我国泥石流研究

泥石流是一种突发性的自然灾害现象,多见于半干旱和半湿润山区以及处于退缩阶段的高山冰川(特别是海洋性冰川)的边缘地区。有些山区,地震活动过程中也伴生有泥石流。泥石流是产生在沟谷中或坡地上的一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流     

2008年汶川地震重灾区的泥石流

2008年,在"5·12"汶川地震后,随着降雨的发生,地震重灾区的中高山区较普遍地多次发生了泥石流灾害,尤其是对一些地震灾民安置点板房区造成了危害,累计造成人员伤亡(含失踪)达450余人,进一步加重了灾情.按照地震与泥石流暴发的时间顺序分类,区内的泥石流属后发型地震泥石流.其特征主要为:泥石流活动频率增高,暴发点多,规模大小不一,流体件质一般以粘性为主,密度值多在2.0-2.3t/m<'3>之间;泥石流的活动范嗣与降雨关系密切,活动范围还受地形因素控制,主要集中在龙门山等中高山区;泥石流危害形式有冲毁、淤埋、堵塞主河等多种形式.因此,在汶川地震重灾区这样的Ⅸ域选址恢复重建,实质上是在上程地质条件复杂的不稳定区内选择相对稳定的安全岛,町供选择的场地极为有限.故恢复重建居民点时应因地制宜,尤其是岷江等江河峡谷区等地的居民点重建,宜保持当地居民传统的分散、多点居住的特点,而不宜于搞成规模较大的集中成片的居民点.这样既有助于场址的安全,义可以避免大规模泥石流、滑坡、崩塌、山洪等山地火害发生时造成大量的人员伤亡.地震重灾区2008年的泥石流活动显示,龙门山及邻近的邛崃山等山区因汶川地震的影响,泥石流已进入强烈活动时期.其强烈活动时间,可能持续10～30 a,甚至更长.对此,要有足够的重视.在可能遭遇泥石流的区域开展的各种工程建设,一定要加强防范措施,防止泥石流危害.     

"5.12"汶川地震次生山地灾害的分布与特点

"5.12"汶川地震的重灾区,主要分布在龙门山高山峡谷区和四川盆地深丘区等地,行政区划上涉及四川省的成都市、绵阳市、德阳市、广元市、阿坝藏族羌族自治州,甘肃省的陇南市,陕西省的汉中市等的山区,面积大于10×104km2.强烈地震除直接造成众多人员伤亡和各种设施被毁外,还在山区引发了大量次生山地灾害,形成灾害叠加,导致灾情更加严重.次生山地灾害主要沿龙门山地震断裂带集中分布和沿河谷两岸山坡分布,具有下列特点:1.类型多样,包括崩塌、滑坡、滚石、堰塞湖、泥石流等;2.数量上以滚石、崩塌、滑坡为主;3.导致了大量人员伤亡;4.堰塞湖主要由地震滑坡、崩塌形成;5.泥石流活动具滞发性,地震直接激发的泥石流仅一处;6.对生态环境破坏极大;7.加剧了防洪形势的严峻性;8.主要沿龙门山断裂带活动;9.活动强弱与地震烈度大小关系密切.     

青藏高原东缘和邻区晚新生代泥石流活动规律及其成因

本文根据大量野外考察资料和室内测年数据 ,通过对晚新生代以来不同时段泥石流沉积物的分布特征研究 ,总结了青藏高原东部及华北地区第四纪泥石流活动的规律。认为晚新生代大规模的泥石流活动始于晚第三纪 ,晚上新世～早更新世泥石流活动主要中心集中在青藏高原东部边缘地区 ;中更新世是泥石流活动最活跃的时段 ;晚更新世位于大陆内部的秦岭北坡及陇南山地泥石流活动减弱 ,华北北京山区及太行山东麓泥石流活动加强。第四纪泥石流活动的规律性变化与青藏高原的阶段性隆起及亚洲季风的建立有关     

汶川地震后四川省都江堰市龙池镇群发泥石流灾害

在2008 -05 - 12汶川地震后的极震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙溪河流域的龙池“8·13”群发泥石流灾害就是其中之一.龙溪河流域在2010 -08 -13遭遇强降雨过程,流域内共有45处暴发泥石流,其中34处沟谷泥石流,11处坡面泥石流,泥石流冲出总量共334×104m3,造成大量泥沙淤积在龙溪河下游河道内,该段河床平均淤高5 m.诱发“8·13”群发泥石流的最大1h降雨量达75 mm,相当于20 a一遇的1h降雨量.“8·13”群发泥石流中88.9％的泥石流活动集中在汶川地震发震断裂带附近3 km范围内,仅有11.1％的泥石流分布在距汶川地震发震断裂带3～5 km范围.除受汶川地震发震断裂带影响外,泥石流分布还受地层岩性和地形的影响.龙池群发泥石流以粘性泥石流为主,占总数的88.9％,而稀性泥石流很少,仅占总数的11.1％.小规模泥石流占多数,达到总数的60.0％;大规模泥石流很少,仅占总数的11.1％,其他为中等规模泥石流.泥石流流域主要为小流域,＜1 km2的泥石流流域占多数,达到总数的68.9％;而＞3 km2的泥石流流域很少,仅占总数的6.7％.龙溪河河道内的泥沙淤积受泥石流活动、主河道坡度和宽度的控制,河道上半段没有泥沙淤积,而下半段有大量泥沙淤积.龙溪河河道内淤积的泥沙颗粒粒径受沿岸泥石流流域岩性的影响,粒径从龙溪河上游到下游呈明显的从大到小的变化规律.龙溪河流域在遭遇较强降雨时还会暴发泥石流灾害;在汶川地震发震断裂带附近的山区,在暴雨激发下还有可能暴发群发性泥石流灾害.在雨季到来时需要提高警惕,预防地震次生泥石流灾害,特别要提防不易被发现的小流域泥石流灾害,做好防灾预案和预警报工作,最大程度地减轻泥石流灾害.     

泥石流堆积特征及其斜坡稳定性评价

以往对泥石流的研究多集中在活动泥石流及其危害方面，边坡稳定性评价中，常据泥石流堆积体边坡看作均质边坡。通过对川西山区若干典型泥石流堆积边坡的研究，划分了泥石流的堆积类型，发现泥石流堆积边坡并非一种完全均质边坡，而是一种具有控制性沉积结构面的堆积边坡，并论述了不同类型泥石流堆积边坡的控坡要素及其边坡稳定性。     

我国山地灾害的研究

对山地开发利用不当,就会引起生态系统失调,山地灾害频繁发生。这成为我国以及许多国家在山区建设中所面临的一个现实问题。 山地灾害是山区常见的自然现象,其包括水土流失。泥石流、滑坡、崩塌、冰雪害、冻土以及发生在山区的地震、冰雹等灾害。本文着重论及我国对泥石流、滑坡与崩塌等山地灾害的研究。     

地震后泥石流临界雨量变化特征——以汶川地震区小岗剑沟为例

在地震的影响下,泥石流暴发所需的临界降雨条件降低.通过现场调查分析,首先得出小岗剑沟泥石流沟床起动的形成机理及其“地震-滑坡-碎屑堆积-降雨-泥石流”的形成特征,然后在建立了泥石流发生的临界雨量模式基础上,以小岗剑沟泥石流临界雨量为研究对象,采用将其地震前后临界雨量相比较的方法,得到了临界雨量的变化特征,并探索变化的原因.小岗剑沟2010年暴发泥石流的临界雨量约为地震前的21％,2011年暴发泥石流的临界雨量约为地震前的23％,地震后临界雨量大幅度下降.但随着泥石流活动的不断发生,临界雨量有逐渐恢复的趋势.     

汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测

汶川大地震发生后,暴雨又激发了新的滑坡和泥石流发生.为探讨汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势,对比分析了日本关东大地震和台湾集集大地震后诱发滑坡和泥石流活动趋势,在此基础上,对汶川地震区未来滑坡、泥石流活动趋势作了预测分析.同时,还讨论了估算不同强度降雨条件下滑坡面积和泥石流冲出量的方法.初步研究表明,汶川强震区至少在近10 a内,滑坡和泥石流活动趋势是强烈的,之后地质条件将逐渐趋于稳定.本研究选择了面积为5.9 km2的北川县城西侧斜坡为研究区,计算结果是如果一旦遭遇100 a一遇降雨,新增滑坡面积可达166.97 ×104 m2,约占整个研究区流域面积的28.3%.本研究还预测了魏家沟、苏家沟流域的不同频率降雨条件下的泥石流土砂产量,在100 a一遇降雨条件下,泥石流土砂产量分别达71.0×104 m3和49.2×104 m3.研究成果为进一步认识汶川地震区后续降雨作用诱发的滑坡泥石流活动趋势提供参考.     

强震后高烈度区泥石流危险性评价——以汶川地震区G213线映秀到彻底关段为例

强震在高烈度的山区往往诱发大量的崩塌和滑坡,一到雨季不同规模的泥石流频频暴发,造成严重的灾害.以处于汶川地震Ⅺ度烈度区的213国道映秀到彻底关段的21条沟为例,探讨强震后如何对高烈度区的沟道泥石流的规模、频率、危险性作出尽快评价.为此,针对地震泥石流的特点和形成条件,确定影响泥石流规模和频率的评价因子;并从已有的相关图件和遥感影像中获取评价因子的特征值;用简单的数学方法将因子特征值分为五级,并归一化为0.0到1.0的标准值;用层次分析法计算出评价因子的权重;然后用常用或改进的评价模型,对21条沟泥石流的规模、频率、危险性分五级作出评价;最后用强震后3 a间各沟实际发生的泥石流规模和频率对评价结果进行检验,结果表明两者吻合度比较好.这种尽快的评价方法,可供其他山区强震后高烈度区的泥石流危险性评价参考.     

岷江上游潜在性泥石流堰塞湖危害及判识

汶川地震造成泥石流形成条件的改变,其次生灾害堰塞湖的危害已开始显现。如何对震后潜在性泥石流堰塞湖进行判识,成为迫切需要解决的问题。选取岷江上游映秀至汶川段为研究区,通过分析震后泥石流形成条件的变化、典型泥石流堰塞湖的危害及松散物质储量,选取潜在性泥石流堰塞湖的判识指标,利用模糊物元可拓模型,建立潜在性泥石流堰塞湖的综合判识模式。通过判识,研究区形成泥石流堰塞湖可能性高的一级支沟有17条,主要集中分布在映秀镇至草坡乡段,此段将是今后受堰塞湖危害的高危地段。     

雅砻江二滩水电站库区泥石流

雅砻江二滩水电站库区泥石流十分活跃，在库区内，沟谷型泥石流沟１００条．库首左岸的金龙沟，多次暴发过泥石流，用金龙沟泥石流活动特征与短历时雨强的资料，经计算分析后，得到了库区泥石流活动规律、流域环境条件与雨强之间的关系式，并给出了金龙沟暴发泥石流的降水指数３６００，有助于泥右流预报．     

汶川震区北川县城魏家沟暴雨泥石流灾害调查分析

2008-09-24强降雨过程导致汶川震区北川县城魏家沟泥石流暴发,对老北川县城造成了严重的破坏.由于这场泥石流灾害发生在汶川地震高烈度区,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石流发育特征具有萤要的意义.根据现场调查和高分辨率航空图像解译,分析了魏家沟泥石流流域特征,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.魏家沟泥石流典型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.     

暴雨泥石流冲出距离预测

有效确定泥石流可能的危险范围对制定防灾减灾规划具有重要的参考价值.在对2008-09-24北川县境内发生的72处暴雨泥石流调查的基础上,通过对泥石流冲出距离的统计分析,提出了基于地貌学特征的泥石流冲出距离预测模型.模型根据泥石流沟流域面积的大小分类,给出了相应的计算取值参数范围.将该模型应用到汶川县城后山2条泥石流沟进行验证,计算结果表明,用模型预测的泥石流冲出距离比实际冲出距离稍偏大,平均误差值介于4%～11%间,这对泥石流实际冲出距离的预测是可行的.     

强震区泥石流启动机制

地震区的泥石流物源主要来源于滑坡、崩塌等松散体,具有结构疏松,密实度低,堆积时间短等特点,与非地震环境中的滑坡、崩塌堆积体的结构有所不同,堆积体的物理力学性质发生了改变,堆积体转换为泥石流所需的外界条件也相应的改变。以汶川地震区都江堰市龙池镇典型泥石流灾害为例,分析了地震滑坡、崩塌松散体的堆积形态和堆积体的应力环境。从静力学和动力学角度分析堆积体在强降雨条件下的起动特征,探讨了降雨作用形成的地表径流水深与堆积体失稳时的应力极限状态的关系。分析得出沟道岸坡滑坡堆积体发生侵蚀时的地表径流力为F=(τ1f-f1sinα)/cos(α-26.65),并建立径流水深与地表径流力的关系:H=F/4ρsgJ。分析在动量守恒条件下,堆积体单位时间内的侵蚀体积dV=dM/γs模型。为了进一步探讨在实际现场的应用,以汶川地震区都江堰市的水打沟泥石流为例,分析发生泥石流时的地表径流水深为0.011 m,其结论与实际调查结果基本一致。     

泥石流危险范围模型实验*

通过在云南东川蒋家沟现场小规模泥石流堆积过程的68回次标准模型实验,本文探讨泥石流最大堆积长度、最大堆积宽度、最大堆积厚度和堆积面积与泥石流供给方式、堆积区坡度、流通区坡度和泥石流容重的相互关系。得出了特定控制参数下,泥石流危险范围的各类计算公式。     

都汶公路沿线泥石流危险性评价

汶川地震诱发的次生泥石流灾害,已成为灾区防灾减灾工作的突出问题和灾后恢复重建的重要制约因素之一,泥石流危险性评价是泥石流灾害风险管理的核心基础技术。以都汶公路沿线的31条泥石流沟为研究对象,通过野外考察、遥感图像的解译、查阅相关文献资料等手段获取研究区泥石流沟的基础数据,通过选取地质、地形、气象、水文指标,并利用主成分分析法对关键因子进行筛选和灰色系统模型进行权重的确定,建立泥石流危险性评价模型,计算得到每条沟的泥石流危险度值。评价结果表明:公路沿线31条泥石流沟处于不同泥石流危险等级:极高危险占23%,高危险占35%,中度危险占13%,轻度危险占29%;其中红椿沟、肖家沟、烧房沟等沟属于泥石流极高危险沟道,高家沟、牛圈沟等属于高度危险沟道,公路选线须采取避让或充分的防治对策。     

贡嘎山东坡植被原生演替的种间协变

泥石流迹地形成植被原生演替系列．通过对演替不同阶段群落优势种群多度的调查，主要采用Ｓｐｅａｒｍａｎ系数来测度种对的多度数据协变的相对强度．结果表明，ｒ对策和Ｋ对策的种对有负协交关系；先锋树种的种对有正协变关系．     

汶川地震重灾区泥石流沟内崩滑物空间分布的RS-GIS定量方法

汶川地震在山区引发大量崩塌、滑坡,形成大量的固体松散碎屑物质堆积在沟谷内(CLCAR,崩滑碎屑区),使得地震山区泥石流活动性增强。以岷江上游四川省汶川县银杏乡、映秀镇的15条泥石流沟的SPOT遥感影像为基础,利用GIS技术对CLCAR空间分布进行分析。建立CLCAR与流域高程、主沟侧距和沟口纵距的分布函数T(x)、M(x)和G(x),对CLCAR的空间分布特征进行描述;并计算其积分(DT、DM和DG)作为CLCAR空间分布特征的定量化参数。结果表明,函数T(x)、M(x)和G(x)能够较全面描述CLCAR的空间分布特征,DT、DM和DG能够作为CLCAR空间分布特征的定量化参数。泥石流沟谷内CLCAR的空间分布对泥石流的形成及规模具有一定的影响;在对灾区泥石流研究时有必要考虑泥石流沟内CLCAR空间分布特征。