具有风景区泥石流治理特色的土木工程措施

风景区泥石流治理不同于其他泥石流的治理。在总结九寨沟风景名胜区泥石流治理土木设计的基础上,提出4种具有风景区泥石流治理特色的土木工程措施。即漂木拦挡、泥沙拦淤、生态保护及景点保护。详细分析了每种技术的减灾需求,在此基础上结合其他泥石流治理设计的成功经验,总结各技术的设计要点,并给出可供参考的成功应用实例。这些成功技术在九寨沟泥石流治理中取得了成功,可为其他风景区泥石流治理借鉴。     

滑坡碎屑堆积体形成泥石流的实验

地震或强降雨诱发滑坡,滑坡体碰撞解体形成碎屑物质堆积在沟道内,在后期降雨作用下形成泥石流,这是泥石流形成的一种方式,可称为滑坡碎屑堆积体泥石流。笔者分析了影响碎屑堆积体泥石流起动的特征参数,通过实验研究了碎屑堆积体泥石流形成的过程,分析了堆积体表面坡度、黏粒质量分数、中值粒径（d₅₀）以及不均匀系数（Cu）对泥石流形成的影响。结果表明：碎屑堆积体表面坡度对形成泥石流所需单宽流量无明显影响;黏粒质量分数在不大于5%时仅影响碎屑堆积体侵蚀,对碎屑堆积体揭底所需单宽流量无明显影响;影响碎屑堆积体形成泥石流所需单宽流量的因素主要为中值粒径和不均匀系数--随堆积体中值粒径、不均匀系数的增大而增大。通过实验数据拟合得出了中值粒径和不均匀系数与泥石流形成和揭底所需单宽流量的公式;由于公式中只考虑了影响碎屑堆积体形成泥石流的两个主要因素（d₅₀和Cu）,因此对比水文计算结果偏小,但整体趋势基本一致。在实际应用到这类泥石流沟时,可通过修正进行预测。     

云南省梁河县章巴小沙河“8.5”泥石流成灾机制分析

2016年8月5日云南省德宏州梁河县芒东镇发生泥石流等地质灾害,造成经济重大损失。在调查的基础上,从短时降雨特征、上游植被及物源条件、下游沟道地形及构筑物约束等方面,梳理泥石流冲淤过程,着重分析了章巴小沙河泥石流成灾机制。结果表明:短时强降雨形成洪流,沿途携裹枯木及巨砾泥沙,在下游桥梁约束处形成堵塞,并逐渐向上游淤积,泥石流漫流至村内,损毁部分民居;之后巨石冲砸桥梁及固床坝,造成桥梁处堵塞溃决,沟逐步向上游侵蚀初期泥石流淤积;最后冲出物堆积在沟口,淤埋两岸农田。     

兰坪县七联村泥石流灾害特征及治理建议

2019年8月7日,云南兰坪县金顶镇七联村出现短时强降雨,致使村东炼登大沟爆发泥石流灾害。泥石流一次堆积体方量约2.1万m~3,造成下游沘江河堵塞并形成堰塞湖,回水量约15万m~3。造成5户农户民房一层进水,约86亩农田受损,并对沘江河下游沿线居民生命财产形成巨大威胁。虽说险情已过去,但为了长治久安,建议该泥石流沟谷应采用稳拦的防治措施,将固体物质拦截在中上游,水石分流。辅以生物工程防治,开展水土保持及生态环境修复。     

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。     

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。     

甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究

本文通过对甘肃省舟曲县城后山三眼峪沟和罗家峪沟特大泥石流灾害的现场调查,从泥石流形成的地形、地质和降雨条件入手,分析了特大泥石流灾害的特征与成因:三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区在2010年8月7日23～24时的1h降雨量达77.3mm,暴雨形成强大洪水依次冲毁两条沟内的天然堆石坝和人工拦挡坝,形成规模巨大的高容重黏性泥石流,泥石流冲出总量和泥沙总量分别为 144.2104m3和97.7104m3; 泥石流携带具有强大冲击力的巨石冲毁房屋5500余间; 在白龙江内形成长约550m,宽约70m,高约10m的堰塞坝并形成堰塞湖,堰塞湖回水长3km,使县城一半被淹; 泥石流造成1744人死亡和失踪。分析研究表明,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流如果在近期遭遇强降雨还会暴发泥石流,但规模比87特大泥石流小;如果强降雨发生在数年后,暴发的泥石流规模比87特大泥石流略小;在20a或更长的时期内,没有发生新的地震影响下,在三眼峪沟和罗家峪沟经历一次大规模泥石流暴发后,泥石流的规模将回到汶川地震前的水平。     

长江委水文局为西藏易贡抢险作出贡献

本刊讯 ２０００年４月 ９日,西藏林芝地区波密县易贡藏布江扎木弄巴沟发生了巨型高速滑坡,并引发泥石流。滑坡堆积形成天然坝,堵塞易贡藏布河床,形成易贡滑坡堰塞湖（国家防总专家组定名,以下简称易贡湖）。 根据西藏易贡抢险救灾总指挥部的要求和水利部水文局的指示,长江水利委员会水文局派出５位科技人员组成水文科技抢险组,携带声学多普勒流速剖面仪（ＡＤＣＰ）等先进设备赶赴灾区。长江委水文局在近半个月的时间内,利用自己的先进设备和技术开展了滑坡泥石流灾害调查,进行了易贡湖入湖流量和湖泊断面测量,推算了库容曲线,…     

四川美姑河牛牛坝水电站库区泥石流成因分析

牛牛坝水电站是美姑河流域“一库五级开发方案”的龙头电站。牛牛坝库区为泥石流多发段。泥石流具有规模较大、分布范围广、发育密度大(1.33条/km)、发生频率高、致灾作用强烈的特点。泥石流灾害是库区重大地质灾害之一。通过系统分析工程区陡峻的地貌条件、发育的区域构造、软硬相间的岩层、广泛分布的堆积体、降雨集中的气候条件及不合理的人类活动等因素对泥石流的影响,揭示了美姑河牛牛坝水电站库区泥石流的成因。     

西藏易贡特大山体滑坡及其减灾措施

分析了西藏易贡河扎木弄沟2000年4月9日发生特大山体滑坡的成因、堵塞河流的机理,以及滑坡堆积体堵塞河道后水位急剧上升可能形成的灾害.介绍了采取抢险减灾的工程措施、非工程措施和预案实施后泄水情况.     

风景区泥石流防治特点与技术

中国大部分风景区位于山区,泥石流时有活动,破坏景观资源,危害生态环境,危及游人安全,而风景区泥石流往往暴发频次低,多含有漂木。分析了风景区泥石流防治的需求和特点,提出了风景区泥石流防治以保护自然景观和生态环境为主、灾害治理工程与自然景观相协调的基本目标。通过泥石流形成区源头治理、新型结构(梳齿坝、滤水坝、预制组合结构)和林内分散拦淤等措施,实现风景区的泥石流的治理目标,形成了以减灾工程与自然景观相协调和工程减灾与生态减灾功能相结合的风景区泥石流治理技术。采用这些技术对世界自然遗产九寨沟的14条灾害性泥石流进行治理,有效地控制了泥石流的发生和成灾,达到了保护景观资源、生态环境、游客与居民安全的目的。     

中国崩塌滑坡泥石流灾害成因类型

通过收集编录中国1920~2013年间160例重大滑坡泥石流灾害事件基本数据,结合笔者多年来从事地质灾害防治研究的体验,按引发因素初步划分了中国崩塌滑坡和泥石流灾害的成因类型。崩塌滑坡灾害成因分为降雨引发型、地震激发型、自然演化型、冻融渗透型、地下开挖型、切坡卸荷型、工程堆载型、水库浸润型、灌溉渗漏型和爆破振动型等10种,初步描述了每种类型的作用机理、破坏模式、运动特征和危害方式,列举了典型案例。泥石流灾害成因分为沟谷演化型、坡地液化型、滑坡坝溃决型、工程弃碴溃决型、尾矿坝溃决型、冰湖坝溃决型和堆积体滑塌侵蚀型等7种,描述了每类的引发因素、启动模式、运动特征和危害方式,列举了典型案例。这个分类方案拟为重大地质灾害成因的快速研判和应急响应决策技术支持系统的研发提供科学基础。     

震后坡面松散堆积体失稳水力学机理研究

为研究震后强降雨条件下沟道泥石流产生的力学机制及水力学机理,以都江堰市龙池镇银洞子泥石流沟为研究对象,构建坡面松散堆积体地下水位变化水力模型,按照水力学渗流理论,分析了震后泥石流形成区坡面松散堆积体内潜水位变化的特征和规律,定量研究了动静水压力对坡体的作用特点。根据理论分析、实例验证与物理模拟试验的研究结果,获得了对坡面松散物源启动力学机理、启动临界条件及启动模式的深刻认识：(1)在强降雨激发作用下,随着坡体内潜水位不断升高,水力条件不断恶化,最终导致坡面松散堆积体发生失稳破坏;(2)堆积体内潜水位高度是坡面面积(S)、稳态降雨强度(I),坡体几何参数、导水系数(T_D)等参数的综合函数,S、I越大,则潜水层厚度(H)越大,反之,当坡面集雨面积和稳态激发降雨强度一定时,导水系数、坡体宽度和潜水面倾角越大,则坡体内产生潜水层垂直厚度越低;(3)随着坡体内静水压力(P)增加,堆积体基底抗滑力将会降低;随着坡体内动水压力(G_d)增加,坡体下滑力将会增加;(4)根据剩余下滑力的存在形式,震后坡面松散堆积体的启动模式可分为2种,即坡体整体启动的推移式失稳...     

狭陡型泥石流成灾特征与防治对策研究——以阿坝州金川县刘家沟泥石流为例

刘家沟位于四川省阿坝州金川县,是一条狭陡型高频泥石流沟,每年雨季,降雨激发泥石流灾害链。本文在野外调查和实地勘测的基础上,分析认为,受汶川MS8.0地震扰动,刘家沟形成流通区单位面积上松散固体物质达98.11×10⁴ m³,在409.8‰的平均纵坡降下,泥石流活动频率明显增强,泥石流沿程放大效应明显,最终形成了降雨+径流侵蚀-滑坡-堰塞体-堰塞体溃决-增大的泥石流-堵河形成堰塞湖-卡撒沟中、下游损害的灾害链。提出采用格宾石笼进行固坡护床,结合拦挡坝拦粗排细的作用,根据保护对象设置防护堤,优化排导槽与主河交汇条件的综合治理措施,可为小流域高频狭陡型泥石流灾害的治理提供参考。     

长白山天池及邻区次生火山灾害类型、分布及其与火山地质的关系

基于对长白山天池及邻区火山地质和次生火山灾害的编图结果,从岩性、断裂、地形地貌和水系等方面,分析火山喷出物的地质特征与这些火山物质所导致的次生火山灾害之间的相关性。研究表明,崩塌发生在柱状节理发育的硬质岩中,多期火山喷发以及伴生的地震活动剥蚀掏空坚硬岩层间的松散堆积体,使岩体失稳发生崩塌,局部陡崖地貌在地震影响下亦会发生崩塌灾害。软质岩和松散堆积体受流水侵蚀,河谷下切,河流两岸斜坡前缘形成开阔的滑动空间,火山地震引起山体变形,斜坡岩体结构遭到破坏发生滑坡灾害。火山先期喷出的碎屑物和崩塌滑坡产生的碎石是火山泥石流的重要物质来源,火山喷发或强地震引发的洪水灾害以及地形地貌对火山泥石流的形成、搬运和分布范围起关键性作用。     

基于水槽试验的冰碛土泥石流启动机理分析——以中巴公路艾尔库然沟为例

冰碛土启动形成泥石流在中巴公路沿线十分常见。前人对冰碛土特征变化及影响冰川泥石流形成的研究较少。为进一步探索泥石流暴发的原因,此次基于水槽试验,结合研究区的冰碛土物理力学特性进而探究冰碛土体形成泥石流的过程与机制。结果表明:(1)融水流量分别为8 L/min、12 L/min、16 L/min和56 L/min的情况下,冰碛土内部结构发生变化,其被冲刷时的破坏形式和启动过程具有差异性;(2)泥沙含量随融水流量和时间的不同而发生波动变化,泥石流冲刷启动和土体坍塌淤堵反复循环;(3)综合冰碛土特征变化及实验现象,将冰碛土泥石流的启动机理分为渗透饱和、侵蚀坍塌、冲刷启动三个部分;(4)冰碛土泥石流的稳定系数与水流流量呈幂函数关系。     

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。     

基于水槽试验的冰碛土泥石流启动机理分析

冰碛土启动形成泥石流在中巴公路沿线十分常见。前人对冰碛土特征变化及影响冰川泥石流形成的研究较少。为进一步探索泥石流暴发的原因,此次基于水槽试验,结合研究区的冰碛土物理力学特性进而探究冰碛土体形成泥石流的过程与机制。结果表明:（1）融水流量分别为8 L/min、12 L/min、16 L/min和56 L/min的情况下,冰碛土内部结构发生变化,其被冲刷时的破坏形式和启动过程具有差异性;（2）泥沙含量随融水流量和时间的不同而发生波动变化,泥石流冲刷启动和土体坍塌淤堵反复循环;（3）综合冰碛土特征变化及实验现象,将冰碛土泥石流的启动机理分为渗透饱和、侵蚀坍塌、冲刷启动三个部分;（4）冰碛土泥石流的稳定系数与水流流量呈幂函数关系。     

坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明：泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.     

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。