泥石流流速、堆积模式与降雨量关系模拟实验设计

本文以贾峪东沟为研究对象,介绍了泥石流流速,堆积模式与降雨量关系模拟实验目的,方法、装置和物料。并提出最大堆积长度、宽度和厚度与降雨量的关系,降雨量与泥石流扇状地危险范围的关系,堆积形态比与降雨量的关系及流速与降雨量的关系。     

汶川震区清平乡绵远河流域泥石流发育特征分析

汶川地震以后,绵远河流域泥石流灾害频发,研究该流域泥石流发育特征,对认识极震区泥石流活动特点和泥石流发展趋势具有重要意义。本次研究采用现场调查结合遥感解译的方法,分析了绵远河流域降雨时间和空间的分布特点以及该流域泥石流形态、沟床纵坡降以及沟道两侧岸坡特点;调查统计了该流域泥石流物源量、物源密度及其分布特点。研究表明:绵远河流域降雨主要集中在6~9月份,在一定高程范围内,降雨量随着高程的增加而增加;流域内山高坡陡,沟床纵坡降较大,有利于泥石流发育;同时流域内松散物源极为丰富且大部分分布在距沟口高程350 m以上区域,较大的势能大大增加了泥石流的破坏性。     

黏性泥石流沟床冲刷深度研究

沟床冲刷深度是泥石流灾害防治工程设计最重要的参数之一,但到目前为止,关于黏性泥石流沟床冲刷的研究较少,沟床冲刷深度还没有权威可信的计算方法,是泥石流防治工程设计急需解决的技术问题。详细分析了黏性泥石流及可能冲刷沟床运动过程中受力情况,推导出黏性泥石流沟床最大冲刷深度计算公式。公式表明黏性泥石流沟床冲刷深度随泥石流泥深、泥石流重度和沟床纵比降及沟床堆积土体黏性的增大而增大,随沟床堆积土体内摩擦角的增大而减小。与现有计算方法相比,公式基于严格理论推导,计算结果更为精确,可用于计算已发生泥石流地区的不同频率的泥石流的冲刷深度,并举例说明了计算公式的实用价值,其结果为泥石流防治工程设计提供技术支撑。     

西南山区典型低频泥石流沟谷特征与监测预警——以四川省泸定县兴隆沟为例

兴隆沟是一条典型的低频泥石流沟,其流域面积大,主沟长度长,沟床比降小,物源充足,植被覆盖率高,堆积扇下切深度大。通过分析兴隆沟沟谷特征、物源特征和植被特征,确立低频泥石流识别指标为主沟长度≥10km,流域面积≥30km2,主沟沟床比降≤200‰,流域植被覆盖率≥70%,老堆积扇下切深度≥4m,流域形态为扇形,流域内岩体易破碎或易风化。兴隆沟沟口居民聚居,受泥石流威胁,由于无工程防治措施,在2011年安装多种监测设备进行监测预警;通过实践发现,除自动雨量计外,多数监测设备的使用寿命较短,因此建议低频泥石流以雨量监测为主。     

贺兰山苏峪口泥石流物源启动模型试验分析

文中通过模型试验,对试验现象中泥石流启动模式和堆积特征进行观测,研究了贺兰山苏峪口泥石流的形成受沟床坡度、土体含水率、粗颗粒含量三个因素影响的状况,初步探讨了贺兰山东麓泥石流在三个因素影响下的变化情况,试验结果表明:三个因素对泥石流影响由大到小分别是粗颗粒含量,沟床坡度、土体含水率;且粗颗粒含量越低、沟床坡度越大、含水率越高越容易发育泥石流。细颗粒含量较高时,泥石流的类型为沟道侵蚀型,粗颗粒含量较高时,泥石流类型为堵溃型。     

舟曲县南峪沟松散固体物源及其对泥石流的补给特征

南峪沟地处特殊的构造部位,特定的地层经长期的内外营力共同作用,形成泥石流松散固体物源。物源类型有重力堆积物和沟床中下游段松散堆积物,其分布相对较集中,对泥石流补给方式表现为坡面冲刷、崩塌、滑坍和流体冲刷;沟域面积和沟道长度与物源量没有明显的对应关系,决定泥石流补给量的主要因素是沟谷形态和山体岩石类型。     

“8·3”鲁甸地震背景下甘沟流域泥石流危险性评价

2014年8月云南省鲁甸县发生6.5级地震,位于震源中心地带的甘沟流域受地震影响,诱发大量次生地质灾害,流域内松散堆积物质增加,泥石流灾害的潜在危险增大,对沟口集镇造成威胁。本文基于对甘沟流域野外实地调查,综合考虑降雨对震后泥石流的影响,选取泥石流规模、流域面积、日最大降雨量、主沟长度、相对高差、流域切割密度、不稳定沟床比等7个评价因子,通过调整分辨系数为0.227 2的灰色关联法确定其客观权重,并在此基础上采用多因素综合评价方法计算泥石流危险度,对其进行危险性定量评价。结果表明,震后甘沟流域泥石流危险性属中度危险,诱发中等规模泥石流的可能性较大。     

潼关金矿区矿渣型泥石流熵权评价

在简述信息熵概念的基础上,对陕西潼关金矿区8条泥石流沟堆积的采矿废石量、沟谷纵坡降比等9个定量、定性调查指标进行了统计,求出各指标熵Hj、熵权Wj以及沟谷指标可能的概率值fij后,计算得出了潼关金矿区矿渣型泥石流潜势度信息熵的综合评价值;探讨了熵权评价与主观赋权评价的结果差异的原因及建议.     

怒江东月各特大泥石流流域几何形态学特征

怒江支流东月各沟于2010年8月18日凌晨暴发灾难性泥石流,其规模巨大且远程运移超过8 km。为了探究其发生机理,从流域几何形态学特征的角度出发,对东月各泥石流地形条件进行量化研究。在野外调查基础上,对泥石流运移路径纵坡进行1∶1 000比例现场测量,使用1∶10 000比例尺摄影测量数字线划地形图和Arc GIS进行三维地形建模分析。东月各流域长约14.0 km、平均宽度约3.4 km,在约47.3 km2的面积上具有2 849 m的高差。主沟下段沟长8.8km,高差1 084 m,平均比降101‰。B4支沟沟长2.6 km,平均坡降361‰。斜坡在40°~45°这一区间面积占比最高,为17.86%。结果表明,东月各流域属于中国泥石流小流域中面积最大的一类。泥石流形成区为B4支沟及邻近区域,以B4支沟为主。泥石流远程运移受到沟道纵剖面形态和平面形态共同影响。受地形条件影响,泥石流活动呈现单个大周期套叠多个小周期的模式。     

基于熵权-正态云模型的泥石流灾害易发性评价

近年来,由于极端天气事件频发和工程建设活动加剧,泥石流灾害对人类的威胁愈加严峻。因此,在综合分析泥石流灾害发育特征及形成机理的基础上,进行泥石流灾害易发性评价对防灾减灾工程活动具有指导意义。选取沟谷岸坡坡度、沟床纵坡比降、植被覆盖率、单位面积固体物源储量、汇水面积、雨季降雨量建立评价指标体系,采用熵权法确定评价指标权重,将泥石流灾害易发性分为高易发、中易发、低易发和不易发四级,建立基于正态云模型的泥石流灾害易发性评价方法,并以西秦岭地区5条泥石流沟为例验证了该评价模型的合理性。进一步将该模型用于陕西吴堡井沟泥石流灾害易发性评价,结果表明井沟泥石流具有中易发性,评价结果与实际相符。     

岷江上游大白杨沟泥石流特征及成因

大白杨沟流域位于岷江上游四川省茂县境内,处于叠溪镇较场山字型构造北端。该沟曾于1935年和1991年暴发过两次较大规模泥石流灾害,其中1935年暴发的泥石流受1933年叠溪7.5级地震影响,规模很大,其泥石流峰值流量达到557 m3/s。通过对大白杨沟流域两条支沟(小沟、大沟)的地形条件、水源条件及物源条件的特征分析,得出两条支沟具有形成泥石流的充分条件:(1)大沟沟道平均纵比降275‰,小沟为398‰,相对高差达2 023 m;(2)大沟拥有的物源总量为29.21万m3,小沟达到42.01万m3,物源丰富。这些条件很好地解释了小沟泥石流的强活动性。对后期泥石流的形成机制进行分析,大沟以"消防水管效应"形成泥石流为主,小沟则以"消防水管效应"和堰塞体溃决两种方式形成泥石流。最后,通过泥痕法还原了历史泥石流流量,并对后期泥石流流量做了较合理的预测,为大白杨沟泥石流灾害防治提供可靠的数据。     

和龙市东城区泥石流沟谷形态的非线形特征

和龙市地处长白山脉东北部,地质环境质量较差,区内常有泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害发生。该市东城区具备形成泥石流的条件,泥石流发生频繁。文章根据东城区34条泥石流沟的实际调查资料,采用分形理论．研究了泥石流沟谷形态的分形特征及其在不同观察尺度下分维值的变化特征。这种非线形关系在一定程度上揭示了该区泥石流沟谷演变的非均匀性和自相似性。     

震后都汶公路沿线泥石流沟堵江危险性评估

震后泥石流松散物质显著增多,临界雨量降低,导致泥石流暴发频率增加、规模增大,从而使震后灾区泥石流堵江事件频繁发生,给灾区带来严重的二次灾害。为了评价震后泥石流堵江概率大小,本文在野外考察基础上,获得研究区泥石流沟基础数据,并根据水文模型计算不同频率下的泥石流规模; 在此基础上利用泥石流堵江公式,获取研究区域泥石流堵江危险程度(数值),并结合研究区域已发生的泥石流堵江事件,界定了泥石流堵江公式的临界值,使之能够更加准确用来判定泥石流堵江概率,并对 5·12 地震极震区都汶公路沿线的7条泥石流在不同频率下的泥石流堵江概率进行评价。评价结果显示:牛眠沟和关山沟在暴发50a及其以上泥石流时,会发生堵江; 烧房沟、红椿沟和磨子沟在暴发10a及其以上泥石流时,会发生堵江事件; 洱沟和太平沟在暴发5a及其以上泥石流时便可能发生堵江; 上述泥石流沟一旦发生堵江,便会给映秀镇和都汶公路带来严重灾难。通过本文获取的堵江临界值可以作为判定泥石流堵江的参考标准,为泥石流防治、预报提供参考,同时可以为灾后重建和预防二次灾害提供科学借鉴。     

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。     

汶川地震后四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流灾害调查研究

在2008年5月12日汶川地震后的地震灾区暴发了许多泥石流灾害,其中以四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流最为显著。文家沟原来不是泥石流沟,在汶川地震时由于滑坡形成的巨大的滑坡-碎屑流堆积体改变了文家沟的泥石流形成条件,在此后的3个雨季内,文家沟先后暴发了5次大规模和特大规模的泥石流灾害,其中以8.13文家沟泥石流规模和危害最大。8.13文家沟泥石流暴发时的总降雨量为227mm,泥石流持续时间约2.5h,泥石流总量约310×104m3;泥石流造成7人死亡,5人失踪,39人受伤,479户农房被掩埋,直接经济损失4.3亿元。5次大规模和特大规模的泥石流以及洪水仅带走了16%的可以很容易形成泥石流的滑坡-碎屑流堆积物,文家沟如再遭遇较大降雨还会暴发泥石流。即使在今后的雨季中暴发几次规模如8.13泥石流一样大的特大规模泥石流,文家沟在较大降雨下仍然可能暴发泥石流灾害,因此对文家沟泥石流的防治工作将是一个长期的工作。     

泸定县孙家沟泥石流成因及防治对策探讨

泸定县孙家沟位于泸定县城后山,是一条典型的泥石流沟,对泸定县城居民、交通及房屋等造成严重威胁。通过实地考察,分析了孙家沟泥石流的成因,并提出了防治对策建议。     

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.     

西南某水电站旦波北沟泥石流形成条件及运动特征研究

旦波北沟为雅砻江中游右岸河段的一级支流,历史上曾发生多次泥石流.在查明泥石流形成条件的基础上,分析了旦波北沟泥石流的运动特征,包括泥石流的流速、流量、冲击力.这一结论为评价该泥石流对水电站的建设和安全运行的影响具有现实意义.建议左岸前期施工场地和左岸上游备料场沿江设置挡墙,且场地要注意少占行洪断面,防止泥石流沉积淤塞河...     

贵州望谟纳包沟泥石流特征及成因分析

2011年6月5日至6月6日,贵州望谟县发生连续强降雨,引发境内纳包沟泥石流灾害,给当地居民的生命和财产造成巨大损失。本研究着重分析了纳包沟泥石流的物源、地形和降雨因素,指出该地区降雨强度大,流域内30°～40°坡度范围比例最大,最有利于浅层滑坡的发育,滑坡进而为泥石流的暴发提供主要物源;进一步得出泥石流的特征和动力学参数,泥石流为稀性泥石流,最大洪峰流量25 m3/s,泥石流一次冲出固体总量约6 100 m3。该次泥石流的形成机理为浅层滑坡引起的滑坡型泥石流。针对纳包沟的特点,当地政府和居民都应高度重视并实施相应的生物和工程措施以预防泥石流的发生。