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。     

安徽省九华山风景区泥石流灾害发育特征浅析

暴雨型泥石流灾害是九华山风景区较为频发,同时也是危害最大的地质灾害,每年均会因此造成较大的经济损失。针对当地对地质灾害研究较浅的实际情况,通过对九华山风景区泥石流沟谷,尤其是三道桥泥石流灾害的现场调查,对风景区内地形地貌、物质来源、水动力条件等特征进行了论述,分析了形成泥石流的条件。采用雨洪法等定量方式确定了风景区泥石流形成的临界雨量,计算了泥石流的主要动力学参数,分析了其危害。强降雨和沟谷松散物质是诱发当地泥石流的主要原因,建议从控制物源、削弱水动力条件,改变或控制泥石流的活动规律等方面,采取综合治理的方法减轻泥石流的危害。     

大渡河次级支流斯合沟泥石流特征研究

泥石流作为地质环境较差、的山区的主要自然灾害之一，对它的研究尤其是泥石流规律方面的研究已取得了较大的成绩。但是对于泥石流的研究思路却有待进一步发展和完善，这在很大程度上将对山区的工程建设有很重要的指导意义。论文从工程地质研究思路的角度出发，对位于大渡河支流官料河上某水电站下闸址区的斯合沟泥石流进行了研究。文中采用工程地质分析的方法对大渡河次级支流斯台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，提出了该泥石流的形成演化过程及其机制模型(初期是堰塞式沟谷型泥石流，后期逐渐转向汇聚式沟谷型泥石流)。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。将定性分析和定量分析相结合，对泥石流的活动趋势以及可能泥石流的体积(未来泥石流形成将主要是在面蚀和沟蚀作用下的坡面泥石流。泥石流规模较小，且由于沟谷中下游坡降的进一步减缓，形成的泥石流物质一般将沿途停积．实际进入官料河内的体积很小)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有着积极的指导意义。     

西藏拉萨市城关区格布沟泥石流特征及成灾机理研究

格布沟泥石流位于拉萨市城关区蔡公堂乡者郎沟东岸格布沟内,流域面积2.8 km2,主沟道长2.4 km,纵坡降208.33‰。格布沟流域属沟谷堆积特征明显的泥石流,其物源类型主要包括滑坡堆积物源、沟道堆积物源、坡面侵蚀物源3类。通过资料收集、现场调查等手段,查明了格布沟泥石流基本特征、形成条件,计算了泥石流的重度、流速、一次泥石流总量、爬高、冲高等动力学参数;将格布沟泥石流成灾机理归纳为"沟岸冲洪积物-滑坡、崩塌-泥石流型",预测了泥石流发展趋势,为区域泥石流减灾防灾提供了依据。     

天津市地质灾害-气象预报预警方法探讨

天津市蓟县山区面积727km2,以中低山和低山丘陵地貌形态为主,在强降雨和持续降雨条件下发生泥石流、滑坡等地质灾害的可能性客观存在。历史上地质灾害已给当地造成了一定的人员伤亡及财产损失。为了加强突发性地质灾害预防工作,提高人民群众的防灾意识,天津市2004年开始开展地质灾害-气象预报预警工作,取得了一定的效果。针对天津市山区面积较小、地质灾害事件较少的特点,目前常用的地貌分析———临界降雨量模型判据法具有一定的局限性,预报成功率较低。在区域性地质灾害-气象预报预警工作的基础上,开展单点泥石流灾害气象预报预警工作非常必要。对容易发生泥石流灾害的主要沟谷,通过现场调查可以获取沟谷的形态特征参数(沟谷的高差、纵坡的坡度、沟长、流域面积等)。以临界降雨量为变量因子,对每个监测沟谷建立泥石流灾害气象预警预报模型,可以很大程度提高预报的针对性。模型需要在实践中不断检验和完善,逐步提高预报的准确率。     

北京山区基于临界土壤含水率的泥石流预警思路

北京山区地质构造条件复杂,新构造活动频繁,人为活动剧烈,泥石流地质灾害较为发育,对人民的生命财产造成较大的威胁,如何利用泥石流发生前的物理特征进行预警,是北京市突发地质灾害防治的重要研究课题。本文首先介绍了以泥石流沟物源区土体的临界土壤含水率为短临预警的理论依据,然后以北京山区密云、门头沟、房山3个区县25条泥石流沟安装的土壤含水率仪为实例,详细阐述了土壤含水率预警系统建设的关键步骤,包括:监测沟谷的选择、土壤含水率仪的选型、仪器的安装及标定以及野外含水率数据的传输。预警研究成果,为首都地质灾害预警工作提供新的技术方法和手段。     

甘肃陇南燕儿沟泥石流条件及其危险度评价

通过对燕儿沟流域的地质灾害调查,详细分析了该沟谷泥石流形成的地形条件、物源条件、水源条件,并对泥石流的运动学和动力学参数进行了分析计算,以便为后期的工程治理提供参考依据;结合该泥石流的发生规模和发生频率,对泥石流的危险度进行了评价,结果表示该泥石流属高度危险等级,计算结果与燕儿沟泥石流实际发生的灾情基本相符。     

甲学沟泥石流发育特征及防治建议

甲学沟泥石流属暴雨一沟谷型稀性泥石流,历史上曾多次爆发泥石流,对下游居民和公路造成危害。在对甲学沟实地跟踪调查的基础上,将泥石流沟划分为形成区、形成流通区、堆积区三个分区。研究该泥石流沟的地质环境条件及发育特征,查明泥石流的成因机制,有针对性的提出防治措施,对类似地质灾害的评价及治理具有一定的借鉴意义。     

云南小江泥石流与泥石流滩地开发

小江泥石流位于云南省东北部 ,属暴雨型泥石流 ,是中国四大泥石流作用区之一。 2 0世纪 5 0年代以来 ,共成灾 40余次 ,直接经济损失 70 0 0余万元 ,已成为阻碍当地经济发展的大患。本流域泥石流是地质环境和气候环境变异以及人类经济活动叠加形成的地质灾害 ,其活动机理包括固体松散物源形成、河流加剧冲刷切坡、强降雨或地震诱发泥石流等 3个过程。泥石流防治的根本在于控制山地荒漠化并恢复植被与生态环境。然而 ,要退耕还林就必须开发泥石流滩地 ,以安置坡地区居民 ,开发工程不仅要先治理泥石流沟谷 ,而且还要治理河床。小江农场是小江泥石流滩地开发的成功典范 ,其成功的基本条件总结 ,为泥石流滩地开发研究提供了宝贵的经验。     

浙江省永嘉县泥石流特征及成因分析

分别叙述了永嘉县坡面泥石流和沟谷泥石流的发育分布特征,并分别对其成因进行了分析。阐述了泥石流的形成条件和影响因素,初步分析了坡面泥石流的形成过程及沟谷泥石流的形成方式和侵蚀特征。     

黏性泥石流拦挡工程数值模拟

运用计算流体动力学技术对泥石流中的Bingham黏性泥石流流体对拦挡坝的冲击进行了数值模拟,所用软件为通用CFD软件CFX,使用CAD软件AutoCAD和Unigraphics（简称UG）建立了泥石流沟谷三维地形及拦挡坝模型,计算出泥石流的速度场及泥石流流体对拦挡坝的冲击力的大小与分布。     

泥石流拦挡坝优化设计

拦挡坝设防高度决定着库容,因此确定合理的设防高度在拦挡坝的设计中极为重要。在坝址确定的情况下提高拦挡坝的设防高度可以加大库容,增强防治工程的抗灾能力,但其泄洪能力会受到影响,因此拦挡坝的库容与其泄洪能力是矛盾的。既有设计理论中泥石流峰值流量按照全流域面积汇水输沙总量计算,该理论认为每个拦挡坝的设计洪峰流量是相同的,而实质上对于流域面积大的泥石流沟,设置在上游、中游及下游的拦挡坝由于汇水面积的差异而导致泥石流峰值流量相差较大,本文作者提出了按有效汇流面积计算泥石流峰值流量的优化设计方法,用该方法设计的拦挡坝的溢流断面面积较小,从而达到提高设防高度,增大库容,提高拦挡坝的容灾能力。     

金沙江美姑河牛牛坝水电站库区泥石流对工程影响分析

金沙江美姑河牛牛坝水电站库区泥石流沟分布面积广、发生频率高;调查表明库区现有不同类型泥石流沟31条,其中属于高度危险的泥石流沟4条,中度危险的泥石流沟15条;这些泥石流不会造成严重的堵河问题。在施工期泥石流对水电站工程的影响突出,特别是靠近库首的泥石流对工程的安全构成威胁。水库蓄水后,库区泥石流对水电站工程影响有所降低,但位于大坝下游区的泥石流对水电站正常运行仍有较大的影响。     

泥石流流速横向分布特征与防治工程结构优化

以往研究表明,泥石流流速在沟道横断面上分布不均,但目前尚无理论依据,国内现行相关规范暂时建议在泥石流拦挡坝、排导槽等防治工程设计时,流速、荷载按均布考虑,这与实际的受荷情况有所差别,从而导致防治工程局部稳定性偏小,极易发生工程失效。为此,基于冲淤平衡原理、流体均质假设及沟道横断面形状的合理简化,结合雨洪修正法与形态断面法相关原理,演绎了沟道横断面任意位置流速计算公式的推导过程,并获取了泥石流流速的横向分布的非线性特征。通过四川省地震灾区理县甲司口沟泥石流防治工程的实例分析,发现横向上泥石流的中泓线流速与两侧流速相差达到300%。据此对拦砂坝进行了结构优化设计,在确保功能的前提下,提高了坝体稳定性系数约20%,节约了工程造价约5%。     

汶川县绵虒镇板子沟“8·20”大型泥石流堵河特征及危害性预测

汶川地震后,板子沟曾发生过多次大规模泥石流,尤其是2019年“8·20”泥石流对沟口的道路桥梁以及村寨造成了严重的破坏,将主河道向对岸严重挤压,今后仍存在较大堵河的风险。文章在野外调查以及对泥石流基本特征和形成条件综合分析的基础上,分析了堵河特征,计算了不同频率下泥石流的堵河参数,并预测了各频率下溃决洪水对绵虒镇可能产生的影响。计算结果表明,频率为2％、5％和10％的泥石流造成岷江堵塞的可能性较小,假设发生堵河事件,绵虒镇也不会受到溃坝洪水的危害。频率为1％的泥石流很可能造成主河堵塞。体积约57.38×104 m3的泥石流物质可以到达岷江,形成高度约为51.61 m的堰塞坝。在主河洪水的作用下,堰塞坝发生溃坝,溃坝洪水的峰值流量为5 935.49 m3/s,到达绵虒镇后降至2 312.25 m3/s。由于相应的洪水深度（4.00 m）大于防护堤的高度（3.50 m）,因此溃坝洪水很可能会对绵虒镇防护堤附近民房造成破坏。为今后大型泥石流堵河特征的分析,以及溃决洪水对下游城镇可能造成的影响提供了参考。     

泥石流冲击弧形拦挡坝动力响应研究

Dam foundation is subjected to a larger impact force when debris flow runs up, causing stress concentration and local impact failure. To address this problem, in this study the vertical structures are optimized into arc-shaped dams. Based on the principle of momentum and energy conservation, the theoretical calculations of the impact process of debris flow and arc-shaped dam are carried out, and the formulas of impact force and maximum run-up height of debris flow are deduced. The theoretical formulas are verified through a series of physical model tests of debris flow impact arc-shaped dam. The results show that the results of the physical model are highly consistent with those of the theoretical calculations, indicating that the proposed theoretical formulas are applicable in the calculation of the impact of debris flow on arc-shaped dam. The debris velocity, impact force and the maximum run-up height are proportional to the flume slope of debris flow. The impact force and the maximum run-up height are mainly controlled by Froude number(Fr), flume slope(?), and arc-shaped radius(R). Both the impact force and the maximum run-up height have quadratic relationships with the Froude number, and are inversely proportional to the cosine of the flume slope. Compared with the rigid vertical structures, the arc-shaped dams have no signicicant influence on the maximum run-up height, but it can reduce the normal impact force on the dam considerably, and the structure strength can also be enhanced by the strengthening of local structure. This study provides a theoretical and technical support for the dam structure design.     

藏东南部泥石流堵河试验研究

通过模型试验对泥石流入汇主河后堵塞坝形成过程以及堵塞坝体溃决后主河河床形态特征进行了研究。实验历时3个月,共13组试验。在支主沟交汇角为90°的情况下,通过改变支沟泥石流容重、支主沟的流量比和动量比,建立了泥石流堵河的判别公式,当r>1 001.16时容易发生堵河现象,并对培龙沟两次泥石流堵河事件进行了判定;定义了主河的束窄率S与主河流速变异系数Fv,并发现了主河的束窄率与支主沟动量比之间存在线性关系;主河稳定后的平均宽度与流速变异系数之间存在幂的关系。该实验能够较好地模拟泥石流堵塞坝形成的过程,结果比较合理,并为泥石流灾害的防治提供了相应的理论基础。     

多宗隆哇泥石流风险评价

多宗隆哇泥石流沟位于青海省兴海县中铁乡,距茨哈峡水电站仅1km,流域面积为144.3km2,由于汇水面积大且物源较多,将对下游的茨哈峡电站造成威胁。运用泥石流风险评价理论,结合泥石流的危险度评价和易损度评价,综合多宗隆哇沟泥石流危险度评价(H单=0.50044)和灾害的易损度评价(V单=0.49),运用自然灾害风险度模型,得出了多宗隆哇沟泥石流的风险度为0.24,为中度风险泥石流沟。     

A landslide dam breach induced debris flow – a case study on downstream hazard areas delineation

A catastrophic landslide dam breach induced debris flow initiated in Da-Cu-Keng stream, Ruifang town, when typhoon Xangsane hit Taiwan on November 1, 2000. Different available methodologies were used to model the natural dam breach induced debris flow and using field topography the hazard zones affected by debris mixtures were delineated. The numerical finite element or finite difference method is time consuming for the simulation of debris flow inundation areas and hence a rules-based GIS (Geographic Information System) analysis is proposed in this study. The model emphasizes the downstream inundated fan-shaped areas covered by debris mixtures through the overflow point. Topography and gradient are assumed to dominate the debris masses deposition mechanism in the GIS analysis. The approach considers the parameters effects, such as the runout distance, the debris masses magnitude and the inundated areas. The results of this study reveal that the GIS process using the rule-based approach speeds up the processing of delineating the hazard zones and assessment, which can be applied to early-warning and preliminary inundation hazardous mapping.     

基于ArcGIS＋DEM的三眼峪泥石流水动力条件分析

通过对甘肃省舟曲三眼峪特大泥石流灾害的现场调查,从泥石流形成的地形地貌条件和水动力条件人手,以ArcGIS为平台,运用DEM数据,分析了特大泥石流灾害的三区地形地貌特征、固体松散物特征、降雨特征以及泥石流静力学和动力学特征。结果表明：三眼峪三区为泥石流的形成和径流流通提供了极为有利地形条件;固体松散物质补给量潜力巨大,会导致堰塞坝的放大效应;诱发此次特大山洪泥石流是一场局地性、短时强度大的暴雨过程,泥石流容重在2．10t·m^-3左右,属于高容重黏性泥石流;泥石流屈服应力在8000Pa以上,大小眼峪（降雨汇流区）及三眼峪（泥石流堆积区）泥石流流速分别为8．97m／s、7．06m／s和6．02m／s,洪峰流量分别为1659m^3／s、1553m^3／s和1896m^3／s,冲击力分别为46676tf、40236tf和21182tf,其破坏力巨大,危害严重,使得泥石流在汇流区破坏力巨大以切蚀为主,受地形影响,三眼峪出口处,冲击力减小,泥石流发生堆积。