的3个汛期内,文家沟曾先后发生5次典型泥石流灾害,其中以2010年8月13日泥石流灾害最为严重,规模与灾情巨大,社会影响深远.在对文家沟泥石流跟踪调查的基础上,探讨了泥石流的成灾机理和特征.研究表明:(1)文家沟泥石流是地震和强降雨共同作用的结...