西藏波密县古乡沟泥石流模型试验中的模型砂配制

对西藏古乡沟泥石流模型试验中的模型砂配制进行了研究,旨在保证模型试验的合理性和科学性,从而为泥石流灾害防治工程提供可靠的设计依据。通过对泥石流形成区和堆积区样品的粒径分析,根据模型试验的目的和条件,选定模型的几何比尺为1∶100,但模型砂的配制采用泥砂分段模拟法,原型中小于0.1 mm的颗粒不缩小,仍按重量百分比配制;原型中大于0.1 mm的颗粒按相似比尺缩小后用小于0.1 mm模型砂代替。并通过模型样品的选用和粒径组合对泥石流体以及堆积扇的模型砂配制过程进行了详细的分析研究,使模型试验获得了比较好的结果。     

西藏波密米堆冰湖溃决浅议

1988年7月15日西藏波密米堆终碛湖发生溃决,最大洪峰流量1270立方米/秒,溃决水量540万立方米,形成了大规模的泥石流-洪水灾害。冰湖溃决的原因是;终碛堤存在渗漏薄弱环节,堤内有埋藏冰;持续高温和冰川融水的潜热使埋藏冰融化,由潜蚀而迅速发展成管涌导致溃决。     

西藏古乡沟泥石流的数值模拟

泥石流运动数值模拟是确定泥石流泛滥范围、进行危险性分区、辅助减灾工程设计与检验的重要方法。以西藏波密古乡沟为实例,从泥石流的二维运动方程出发,使用一种新的数值方法对古乡沟50a一遇泥石流在堆积扇上的运动过程进行了数值模拟,获得了其最大流速、流深、动量和动能的空间分布,并据此确定了受泥石流危害较小的川藏公路穿越堆积扇方案。将泥石流数值模拟结果与游勇等1997年做的模型试验结果进行了比较,具有较好的相似性。     

西藏古乡沟泥石流发展趋势

1950年地震造成的大规模雪崩、冰崩及崩塌,堵塞古乡沟中游沟道,在降雨、气温及冰雪融水作用下,1953年溃决成特大冰川泥石流,流量达2.86万m~3/s。随着流域内补给物质的转移,古乡沟泥石流的规模、容重、暴发频率可能会减弱。     

西藏古乡沟泥石流流速

根据水力学原理和古乡沟泥石流实测资料,结合试验数据,经计算分析,提出了泥石流流速。这个公式为整治古乡沟泥石流和川藏公路沿线泥石流沟提供了参数。     

西藏波密天摩沟"9·4"特大泥石流形成的气象条件

从地貌地质环境、地面气象要素、大气环流背景、T213数值预报产品和卫星资料等方面,并着重从气象条件,对2007-09-04西藏波密县古乡天摩沟发生的一次特大泥石流灾害事件进行成因分析.结果表明:由于前期气温持续偏高,加剧冰川融水,加上9月4日凌晨出现强降水,天摩沟地形高度落差大、松散固体物质丰富,水源、能量转化和物源三者同时满足,是造成这次特大泥石流灾害的直接原因.     

汶川地震后四川安县甘沟培溃泥石流及其对策

汶川地震诱发的大量崩塌和滑坡不仅直接为泥石流活动提供松散固体物质,还可能造成沟道堵塞.沟道内的堵塞坝虽然不像主河道上的堰寒湖那样造成大范围灾害,但溃央后却会引发大规模泥石流,给人民生命财产和基础设施等造成严重危害.以四川省安县高川乡甘沟为例,说明其造成泥石流的危害特征及防治对策.通过对甘沟自然环境背景条件的分析,发现甘沟具备泥石流暴发的地形地貌和降水条件;流域内地震诱发的崩滑体不仅为泥石流的形成提供丰富的松散固体物质,还造成沟道堵塞,形成堵溃型泥石流.甘沟已建的排导槽存在过流能力不够、槽底和侧墙已基本被破坏、弯道处未考虑超高、沟内未布置拦挡工程等问题.目前沟内由于松散固体物质充足,在一定的降水条件下,仍会再次暴发泥石流.针对甘沟的具体情况,提出了修建拦挡、重建排导槽并结合预警预报措施的防治对策,并对重建排导槽的过流断面进行了优化设计.     

西藏波密天摩沟“9·4”特大泥石流形成的气象条件

从地貌地质环境、地面气象要素、大气环流背景、T213数值预报产品和卫星资料等方面,并着重从气象条件,对2007-09-04西藏波密县古乡天摩沟发生的一次特大泥石流灾害事件进行成因分析。结果表明：由于前期气温持续偏高,加剧冰川融水,加上9月4日凌晨出现强降水,天摩沟地形高度落差大、松散固体物质丰富,水源、能量转化和物源三者同时满足,是造成这次特大泥石流灾害的直接原因。     

金龙沟泥石流

紧靠二滩水电站导流硐进口的金龙沟支流,泥石流活动频繁,来量丰富。为了确保电站施工安全,本文在调查研究的基础上,对泥石流的流型、峰值、过程总量进行了估算;同时根据泥石流来量的大小,提出了控制泥石流的几种工程硬措施。     

西藏中尼公路沿线的泥石流

中尼公路是西藏西南部经济发展的动脉，沿线泥石流灾害严重威胁到线路的正常运营，本研究根据航空照片和卫星图象解译结果，结合现场踏勘校对，深入地研究了沿线700km范围内的环境背景条件和泥石流活动规律，确定沿线有泥石流沟842条，其中沟谷型泥石流沟474条，在公路一侧直接危害公路的沟谷型泥石流241条，深入地探讨了这一高原特殊环境下的泥石流活动特性；为公路部门提供了泥石流防治方案，成为线路整治改建的依据。     

罗坝街沟泥石流特征分析

本文通过研究1933年、1983年、1984年和1997年四次典型泥石流活动特征并收集相关资料，揭示了罗坝街沟泥石流活动的典型性和区域代表性。其主要特征为：①在降雨、地震、等直接或间接因素作用下，泥石流的暴发同降雨的频率表现出不同步性；②谷风产生的大片类黄土堆积与滑坡体共同参与泥石流的形成；③历史上暴发的泥石流表现出高流速、大流量；④堆积扇形态表现为特殊的长条扭曲“葫芦状”；⑤罗坝街沟泥石流在堆积区的运动表现为沟道的摆动性和输移的畅通性。这些鲜明特征使我们有必要对罗坝街沟泥石流作进一步研究。     

从蒋家沟泥石流阵流看泥石流堆积

野外观测和实验证明，泥石流的堆积是经过无数随机的“元堆积”叠加形成的。“元堆积”保留了泥石流的活动特征。根据云南东川蒋家沟泥石流阵流资料和阵流的数值模拟，发现堆积厚度与阵流的深度和速度，在统计上是一致的，说明了堆积与运动之间的系统性联系。这种联系为泥石流活动的系统性和泥石流灾害的评估提供了新的线索。     

北京大烂碴沟泥石流堆积扇的特征及其演变过程

北京山区由于山坡陡峻、构造发育、岩体破碎,加上气候条件,泥石流灾害的发生较为频繁.密云县是北京山区泥石流高发区,冯家峪镇则是密云县泥石流发生最多的区域.密云县冯家峪镇西白莲峪历史上发生多次泥石流,其流域自然地理条件复杂、泥石流堆积形态多样,大烂碴沟泥石流堆积扇具有一定的代表性.研究泥石流堆积特征及其演变过程,以期丰富北京山区泥石流基础资料,同时对完善泥石流灾害防治的危险区区划有所裨益.在收集当地泥石流发生历史资料的基础上,详细的调查了西白莲峪大烂碴沟的自然地理状况和泥石流堆积物的特点.大烂碴沟上游沟谷剖面呈"V"形,切割明显,地形坡度一般在32.以上,而下游沟谷剖面呈"U"形.从泥石流形成的年代和冲刷痕迹推测,"U"形沟谷为泥石流冲刷形成.整个流域成扇形,泥石流形成区面积为0.58 km2,流通区面积为0.09 km2.大烂碴沟流通区沟道极短,这样,形成区汇集洪水到达流通区后,严重冲刷沟谷坡脚,破坏基岩的稳定性,造成两岸岩石滑坡、崩塌和沟床岩石的整体性搬运,从而形成泥石流.流域出口处有泥石流扇形堆积体,砾石含量较多.采用野外调查和室内实验结合的方法对大烂碴沟泥石流的堆积物特点进行研究,具体如下:(1)地貌特征:采用野外量测与填图的方法,主要调查堆积扇的部位及其地形、沟道比降与宽度,堆积物外部形态等.(2)结构组成:主要有颗粒级配、岩性组成、砾石排列与分选性、堆积物的结构与构造特征,以及粒态、擦痕、砾石包裹情况,大漂砾粒径、堆积位置与排列等颗粒特征.砾石的调查通过在沟道内随机选取一定数量的砾石进行abc长度和倾向调查.以上参数通过现场观测、测量取得.选定泥石流堆积区典型部位Ⅰ和Ⅲ,通过挖圆形探坑,取出全部颗粒.将颗粒直径大于10 mm的大颗粒筛出,称重,将剩余颗粒1 kg左右带回实验室分析.粒度分析的主要方法为:平均粒径比中值能更正确地反映碎屑颗粒的集中趋势,按福克和沃德的平均粒径的表达式Mx:φ16 φ50 φ80/3判别碎屑颗粒的集中趋势;采用由福克和沃德提出的标准偏差σ=φ84-φ16/4 φ95-φ5/6.6判别颗粒大小的均匀程度;采用福,克和沃德的偏度公式:SK1=φ16 φ84 2φ50/2(φ84-φ16) φ5 φ95-2φ50/2(φ95-φ5)判别粒度分布的不对称程度;峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的,也就是度量粒皮分布的中部与两尾端的展形之比,采用福克和沃德提'出的峰度公式KG=φ95-φ5 φ80/2.44(φ75-φ25)判别.在查阅历史资料和堆积物调查的基础上,本文对大烂碴沟泥石流堆积扇的发育和演变过程进行了分析.研究结果表明,该区泥石流堆积扇的形成受到初次水石流和二次粘性泥石流两种泥石流形成过程的影响,水石流形成堆积扇主体,粘性泥石流则起到显著改变堆积扇形态特征的作用.大烂碴沟泥石流堆积扇的演变过程和特征明显受到大烂碴主沟和西白莲峪主沟水流的影响.从外部特征来看,堆积扇可以分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ四个区,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区表现为二次泥石流堆积特征,Ⅳ区表现为初次泥石流堆积特征.两次泥石流形成过程中固体物质的运动方式、搬运距离和侵蚀强度不同,其堆积扇在不同分区的沙砾粒径、排列方向和圆度也反映出两次泥石流的形成特征.该研究结果对今后进一步探讨北京山区泥石流形成机理和运动过程以及为北京山区泥石流防治制定有效措施提供了科学依据.     

泽错公路夏果沟泥石流成因及防治

泽错公路是西藏自治区主骨架公路网络“六大通道”之一，由于该区域独特而又脆弱的自然环境因素，泥石流灾害分布广泛，暴发频繁，活动强烈，类型众多，严重地影响公路的畅通。泽错公路全长217km，有泥石流沟71条，平均密度为3．27条／10km，其中，夏果沟泥石流危害比较严重，其发育特征及其危害方式在公路沿线非常典型。夏果沟是一条高频率亚粘性泥石流沟，每年平均暴发泥石流10次左右，泥石流体含有大量石块，比较粘稠，汇集到公路后发生强烈堆积成灾，形成路堑阻断交通。每次泥石流暴发其堆积厚度可达2m以上，长度65m左右，一般要2—3d或更长时间才能清除，严重地影响到公路畅通。根据夏果沟泥石流对该段公路及灌渠和农田的危害特点，防治工程的重点是将泥石流固体物质拦蓄在沟内，采取拦挡停淤的工程整治措施。工程实施后，该公路段泥石流灾害消除，保证公路畅通和灌渠及农田的安全，取得良好的效益。     

金沙江向家坝库区泥石流发育状况及其沟谷形态的非线性特征

通过对金沙江向家坝库区长约150km范围内的55条泥石流沟发育状况统计显示。自库首至库尾。泥石流沟的数目、发育密度及规模均呈逐渐增强趋势。同时泥石流沟的流域面积、主沟长度及纵坡平均坡降均存在明显的分形特征，它们与沟道数目之间有良好的非线性关系，并在一定程度上揭示了这些泥石流沟谷形态演变的非均匀性和自相似性。     

黑水县芦花沟泥石流灾害治理现状与建议

芦花沟是岷江水系黑水河中游右岸一级支流,历史上曾多次暴发泥石流,对黑水县城芦花镇造成了严重的危害和威胁.自上世纪80年代对其进行综合治理后,泥石流得到了有效控制.但由于工程年久失修,加之近几年降水量偏高,该沟泥石流有进一步活跃的趋势.仅2004年就发生了3次泥石流,其中09-30泥石流冲出物近1×104 m3,规模较大,并在排导槽中产生堵塞,幸得当地政府及时启动紧急预案进行了疏通,县城才得以平安.为了消除隐患,减轻灾害,我们对该沟泥石流进行了调查分析,提出了相应的应急措施和进一步防治对策.     

单沟泥石流危险性评价模型相关问题研究

基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据,以具有代表性的灰色关联分析(Grey Relation Analysis, GRA)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)泥石流评价模型为例,探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明:寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度;样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题;泛化能力为模型固有属性,难以通过样本扩充得到提升;空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路,所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。     

美国纽约州立大学布法罗分校火山碎屑流和泥石流数学模型研究近况

美国国家科学基金会信息技术研究计划部批准了一项为期3a。金额为$1900000的山地物质流研究项目在UB执行。旨在运用技术手段提供尽可能准确的地质灾害(如火山和泥石流)信息给科学家、工程防治专家和生活在火山威胁阴影下的居民。SH模型和浅水方程组成了TITAN2D模型的基本方程。TITAN2D模拟了Colima,Casit,Little Tahoma Peak和San Bemardino Mountains等地区的火山和泥石流。