岷江上游地貌侵蚀对泥石流发育的影响

岷江流域上游映秀镇银杏乡境内的兴文坪、磨子沟和野牛沟是3条紧邻的泥石流沟,其地质和降雨条件都相类似,但其中磨子沟的暴发频率要显著高于其余2条沟.本文通过对这3条泥石流沟地貌发育阶段以及地形条件的对比分析,证明了控制其泥石流暴发的关键因素是受地形条件的影响.从而为在某一区域内地质和降雨条件都近似的情况下,对地形条件最有利的泥石流沟进行重点防治和预警预报提供依据,并有效的减少突发性灾害所带来的损失.     

浅层滑坡诱发沟谷泥石流的地形和降雨条件

2011年贵州省望谟县打易镇的大范围浅层滑坡诱发的沟谷泥石流提供了研究这类泥石流地形和降雨条件的机会。在地质条件一致和小区域内的降雨条件基本一致的情况下,地形条件就是这些泥石流暴发与否的唯一决定因素。对比一些重要的地形因素与泥石流暴发的关系,得出了由流域面积、沟床纵比降和25°~45°山坡坡度面积比组成的泥石流综合地形因子T。在地形因子T的基础上,研究获得了由前期降雨量、1 h降雨强度、年平均降雨量等组成的降雨因子R。由地形因子T和降雨因子R获得的临界条件P可以判断该区域的泥石流暴发。由于研究工作部分基于泥石流的形成机理,研究成果还可用于其他区域的泥石流形成预测,为泥石流的预测预报提供了一个较好的方法。     

台风暴雨型泥石流单沟危险度研究

台风暴雨型泥石流分布广泛并常造成重大灾害,有必要对其危险度进行研究。选取温州山区的14处典型台风暴雨型泥石流为研究对象,构建了基于组合因子的单沟泥石流危险度评价模型。选取泥石流规模（M）、泥石流频率（F）、冲沟纵比降（J）、形成区完整系数（C）、台风降雨综合值（E）和地质综合因子（G）来表征泥石流危险程度,并基于信息熵理论获得各组合因子权重值。针对研究区均为低频泥石流的特点,引入麦尔登比率（R值）以间接确定基于不同R值范围的泥石流爆发频率（F）。将评价模型应用于所选的典型沟谷,得到各沟谷泥石流危险度,评价结果符合研究区泥石流沟谷为中、小型低频泥石流的实际情况,并且评价为危险度高的沟谷具备区域上最易形成泥石流的地质地貌条件。     

北京市密云县前火石岭泥石流沟形成条件及特征分析

北京地区现有泥石流沟856条,分布在北京北部燕山山脉和西部太行山脉一带,受地形地貌、地质条件、降雨条件以及人类活动影响较明显,总体以暴雨沟谷型泥石流为主。密云县前火石岭泥石流沟是燕山山脉一带典型的一条泥石流沟,文章在地质调查和勘查的基础上,从地质条件、地形地貌、降雨条件、人类活动等方面,综合分析前火石岭泥石流沟的形成条件及特征,同时对泥石流沟的发育情况进行深入剖析,按10年一遇暴雨强度的设计标准,在泥石流沟上游、中游、沟口3个断面计算泥石流运动特征参数,得出该泥石流沟为低易发-中等易发稀性水石流,目前处于发展阶段的停歇期,区域高强度集中降水为泥石流灾害的激发因素,泥石流的峰值流量等运动参数沿沟逐渐增大。分析结果对该泥石流沟的治理方案制定具有重要意义,对燕山山脉一带泥石流沟的防治具有借鉴作用。     

基于面积?高程和面积?坡度积分的泥石流物质供给能力分析

松散物质是流域侵蚀演化的产物,对于泥石流流域而言,物质供给能力影响着泥石流的易发程度和活动频率。以岷江上游都江堰—汶川部分区域147个泥石流小流域为例,运用面积?高程法和面积?坡度积分对流域地貌演化阶段和侵蚀强度定量划分,并结合地貌演化阶段和侵蚀强度开展泥石流物质供给能力研究。研究结果表明:采用单一的地貌演化阶段或侵蚀强度解释泥石流的易发程度具有一定局限性,泥石流暴发主要集中于壮年期、壮年偏幼年期及侵蚀强度Ⅲ～Ⅴ级;随着物质供给能力的提升,泥石流的暴发率上升,而面积对泥石流的暴发有一定限制作用,初步确定研究区内供给能力处中、强、极强三种水平泥石流流域,其优势发育面积范围分别为:20～35 km2、10～50 km2、10～40 km2;对于物质供给能力水平较高、面积处于优势发育范围内、且长期未有明显泥石流活动迹象的流域,应进一步排查流域松散物质储量和分布特征,确定泥石流活动稳定性,采取合理的防灾减灾措施。     

基于函数赋值模型与模糊综合评判法的单沟泥石流危险性评价

基于彭阳县丁家渠泥石流前期调查测绘,查明了泥石流的发育特征,分析了泥石流的形成条件,并对其易发程度进行打分综合评判,得出:该泥石流为沟谷降雨诱发型泥石流,易发程度为中等易发,目前正处于衰退期。构建了包括泥石流规模、发生频率、沟谷流域面积、主沟长度、流域相对高差、流域切割密度及不稳定沟床比例等7个指标的单沟泥石流危险度评价指标体系,采用关联度分析与层次分析法相结合的最优组合赋权法对函数赋值模型中的权重进行修正,并运用该模型对丁家渠泥石流进行危险度计算,为了验证该模型在研究区泥石流危险度评价的准确性,同时采用模糊综合评判法进行危险度计算,两种方法得出的危险度等级均为低度危险,与实地调查结果相符。 更多还原     

候旗沟泥石流发育特征及易发性评价

候旗沟流域地处青藏高原东北缘,降雨量集中且充沛,流域内支沟发育,沟谷深切,山坡陡峻,相对高差大,沟内固体物源储量丰富,沟床纵比降大,具备泥石流发育的条件。文章在深入分析4条泥石流沟形成的地质环境条件基础上,系统研究了泥石流静动力学特征、灾害史及爆发频率;采用层次分析法(AHP),选择单位面积物源储量、主沟纵比降、人口密度等10项因子,建立了泥石流易发性评价体系,通过对评价因子的定性分析和计算得到每条泥石流沟易发性大小,评价结果与历史调查结果有着很好的一致性。评价方法及评价结果对类似地区泥石流灾害的防治具有一定的参考价值。     

考虑冻融侵蚀型物源的不同流域单元泥石流易发性评价——以藏东贡觉地区为例

在全球气候变暖背景下,高原山区潜在泥石流暴发的概率将增大,定量评估泥石流易发性是区域减灾防灾的先行手段。基于现场调查和研究结果,首次计算了藏东贡觉地区的冻融侵蚀强度(DR)。选取物源条件和地形条件,采用加权信息量法评价了藏东贡觉地区泥石流的易发性,以四组流量阈值划分的不同流域单元作为评价单元对比分析了易发性评价结果。结果显示,四组易发性评价结果差异明显,随着流域单元划分数量的降低(流量阈值增大),研究区中风险区面积逐渐增大,高～极高风险区面积先增大后降低。受试者特征曲线(ROC)验证结果表明,使用G2组(流量阈值5 000)划分得到的流域单元模型评估效果更好,AUC值为0.895,高易发区、极高易发区面积占全区约34.1%。八个评价因子中,冻融侵蚀强度(DR)、地形特征指数(TCI)和平面曲率(Pl＿cv)是泥石流易发程度贡献率较大的三个因子。考虑冻融侵蚀型物源和地形水文因子建立的泥石流易发性评价模型,为冻融侵蚀现象明显的藏东地区泥石流易发性评价提供了新的方法和思路,对指导地方防灾减灾具有重要实践意义。     

沟床起动型泥石流预报研究

贵州省望谟县2011年6月6日暴发了特大山洪泥石流,其中暴雨中心所在的打易镇多处暴发泥石流。短历时强降雨激发了沟床起动类型的泥石流。本文通过对贵州望谟河流域群发泥石流的调查,得出该流域的66条沟中,22条沟无沟床起动类型泥石流暴发,25条沟暴发沟床起动类型泥石流,还有19条沟无法确定是否有沟床起动类型泥石流暴发。在前期工作基础上,提出了地质条件和降水条件因子的改进方法;并在前期工作的3大条件（地形条件、地质条件和降水条件）之间的关系基础上,由贵州望谟群发泥石流数据得出改进沟床起动类型泥石流的临界值,提出了泥石流的预报模型。本文模型在我国西南地区的泥石流验证中非常成功,为泥石流的预报提供了一个新方法。预报模型中的地形因子和地质因子还可以判断泥石流流域的暴发频率,为正确地判断泥石流流域的特征打下了基础。预报模型也可以估算泥石流的暴发规模,为定量地预测泥石流危害范围提供了依据。     

地形因子对四川龙溪河流域泥石流发生的影响

物源、降水、地形是泥石流形成的三大基本条件,同一次降水同一流域范围内并不是所有泥石流沟都会发生泥石流,可见在小流域范围内,物源因子和降水因子基本接近时地形因子对泥石流的发生起着首要作用。本文以龙溪河流域泥石流沟为例来探讨地形因子对泥石流易发程度的影响。选取流域面积、形状系数和沟道纵比降等参数进行研究并获取三者相互之间的关系而得到一个能全面反映地形条件的综合地形因子G:G=F×J(A/A0)0.2。对该研究区来说,G=0.2是该区域泥石流沟发生泥石流的界限,即G>0.20时会发生泥石流,G<0.20时不会发生泥石流。在白水河流域验证此理论得知地形因子G对泥石流的发生同样具有重要意义,但物源和降水情况的差异也会影响泥石流的发生,因此该成果不能涵盖所有的地形条件,故适应性有一定限制性。     

川南红层地区泥石流形成过程与动力特征研究——以四川省屏山县牛儿包泥石流为例

红层地区泥石流因受典型的地层岩性及气候条件等影响,发育分布数量较少,探索这类特殊孕灾背景条件下的泥石流成因及特征具有一定的减灾意义。文章以四川省屏山县牛儿包沟泥石流为例,通过对该泥石流沟流域的地形条件、水源条件及物源条件特征分析,探索了红层地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特征。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道狭窄,沟谷较陡,沟道纵比降较大,为泥石流的形成提供了有利地形条件;(2)流域汇水面积较大,降雨集中短时间内为泥石流的形成提供了充足的水源条件;(3)流域内物源集中,短时间内能为泥石流发生提供充足的物源条件。最后通过泥痕法计算了上一次泥石流发生时的流量,并对计算了不同暴雨频率条件下泥石流的流量,提出了针对性的泥石流防治建议,为牛儿包沟泥石流灾害防治提供了可靠的数据。     

坡面泥石流降雨预报模型

中国东部地区的地质灾害多以坡面泥石流的形式发生,预测预报坡面泥石流的发生对于开展防灾减灾具有重要意义。地形、地质和降雨三大条件是影响坡面泥石流发生的主要条件。通过选择同样地质条件和基本相同降雨条件的区域,研究影响坡面泥石流发生的地形条件,并得出可以用于坡面泥石流预报的坡面泥石流地形条件。结果表明:地形条件由坡面坡度因子、泥石流上部因子、泥石流侧面因子和临空面因子组成;较大的地形条件T对应较大的泥石流发生可能性;降雨条件由泥石流发生前的降雨量与1 h降雨量组成;得出了由地形条件T和降雨条件R组成的坡面泥石流预报条件P,P值越大,坡面泥石流发生的可能性越大。预报条件P可以预报坡面泥石流的发生。     

岷江上游典型泥石流活动特征及其易发性评价

为了研究岷江上游震后泥石流活动特征和易发程度,结合高精度遥感影像和历史灾害统计资料,系统分析区内泥石流活动特征;在Matlab软件支持下,采用可拓模糊物元模型,选取松散物源、地层岩性、年降雨量、流域面积、主沟纵比降、完整系数、坡度、地震烈度、人类活动9个影响因子作为评价参数,并将岷江上游典型泥石流划分为极高、高、中、低易发4个等级,同时采用谭炳炎打分法对典型泥石流沟严重程度数量化综合评判,通过对两种方法比较分析,结果表明,整个岷江上游泥石流以中易发性为主且主要沿都汶公路沿线、杂谷脑干流分布;极高、高易发泥石流沟分布在汶川-理县一带,研究区易发程度由汶川县城附近沿岷江上、下游递减;评价结果对岷江上游灾后重建和生态恢复具有一定的借鉴和参考价值;模糊可拓物元模型能更好的与历史泥石流灾害分布情况相吻合,分级层次更加明显,为泥石流易发性评价提供了一种定性和定量解决问题的方法。     

基于子流域特征的泥石流易发性评价

文章以云南省迪庆藏族自治州金沙江河谷金江镇—林当可为例,研究了基于子流域单元的泥石流易发性评价模型。首先,将研究区划分为1 570个子流域单元,其中70%(1 090个)用于模型建立,30%(480个)作为模型测试样本。然后,采用9种子流域单元特征因子（melton比率、流域平均径流侵蚀力指数、平均地形湿度指数、流域延伸率、流域平均高程、流域水系密度、流域平均植被覆盖度、流域平均坡度、流域高差率）的归一化值作为自变量,泥石流是否发育作为因变量,运用逻辑回归建立泥石流易发性评价模型,将易发性划分为5个等级。最后,通过独立的测试样本验证,易发性评价模型预测性能(AUC=0.821)良好;且随着易发性等级提高,泥石流绝对和相对发育比例逐级增加,模型满足合理性要求,适用于研究区的泥石流易发性评价。     

地形因子对矿山泥石流发育的影响

矿山泥石流地质灾害的发生需要特定的条件,在同一区域,相同物源供给和降雨条件下,地形因子控制着泥石流的发生、发展及其危险程度。由于地形展布的复杂性和不规则性,为了定量评价地形因子对矿山泥石流发育的影响,以陕西凤县34条泥石流沟为研究对象,分别选取汇水面积、沟道比降、沟道长度等关键参数,利用分形理论计算其分维值。结果表明,研究区内泥石流沟的汇水面积、沟道比降、沟道长度均存在明显的分形特征,其分维值分别为0. 63、1. 08、0. 96。通过与5个典型地区自然泥石流沟、3个典型矿山泥石流沟进行对比分析。结果表明:研究区矿山泥石流沟形态与自然泥石流沟形态具有相似性,即均受汇水面积的影响显著,而其分维值与典型矿山泥石流沟的分维值总体变化趋势一致。研究区的矿山泥石流沟具有汇水面积少、沟谷尺度小、沟道比降陡的特点。     

中巴经济走廊泥石流活动性分析 ——以中巴公路奥布段为例

中巴经济走廊内的中巴公路奥布段泥石流频发且类型复杂,严重影响着安全出行和贸易流通。在对中巴公路奥布段沿线泥石流沟谷纵剖面形态分析的基础上,揭示其形态指数特征和活动程度,并从区域地形、地质和气象等因素方面探讨了泥石流的活动性差异成因及危害性。研究发现：公路沿线泥石流类型主要包括冰川型和降雨型两种,冰川型泥石流为27条,降雨型为26条。冰川型泥石流活动性强烈,形态指数N ≥ 1的沟谷占冰川型沟谷总数的81%,多数沟谷形态呈下凹状;降雨型泥石流活动性相对较弱,形态指数N ≥ 1的沟谷占其总数的50%,沟谷形态多呈上凸状。研究区大落差地形、不同物源供给和充沛水源条件等对泥石流的发育和活动具有重要影响,也是不同类型泥石流活动性差异的控制因素。研究结果可为研究区泥石流预测和防治提供指导,也可为中巴经济走廊区内交通工程选线和泥石流防治提供参考。     

安宁河流域典型沟谷泥石流危险性评价

冕宁县安宁河流域为地质灾害密集分布区,安宁河断裂穿越于此,构造复杂,冷渍沟在上游左岸发育。在强降雨条件下,该沟就会暴发泥石流,堵塞安宁河流域和掩埋杀叶马村房屋和道路。冷渍沟泥石流具有流域面积小,主沟长度短,沟床纵比降大等特征,为了研究安宁河流域内泥石流的危险性,以冷渍沟为例,分析不同降雨周期下的泥石流暴发强度,模拟泥石流的运动过程并进行危险性评价。模拟的最大流速、最大堆积深度和降雨强度三者结合建立冷渍沟泥石流危险性评价模型。研究结果表明,冷渍沟泥石流危险范围内高危险区域占27%,主要集中在松散固体物质较多的沟道,中危险性区域和低危险区域各占56%和17%,该结论为危险范围内的居民和重点设施的风险管控提供参考。     

基于原型网络的云南怒江州泥石流灾害易发性评价与区划CSCD

针对基于泥石流因子评价方法中选取因子不一及训练样本少的问题,提出了一种基于原型网络的沟谷泥石流灾害易发性评价方法。首先,通过元学习方式组织训练数据,计算每一类沟谷的原型中心。其次,计算未知样本与每一类原型中心的距离,得到其从属类别的概率。最后,根据类别概率计算沟谷的泥石流易发性指数,得到泥石流易发性评价等级。运用模型对怒江州的沟谷进行评价,并与历史灾害数据进行比对,分类正确率达到67.39%,历史事件中泥石流灾害严重程度与模型的评价等级吻合度较好。相比传统实地勘测和因子评价等方法,文章方法能够通过遥感影像进行泥石流灾害区域的快速识别与评价,为泥石流灾害的预警预测研究带来新的思路。     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。