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。     

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。     

台风暴雨型矿山泥石流的形成条件及起动模式

台风暴雨是诱发我国东南沿海地区地质灾害的重要因素,2013年8月台风"尤特"在广东省登录,造成广东兴宁市铁山嶂矿区爆发大型泥石流灾害,下游居民的人身和财产安全受到直接威胁。本文通过现场调查和室内外实验,对铁山嶂矿区泥石流的物源组成、沟谷特征、形成条件及起动模式进行了分析研究。研究结果表明,矿山开采形成的弃填土边坡及矿渣的随意堆放为泥石流形成提供了丰富的固体物源基础,强降水为泥石流形成提供了动力条件。在台风暴雨作用下,矿渣型物源受沟道限制发生堵塞溃决,放大了泥石流规模,其起动模式为滑塌—堵塞—溃决型。定期清理淤积在行洪通道的废渣可降低该类泥石流灾害的危险性。     

川西红层地区泥石流特征研究——以德昌县群英村王家坡沟为例

2022年8月23日德昌县乐跃镇群英村王家坡沟暴发群发性泥石流灾害,导致群英村至太平村的乡道严重堵塞,乡道两侧的耕地及经济作物大面积受毁。为揭示此次群发性泥石流的发育规律,本文结合实地调查和遥感影像对王家坡泥石流的形成机制、动力学特征进行综合研究。研究结果表明：此次泥石流在短历时强降雨情况下,坡面入渗迅速形成地表径流聚集于沟道,水流沿程掏蚀、侧蚀沟道岸坡形成大量的沟道松散固体物质,泥石流规模呈放大趋势冲出沟口形成泥石流灾害。该泥石流沟松散堆积物动储量为1.21×104m3,主要分为沟道物源、崩滑物源、侵蚀物源3种物源类型,其中沟道物源占比最大;最后计算了不同暴雨频率条件下泥石流的流量以及冲击力,为王家坡泥石流灾害防治提供可靠的数据和相应的防治措施。     

台风暴雨矿渣型泥石流形成机制与动力特征——以兴宁乌石坑沟泥石流为例

受台风“尤特”登陆影响,台风暴雨直接激发兴宁乌石坑沟特大矿渣型泥石流灾害,物源巨大,潜在危害极大。笔者等通过现场调绘及室内试验,对本次泥石流的形成机制及动力特征进行研究,旨在为此类泥石流致灾机理及危害性评价提供借鉴。研究表明,其独特的流域地形特点为泥石流形成的基本因素,以沟道堆积物为主的丰富矿渣型物源是基础条件,高强度的台风暴雨是直接激发因素,与矿山开采、矿渣随意堆放等人为因素共同作用扩大了灾害规模。泥石流形成过程与动力特征为前期强降雨—崩滑碎屑流—矿渣型泥石流—台风暴雨—沟道堵塞雍高—溃决、规模放大。     

台风暴雨矿渣型泥石流形成机制与动力特征——以兴宁乌石坑沟泥石流为例

受台风“尤特”登陆影响,台风暴雨直接激发兴宁乌石坑沟特大矿渣型泥石流灾害,物源巨大,潜在危害极大。笔者等通过现场调绘及室内试验,对本次泥石流的形成机制及动力特征进行研究,旨在为此类泥石流致灾机理及危害性评价提供借鉴。研究表明,其独特的流域地形特点为泥石流形成的基本因素,以沟道堆积物为主的丰富矿渣型物源是基础条件,高强度的台风暴雨是直接激发因素,与矿山开采、矿渣随意堆放等人为因素共同作用扩大了灾害规模。泥石流形成过程与动力特征为前期强降雨—崩滑碎屑流—矿渣型泥石流—台风暴雨—沟道堵塞雍高—溃决、规模放大。     

贵州望谟“20110606”泥石流灾害成因及启动类型

2011年6月5-6日在最大降雨量105.9 mm/h的暴雨激发下,贵州望谟县内多个乡镇暴发泥石流灾害,造成37人死亡、15人失踪,灾害极其严重。为了解本次泥石流灾害的成因和启动类型,更好地提高泥石流预报和预警水平,在实地调查的基础上,分析了此次泥石流灾害的成因和启动类型。调查结果显示:(1)本次泥石流的集中暴发是地形地貌、物源和降雨等多因子耦合的必然结果,打破50年记录的降雨是本次泥石流暴发的主导因素,但陡峻的地形、砂岩等软岩强风化层也是引发泥石流灾害的重要原因;(2)沟床启动型、滑坡型、溃决性3种典型泥石流启动类型是调查区内主要启动类型,汇流作用下沟道侵蚀是沟床启动型泥石流的主要特征,前期降雨条件下坡体滑动提供物源是滑坡型泥石流的主要特征,堵塞沟道、在雨水作用下漫坝或溃坝最终增大泥石流流量是溃决型泥石流的主要特征。     

喀斯特地区泥石流物源量分析和敏感性评价——以贵州省威宁县二塘河流域为例

选取典型喀斯特区域为研究区,根据数字高程模型(DEM)并结合遥感影像和野外实地调查,将研究区进行小流域的划分。针对喀斯特地区有其特定的环境和对地质灾害的特殊成灾机理,分析了土壤侵蚀对喀斯特地区泥石流灾害的贡献作用,并提出了研究区泥石流物源量的计算方法。从泥石流形成条件出发,基于流域单元,选取土壤侵蚀、侵蚀物源量、相对高差、纵坡降、沟壑密度、形成区平均坡度、沟道弯曲系数等7个评价因子,采用层次分析法确定各个评价指标的权重,对研究区二塘河流域17条泥石流沟做了敏感性评价。结果表明,评价结果能够反映研究区二塘河流域泥石流灾害的空间分布与区域活动特征,为小流域泥石流灾害的防治和土地合理利用提供了科学依据。     

冰湖溃决泥石流的形成、演化与减灾对策

本文分析了主要由冰滑坡和冰崩入湖导致的冰湖溃决的机理和条件.进而,从气候条件、水文条件、终碛堤、冰湖规模、冰滑坡、沟床特征和固体物质补给等方面分析了冰湖溃决泥石流的形成条件和特点,归纳出冰湖溃决泥石流沿程演化的6种模式:溃决洪水-稀性泥石流、溃决洪水-黏性泥石流、溃决洪水-稀性泥石流-黏性泥石流、溃决洪水-黏性泥石流-稀性泥石流、溃决洪水-稀性泥石流-黏性泥石流-稀性泥石流和溃决洪水-黏性泥石流-稀性泥石流-洪水.针对冰湖溃决泥石流突发性强、频度低、洪峰高、流量大、流量过程暴涨暴落、破坏力强和灾害波及范围广等特点,提出了7点减灾对策.     

强震区侵蚀-溃决型泥石流的动力特性定量分析

强震作用导致流域内松散物源、微地貌及水文环境发生剧烈变化,致使强震区泥石流的形成机制和活动规律区别于普通泥石流。从启动判别、沟床侵蚀和溃决放大效应等3个方面入手,利用物理模型和数值模拟,定量分析了强震区泥石流启动-流通-堆积全过程的动力特性。结合案例验证了强震侵蚀-溃决型泥石流的力学机制。分析表明,泥石流沟床侵蚀是外部应力增加、内部强度衰减和松散物质基础3种机制的综合结果,沟道堰塞体溃决导致泥石流流量被瞬间放大,进而反馈到侵蚀机制中,导致泥石流规模剧增。红椿沟8·14泥石流案例验算显示,H02、H03堰塞体溃决导致泥石流流量放大至800.80m3·s-1,沟床侵蚀物质总量达34.72×104m3,约占总规模的50%。     

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。     

阿图什市稀性泥石流成灾特性研究

新疆南部山区泥石流灾害发育程度高,灾害暴发频发,以南疆阿图什市为例,对成灾特性进行重点分析,阐明稀性泥石流灾害赋存的地质环境条件与基本特征,对致灾三大要素——地形地貌特征、泥石流物源与水源条件进行分析研究,结果表明,该市泥石流类型主要为由暴雨诱发的破面侵蚀沟谷型稀性泥石流,爆发频率及规模为中型。厘清成灾特性,为后续的防治工程设计奠定研究基础。     

基于动力过程的冰湖溃决洪水侵蚀演化特征研究北大核心CSCD

冰湖溃决洪水具有范围广、持续时间长、危害大并经常伴随有泥石流发生等特点。目前针对冰湖溃决洪水动力演化特征的定量研究相对匮乏。为此,对次仁玛错冰湖溃决洪水灾害演化特征进行研究,以实地调查及多期遥感影像为基础,并采用泥沙输移模型和水动力模型耦合方法揭示冰湖溃决洪水侵蚀演化特征。模型基于精度为12.5 m的数字高程(DEM)地形数据,模拟反演1981年次仁玛错冰湖溃决洪水动力演化过程,与实测结果进行对比,验证模型的适用性和可行性,并对冰湖再次溃决进行预测分析,定量评价冰湖溃决洪水在演进过程中流深、流速、侵蚀和沉积特征。溃决洪水在演进过程中对章藏布支沟冰碛物及下游沟岸松散坡积物进行冲刷侵蚀,高含沙洪水逐渐演化为稀性泥石流,在707滑坡处流深8~10 m,最大流速13.7 m·s^(-1),侵蚀深度8~9 m。稀性泥石流在主沟沉积形成堰塞坝,坝高9~11 m,短暂堵塞波曲河。稀性泥石流对樟木口岸下游滑坡群坡脚进行冲刷侧蚀,侵蚀深度约10~13 m,易引发大规模次生灾害,稀性泥石流到达水电站处,淤埋水电站进水口,导致水电站失效。整体来看,溃决洪水在演进过程中,洪水对上游沟床及沟岸进行强烈的侵蚀夹带,洪峰流量增强,在中游,稀性泥石流对沟岸进行侧蚀,在沟道狭窄处流速增大,下切侵蚀增强,在沟道宽阔处,流速降低,固体物质沉积,整体达到冲淤平衡,洪峰流量随距离逐渐衰减,至下游,沟道地形开阔,流速放缓,稀性泥石流逐渐沉积,同时对沟道两岸进行侧蚀,整体为沉积。模型可以良好地揭示冰湖溃决洪水灾害侵蚀演化动力特征。     

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。     

四川石棉熊家沟泥石流形成机理与成灾特征分析

四川石棉熊家沟曾于2013年7月4日爆发泥石流,该次泥石流物源类型多样、形成机理复杂,并发生堵塞主河的次生灾害链,具有代表性。通过研究,本次泥石流是在强降雨条件下,以中上游沟道松散物为启动点、沿程下切拉槽、崩滑不断参与运动的一场由自然因素形成的地质灾害。泥石流形成因素分为强降雨、沟道物源启动、崩滑规模扩大3个方面。参与熊家沟泥石流启动汇集的物质来源为沟道物源和崩滑物源,其中,沟道物源量占总量的81.55%。物源补给以沟道松散物为主,崩滑直接提供物源量小分散。经过"7·04"灾害后,流域沟道淤积抬升,形成新的沟道松散物,为下次泥石流埋下了隐患。熊家沟泥石流的成灾模式类型多样,表现为淤积抬高、撞击冲毁、堵塞主河、淹没上游。通过堵河经验公式判别,"7·04"熊家沟泥石流的形成特征极易发生堵河,当地政府与防灾减灾部门应有的放矢做好地质灾害防治工作。     

浙东南山丘区泥石流爆发的临界雨量分析

首先对浙东南山区泥石流的形成条件（物源、地形和降水条件）进行了研究。随后研究了本区泥石流的基本特征：在形成方式上,以谷坡或沟源地带的土动力启动方式为主;在侵蚀特征方面,主要有面蚀作用和沟谷侵蚀作用;堆积特征方面,在宏观上当规模较大时可形成堆积扇,规模较小时往往以停积于中下游沟道为主;微观上,主要表现为堆积物质结构杂乱,个别具有期次性。对本区泥石流临界雨量组合进行分析,认为采用基于区域临界雨量组合的泥石流预警预报方法较为合理。利用研究区内4次群发泥石流时的降雨特征值确定了本区泥石流爆发的临界雨量组合,并将其应用于研究区泥石流的临灾预警,分为以下步骤：①收集实时降雨资料;②绘制实时雨量组合曲线;③泥石流灾害预警;④泥石流临界雨量基准的修正。     

汶川极震区G213典型泥石流内在因数与运动特征

"5·12"汶川地震后,四川省内多地暴发过大规模泥石流灾害。其中,四川省内重要交通干线G213国道映秀至汶川县段,多次暴发了群发性泥石流灾害,规模巨大、造成危害极其严重。研究以高家沟泥石流2011年时暴发实例,从泥石流暴发成灾的内在因数和运动过程特征进行系统分析;从形成泥石流的沟域地形条件、巨量物源聚集内在因素出发,研究其启动时堵塞溃决、拉槽下切特点,从固体物质运移堆积特征,研究其暴发时阵性流特点;揭露此类泥石流沟大规模暴发成灾的机理。     

汶川极震区G213典型泥石流内在因数与运动特征

"5·12"汶川地震后,四川省内多地暴发过大规模泥石流灾害。其中,四川省内重要交通干线G213国道映秀至汶川县段,多次暴发了群发性泥石流灾害,规模巨大、造成危害极其严重。研究以高家沟泥石流2011年时暴发实例,从泥石流暴发成灾的内在因数和运动过程特征进行系统分析;从形成泥石流的沟域地形条件、巨量物源聚集内在因素出发,研究其启动时堵塞溃决、拉槽下切特点,从固体物质运移堆积特征,研究其暴发时阵性流特点;揭露此类泥石流沟大规模暴发成灾的机理。     

元谋县9·17特大泥石流特征及形成机理分析

2016年9月15日8时至17日8时,连续强降雨导致元谋全县境内多处发生泥石流灾害,特别是2016年9月17日9时黄瓜园镇海洛村及朱布村发生特大泥石流灾害(简称"9·17"泥石流),造成严重损失。本文通过对雷弄大箐泥石流特征及形成机理分析,对预测未来泥石流的发生起很好的参考作用,为泥石流治理和防治提供依据。分析总结"9·17"泥石流灾害形成条件和特征,从降雨、地形和物源条件等方面对泥石流成因进行了研究。结果表明:丰富的前期降雨量,极高的日降雨量和短历时高雨强是泥石流的激发因素,充足的前期降雨量可以极大削弱物源地岩土体的强度;东山地区大部分泥石流沟的山坡坡度和沟床比降属于泥石流易发范围,地形条件有利于泥石流的形成;区内泥石流物质来源丰富,物源主要集中在区域性断裂和人类活动区附近,为箐沟暴发泥石流提供了必要条件。"9·17"泥石流是有利的地形、充足的物源和高强度的降雨共同作用的结果。     

康定新城后山泥石流特征分析

研究康定新城后山泥石流形成条件、动力学特征、量化堆积区平面形态特征。在野外调查的基础上分析泥石流的形成条件,采用雨洪法计算动力学特征参数,针对泥石流堆积扇提出表征堆积区平面形态特征的2个指标。结果:①地处高寒高海拔山区,其形成条件有别于常规泥石流,冻融循环和风化作用为泥石流暴发提供了大量物源,同时有较强的水动力条件;②采用雨洪法分不同设计频率计算其动力学特征参数;③提出量化堆积区平面形态特征的2个指数能较好的表征其形状、长短和扁圆。结论:①该泥石流形成条件与常规泥石流有一定区别,体现在动力条件与物源方面;②提出表征堆积区平面形态特征的2个指标有一定适用性。