汶川地震前后四川都江堰龙池镇地区泥石流物源分布特征及其演化规律

自"5·12"汶川地震发生以来,都江堰市龙池镇区域发生了数次规模巨大的泥石流灾害。为了研究龙池镇地区地震前后近十年的泥石流物源分布特征和演化规律,利用汶川地震前后五期遥感影像,基于RS和GIS技术结合野外现场调查,揭示了汶川地震前后龙池区域的泥石流物源分布规律和演化规律。研究结果表明,汶川地震后龙池地区泥石流物源主要分布在坡度36°～46°,距离断层0～300 m,坡向东和东南的砂岩区域; 2010年暴雨后研究区泥石流物源主要分布在坡度26°～46°,距断层0～300 m,坡向东和东南的砂岩区域;与汶川地震后和2010年暴雨后泥石流新增物源分布不同的是,汶川地震后五年,泥石流物源主要分布在距断层距离大于300 m的南坡向的区域。对五期遥感影像解译的泥石流新增物源个数和面积进行统计,分析汶川地震前后近十年龙池地区新增泥石流物源的演化特征。统计结果表明,研究区泥石流物源在汶川地震后急剧增加,随后逐渐降低,十年后逐步恢复震前水平;研究区泥石流物源在坡度、坡向、距断层距离和地层岩性上的演化趋势基本与泥石流物源整体演化趋势相同。     

汶川县太平驿沟泥石流的形成机制及危险性分析

2010年8月14日强降雨过程导致汶川震区太平驿沟泥石流沟暴发泥石流,造成较大经济损失,且近几年雨季多次爆发规模不等的泥石流。由于该灾害点位于汶川地震震中附近地区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成与成灾过程对于进一步认识震区泥石流发育特征具有重要的意义。根据现场调查,分析了太平驿沟泥石流流域特征,特别是地震条件下的泥石流物源特征,在此基础上讨论了泥石流起动过程和堆积过程。该实例表明了汶川震区泥石流已进入一个新的活跃期。因此,应该开展对汶川地震区的泥石流风险评估和监测、早期预警等研究,采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害。     

汶川县太平驿沟泥石流的形成机制及危险性分析

2010年8月14日强降雨过程导致汶川震区太平驿沟泥石流沟暴发泥石流,造成较大经济损失,且近几年雨季多次爆发规模不等的泥石流。由于该灾害点位于汶川地震震中附近地区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成与成灾过程对于进一步认识震区泥石流发育特征具有重要的意义。根据现场调查,分析了太平驿沟泥石流流域特征,特别是地震条件下的泥石流物源特征,在此基础上讨论了泥石流起动过程和堆积过程。该实例表明了汶川震区泥石流已进入一个新的活跃期。因此,应该开展对汶川地震区的泥石流风险评估和监测、早期预警等研究,采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害。     

汶川震区哈尔木沟泥石流活动特征及防治

哈尔木沟位于杂谷脑河中游,属于“5?12”汶川震区重灾区,历史上多次暴发泥石流灾害,曾于1989年8月暴发泥石流堵断杂谷脑河。受“5?12”地震影响,泥石流灾害相对震前具有规模增大、频率增高、活跃期增长等特点。分析哈尔木沟自然环境背景,发现哈尔木沟的地形地貌和降水条件均有利于泥石流的暴发,受新构造运动与地震影响,沟域内发育大量崩滑体为泥石流的形成提供丰富的松散固体物质。目前沟内由于松散固体物质充足,诱发泥石流灾害的降雨临界值较低,近5年每年均暴发泥石流。针对哈尔木沟的具体情况,提出了拦排结合的治理思路,修建拦挡坝调节泥石流峰值流量,排导槽将泥石流顺利排泄至主河。历经近5个水文年,表明防治工程治理效果良好。     

汶川震区狭陡型泥石流典型特征与防治

汶川MS 8.0强震发生6年来,震区暴发了数量众多、类型多样的泥石流灾害,其中一类可总结为"狭陡型泥石流",其特征指标及防治对策与震前常规泥石流存在显著差异,给灾后重建和灾害防治技术提出了新的命题。在对(极)重灾区泥石流活跃的五大片区(汶川、都江堰、绵竹、北川、安县)进行大量现场调查和资料分析的基础上,提出了强震区狭陡型泥石流的概念并给出定义,提炼了其在形成、活动及危害等方面的典型特征;通过工程实践,分析了其独特的治理难点及相应的防治对策,介绍了几项极具适应性和有效性的防治新技术,可为强震扰动区泥石流治理研究和工程设计提供一类新的思路和借鉴。     

平武县石坎河小流域震后泥石流活动特征及工程防治建议

石坎河小流域位于汶川地震发震断裂-映秀—北川断裂带上,强震后流域内滑坡、泥石流等地质灾害显著增强。本文收集整理了震前、震后流域内地质灾害的数据资料,详细分析研究了流域内地质环境条件、震后9a内泥石流活动特征及其治理工程情况,在此基础上讨论其工程防治的最佳时机。通过研究得出:(1)石坎河流域支沟纵坡降大,主沟纵坡降相对较小,暴发多次泥石流灾害后支沟沟道多下切,主河道淤积严重,灾害叠加放大效应明显;(2)石坎河流域暴发多次泥石流灾害后河谷变宽,地形改变较大、物源减少明显,流域内暴发泥石流的规模逐渐减小,未来暴发的泥石流规模一般不会再超过2013年7月9日的泥石流规模;(3)石坎河流域泥石流工程防治最佳时机应为2013年7月9日泥石流灾害后。     

汶川震区银厂沟区域818暴雨泥石流灾害成灾机理与特征

2012年8月18日汶川震区的银厂沟区域暴发群发性泥石流,造成人员伤亡,公路、房屋等基础设施严重受损。这场泥石流灾害发生在汶川地震极震区内,是地震与强降雨共同作用下的结果,因此研究其成灾机制和灾害特征对于进一步认识强震区泥石流活动具有重要意义。本研究采用地面调查和遥感解译方法,分析银厂沟区域泥石流形成条件的变化。研究结果表明强震条件下崩塌、滑坡等产生的松散固体物质,是泥石流活动的物质基础; 沟道受松散岩土体堵塞,有利于泥石流规模放大; 快速激发型的雨量特征为泥石流暴发提供了动力。在此基础上讨论了泥石流起动、运动和堆积过程,总结了泥石流活动特征,发现泥石流沿发震断裂呈带状分布,成因组合上属于降雨控制型,尚处于青年期,且在成灾模式上满足致承耦合效应。     

热河沟泥石流成因机制分析

受汶川地震的影响,西南地区地质灾害近来年频繁发生,尤其是泥石流灾害。在地震作用下,有更多的松散物源参与泥石流的运动,加大了泥石流的危害性和暴发频率。本文收集了热河沟的地质、气象和水文等资料,通过分析该沟的地形、物源和水源条件来分析泥石流的形成过程,结合现场调查取证来综合分析泥石流的形成机制,为泥石流的治理提供更为可靠的依据。分析表明,热河沟泥石流的成因机制为"暴雨-溃决"型。     

都江堰市龙池镇黄央沟泥石流特征与防治工程效果分析

黄央沟位于"5.12"汶川地震的极重灾区四川省都江堰市龙池镇,地震使沟内山体发生大规模的滑坡和崩塌,其为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质。地震后黄央沟泥石流十分活跃,2010年8月13日、8月18日和2013年7月9日均暴发了泥石流,造成了严重的经济损失。笔者通过对黄央沟泥石流灾害现场进行实地调查,详细分析了黄央沟泥石流的形成条件和发育特征,并对已有防治工程效果进行了分析和探讨。针对防治工程存在的问题和黄央沟泥石流的特点,建议在沟道下游和堆积区修建排导沟,使泥石流顺畅排入龙溪河;采取工程和生物措施来稳定沟道内的崩滑堆积体和不稳定斜坡,减少泥石流物源;沟口公路采用高架桥跨越方式通过泥石流堆积扇。该研究结果可为强震区泥石流灾害的防治提供参考。     

汶川县映秀镇红椿沟特大泥石流工程防治及初步效果分析

2010年8月14日,汶川县映秀镇强降雨导致红椿沟暴发特大泥石流灾害,冲出固体物质80.5104m3,泥石流堵塞岷江,导致河水改道冲入映秀镇,淤埋了沟口G213国道,毁坏了在建的映汶高速公路引桥路基及桥墩。据调查,在泥石流灾害发生前,沟域内即分布有大量的地震崩滑物源,沟道堵塞极其严重,在持续强降雨下极易发生泥石流。为预防再次暴发泥石流灾害,对红椿沟开展了详细调查,结果显示沟域尚有剩余物源量310.14104m3,其中动储量达98.4104m3,在强降雨条件下再次暴发大规模泥石流灾害可能性较大。本文在对红椿沟8 14特大泥石流暴发特征介绍基础上,分析了现状条件下泥石流的活动特征,并预测其发展趋势,最后结合泥石流沟工程治理设计思路及工程布置的作用,提出了全流域综合治理设计理念,即中、上游稳坡固源拦挡,下游固床+排导相结合的系统工程治理,通过稳源固坡、分级拦挡、分散淤积、调蓄消能、减势排导等系统的工程措施,达到控制灾害性泥石流发生的目的,确保映秀镇映秀新区、G213国道、映汶高速公路的安全。在工程竣工后的2011年7、8月两次强降雨时,红椿沟未有固体物质出沟进入岷江,治理工程效果得到了初步检验,体现了针对巨灾型泥石流沟采用全流域综合工程治理设计理念有较好效果。     

汶川震区映秀镇"8·14"特大泥石流灾害调查

2010年8月14日强降雨过程导致汶川震区映秀镇红椿沟泥石流暴发,泥石流堰塞堆积体堵断岷江主河道,导致河水改道冲入映秀新镇,引发洪水泛滥;造成映秀镇13人死亡、59人失踪,受灾群众8 000余人被迫避险转移.由于这场泥石流灾害发生在汶川地震震中区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成与成灾过程对于进一步认识强震区泥...     

Catastrophic debris flows triggered by a 14 August 2010 rainfall at the epicenter of the Wenchuan earthquake

The Wenchuan earthquake of May 12, 2008 produced large amounts of loose material (landslide debris) that are still present on the steep slopes and in the gullies. This loose material creates an important hazard as strong rainfall can cause the development of devastating debris flows that will endanger the resettled population and destroy the result of reconstruction efforts. On 14 August 2010, a total of 21 debris flows were triggered by heavy rainfall around the town of Yingxue, located near the epicenter of the Wenchuan earthquake. One of these debris flows produced a debris dam, which then changed the course of the river and resulted in the flooding of the newly reconstructed Yinxue town. Prior to this catastrophic event, debris flow hazard had been recognized in the region, but its potential for such widespread and devastating impacts was not fully appreciated. Our primary objective for this study was to analyze the characteristics of the triggering rainfall and the sediment supply conditions leading to this event. Our field observations show that even small debris flow catchment areas have caused widespread sediment deposition on the existing fans. It is concluded that the whole of the area shaken by the Wenchuan earthquake is more susceptible to debris flows, initiated by localized heavy rainfall, than had been assumed earlier. The results of this study contribute to a better understanding of the conditions leading to catastrophic debris flow events in the earthquake-hit area. This is essential for the implementation of proper early warning, prevention, and mitigation measures as well as a better land use planning in this area.     

An Overview of Formation Mechanism and Disaster Characteristics of Post-seismic Debris Flows Triggered by Subsequent Rainstorms in Wenchuan Earthquake Extremely Stricken Areas

The Wenchuan earthquake induced large amounts of debris flows and catastrophic incidents triggered by subsequent rainstorms occurred frequently in the past 6 rainy seasons, and thus resulted in serious casualties, huge economic loss and long-term impact. In this paper, post-seismic debris flows distributed in 10 Wenchuan earthquake extremely stricken counties were verified and debris flow database consisting of 609 debris flows was established based on detailed investigation organized by Land and Resources Department of Sichuan Province. Combined with database and related studies, the impact of Wenchuan earthquake on debris flows was analyzed. And then variation of formation conditions including rainfall threshold and landform condition was analyzed by contrasting pre-seismic and post-seismic debris flows. Followed are some typical viewpoints on initiation mechanism of post-seismic debris flows. In the end of this paper, characteristics of postseismic debris flows triggered by subsequent rainstorms were comprehensively summarized, such as regional group occurrence, high frequency, high viscosity, chain effect, huge dynamics, large scale and long duration. We hope this paper will be helpful in understanding the formation mechanism, disaster characteristics and prevention countermeasures of post-seismic debris flows in Wenchuan earthquake extremely stricken areas.     

四川省都江堰市龙池地区泥石流危险性评价研究

汶川地震灾区震后泥石流灾害较震前活跃,对灾区泥石流危险性进行评价是灾后重建过程中合理防灾减灾的基础工作。通过研究泥石流灾害事件中的泥石流规模、泥石流沟堆积扇面积及相应的灾害损失等基础资料,提出以泥石流在泥石流沟堆积扇上的平均堆积厚度替代泥石流规模作为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法。用该方法对汶川震区都江堰市龙池镇龙溪河流域2010年"8.13"泥石流事件中的29条沟谷型泥石流进行危险性评价,评价结果中9条为高度危险,12条为中度危险,8条为低度危险。用以泥石流规模为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法进行对比评价,2种评价方法中有65.5%的泥石流的危险性评价结果一致。以泥石流沟堆积扇平均堆积厚度为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法更能突出规模对泥石流综合危险度的贡献,能更好地反映小泥石流流域和小泥石流堆积扇的泥石流在中小规模的泥石流总量下的危险程度。     

汶川震区龙门山镇高架子沟“8·18”泥石流灾害机理与特征

2012年8月18日四川省彭州市龙门山镇地区遭受50年一遇的暴雨,引发大规模群发性泥石流灾害,其中以高架子沟最为突出,导致银厂沟内居民生活和交通严重受损。本文据现场调查和航空影像解译,分析高架子沟流域、物源特征的基础上讨论该次泥石流的演化过程、启动方式及灾害机理。结果表明：高架子沟在震前是一条非泥石流沟,震后流域内物源丰富,泥石流形成及演化过程为：地震-滑坡、崩塌-降雨-泥石流,其成灾启动过程包括启动阶段、加速阶段、下切拉槽阶段、堆积四个阶段,启动模式为沟床启动型。该泥石流形成过程中,＂消防水管效应＂使沟道水流快速集中,并强烈冲刷沟床中的松散堆积体,导致沟床固体物质移动形成大规模的泥石流灾害。     

四川省都江堰龙池8·13麻柳沟泥石流灾害特征

麻柳沟位于都江堰市龙池镇龙溪河右岸,＂5.12＂地震后麻柳沟流域内产生了大量的崩滑体,物源丰富。2010年8月13日,在强降雨作用下该沟暴发中等规模的泥石流,沟口堆积体积达8×104 m3,损毁了沟口处3户居民的房屋,并於埋了龙池景区公路。本文通过麻柳沟的实地调查取样和洪痕断面测定,分析了麻柳沟泥石流的形成条件和基本特点,并通过计算泥石流的容重、流速、流量等静动力学特征参数,对该泥石流沟的发展趋势进行预测。     

大地震前后实测地应力状态变化及其意义——以龙门山断裂带为例

实测地应力状态在连续地震事件前后的变化特征,对于应用地应力实测数据探索开展地震预报等研究有重要意义,但一直以来缺少典型实例研究。以龙门山断裂带西南段的跷碛和映秀地区为研究区,利用该地区汶川地震前至芦山地震后获得的地应力实测数据,分析了表征地应力状态的特征参数在汶川和芦山地震事件前后变化特征,探讨了其对地震预报研究的意义。研究表明,跷碛地区地应力状态特征参数K_HV、K_Hh和μ_m变化表现为芦山地震后值（QQ-14）大于汶川地震前（QQ-99）,QQ-99结果大于汶川地震后值（QQ-09）,而主应力梯度系数变化为QQ-09>QQ-14>QQ-99;分析认为K_HV、K_Hh和μ_m变化规律能准确反映汶川和芦山地震事件前后跷碛地区构造应力场演化特征,而仅用主应力随深度变化梯度系数变化特征,不能完全准确地反映构造应力场调整变化情况;映秀地区,除K_Hh外,主应力随深度变化梯度系数、K_HV和μ_m均表现为汶川地震后结果大于震前,其变化反映的应力场调整变化特征需要补充数据检验;利用地应力状态参数变化规律开展地震预报探索研究时,长期的、可对比的高质量地应力测量数据是研究有所突破的关键。研究成果对于龙门山地区构造应力场和减灾防灾研究有重要意义,对于应用地应力数据探索开展地震预报研究等有参考价值。      

烧房沟滑坡型泥石流工程治理及效果分析

国内对泥石流治理措施谷坊坝、格栅坝的作用和效果研究较多,而对滑坡型泥石流的综合治理措施和效果研究较少。2010.8.14强降雨过程导致汶川震区映秀镇烧房沟滑坡型泥石流暴发,通过分析其运动过程和现状沟道特征,结合滑坡堵点和沟道深切的特点,治理工程采用防堵防切综合工程结构形式:上游谷防群+中游抗滑桩、挡土板和肋板护脚护底+下游3座格栅坝+渡槽明洞跨越G213,并分析各分项工程作用:减弱龙头动能+控制LS01堵点、保护鞋尖+拦粗放细、顺畅排导。最后利用2010.8.14与2013.7.10的历史降雨量和固体参与量对比、工程治理前后动储量对比和各分项工程治理前后的沟道特点对比,验证了烧房沟滑坡型泥石流综合治理工程的效果良好。为今后震区滑坡型泥石流工程防治提供参考。     

都江堰市龙池镇麻柳沟泥石流特征及形成条件分析

通过对都江堰市龙池镇麻柳沟泥石流灾害现场调查,分析了泥石流的特征及形成条件,并对沟道内松散固体物质储量进行了计算,分析了危险区范围。结果表明:麻柳沟流域的地形特征为泥石流形成提供了有利的地形条件,"5.12"汶川地震和"4.20"芦山地震为泥石流的形成提供了丰富的物源条件,多次强降雨为泥石流的启动提供了充足的水源条件。通过计算得出,麻柳沟沟道内的松散固体物质储量约为29.21×104 m3,其中形成区13.19×104 m3,流通区3.27×104 m3,堆积区12.75×104 m3,泥石流最大危险范围为0.247 1km2。