黄土梁滑坡型泥石流2~#沟工程治理及效果评价

目前对谷坊、拦砂坝、排导槽等治理措施研究较多,但对滑坡型泥石流的治理研究较少。2008年9月24日,四川省北川县陈家坝乡黄土梁发生特大滑坡,诱发其下游的2~#沟发生特大泥石流,导致沟口103国道被掩埋,堵塞都坝河。为防止泥石流再次发生,对2~#沟泥石流进行了工程治理及治理效果评价。治理措施采用"2~#沟中游4座浅拦坝+2~#支沟中游3座浅拦坝+下游起点设置总长34.7 m束流堤,总长156.4 m排导槽,终点设置总长22.1 m导流堤,排导槽与103国道相交处,采用桥梁工程跨越排导槽",中游和下游统筹的治理方案,并分析了各分项治理工程的作用。与2008年9月24日暴雨相比,2013年8月7日和2016年7月21日2次强降雨活动未发生泥石流灾害,验证了黄土梁2~#沟泥石流防治工程效果较好,为类似滑坡型泥石流工程防治提供了参考。     

汶川县烧房沟高位泥石流成灾模式研究

通过收集资料、遥感解译、现场调查等手段,评价了烧房沟泥石流物源,分析了泥石流形成过程,评述了防治工程效果。认为烧房沟高位泥石流属典型"阶梯沟道型"成灾模式,其运动具有间歇性、破坏力强、沟口速度快等特点,在持续强降雨条件下易暴发大规模泥石流。     

桩基础在大型泥石流拦砂坝中的应用

"5.12"震后,震区泥石流处于高发期。拦砂坝是目前泥石流治理工程中主要的工程措施,新近泥石流堆积体上修建重力式拦砂坝对地基和基础要求较高。以魏家沟泥石流治理工程1#拦砂坝实例,分析桩基承台基础在泥石流治理工程中的应用,并为类似工程的治理提供参考。     

汶川震区文家沟泥石流治理工程效果分析

汶川地震使文家沟内产生大型滑坡并解体成碎屑流堆积在沟道内,成为一条高频泥石流沟,在后期降雨作用下发生了多次泥石流灾害。根据文家沟泥石流的特点,采取了"水沙分离、固护拦停、监测维护"的治理措施进行综合治理,使泥石流起动方式由碎屑堆积体冲刷侵蚀转变为支沟沟床起动。治理后文家沟4个雨季内共发生了3次泥石流,治理工程有效减小了泥石流的规模和危害,但引水截流的实施也伴随了上游清淤等长期性的问题,需进一步重视。通过获得的降雨参数建立了文家沟泥石流临界雨量阈值模型,实施治理工程后泥石流临界雨量有明显提高,并逐年缓慢增长。     

格栅坝（桩林）混凝土施工质量及温度控制

结合舟曲县罗家峪沟泥石流灾害治理工程格栅坝钢筋混凝土施工实例,介绍在受限条件下大体积混凝土在施工中采用质量控制技术措施及控制温度裂缝,为类似格栅坝混凝土施工提供借鉴。     

都江堰市龙池镇黄央沟泥石流特征与防治工程效果分析

黄央沟位于"5.12"汶川地震的极重灾区四川省都江堰市龙池镇,地震使沟内山体发生大规模的滑坡和崩塌,其为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质。地震后黄央沟泥石流十分活跃,2010年8月13日、8月18日和2013年7月9日均暴发了泥石流,造成了严重的经济损失。笔者通过对黄央沟泥石流灾害现场进行实地调查,详细分析了黄央沟泥石流的形成条件和发育特征,并对已有防治工程效果进行了分析和探讨。针对防治工程存在的问题和黄央沟泥石流的特点,建议在沟道下游和堆积区修建排导沟,使泥石流顺畅排入龙溪河;采取工程和生物措施来稳定沟道内的崩滑堆积体和不稳定斜坡,减少泥石流物源;沟口公路采用高架桥跨越方式通过泥石流堆积扇。该研究结果可为强震区泥石流灾害的防治提供参考。     

汶川震区窄陡沟道型泥石流动力学特性及堵江分析——以都汶高速沿线磨子沟为例

在汶川震区沟道型泥石流中,普遍存在一种窄陡沟道类型,窄陡沟道型泥石流具有沟道纵坡陡、平均宽度窄、流域面积小的地形特点,在震区容易瞬间汇流形成大规模突发性泥石流灾害。结合四川省都汶高速沿线2013年“7·10”特大群发性泥石流,重点以窄陡沟道型的磨子沟泥石流为实例,针对该泥石流对都汶高速、岷江等造成的冲击淤埋及堵塞问题,通过现场调查泥石流形成条件和发育特征,采用大型流体动力学计算软件CFX模拟再现50年一遇暴雨频率下此类窄陡型泥石流的动力学过程,分析其危险范围、评价其冲击都汶高速桥梁,堵塞岷江,淹没岷江两岸居民安置点的破坏性影响,为提出针对性的泥石流防治工程措施提供依据。     

特大型泥石流地质灾害治理工程

结合桂林市龙胜县龙胜镇浸沟特大型泥石流地质灾害治理工程实例,探讨在泥石流地质灾害治理工程中采用拦栅坝拦截天然物源及修建坡面排水沟+导流堤+格构式锚定板挡土墙加固堆积区的工程设计,为今后在泥石流地质灾害治理工程中提供参考。     

关家沟流域泥石流灾害风险评价及治理措施探析

关家沟位于甘肃省文县,平面形态呈葫芦型,流域总面积38.13 km~2,支沟12条,多有黄土披覆,沟谷发源区和上游区,是主要耕地所在地带,为滑坡多发区;地形由陡向缓转折处,稳定性差,也是崩塌多发区。根据关家泥石流的形成、发育特征,采用分级赋值、灰色统计分析方法,对关家沟泥石流各特征元相应类别的综合值进行计算,在此评价的基础上进行风险评价,并根据关家沟各沟段不同的地形地貌、沟床比降以及滑坡、崩塌的规模等特点,按照沟道的风险性,布设不同高度的拦挡坝19座对关家沟泥石流进行治理,拦挡坝建成后,主沟内补给泥石流的固体物质来源大幅减少,拦挡坝淤满后,减缓了沟床比降,削弱了水动力条件,控制了泥沙的侵蚀、搬运和冲刷能力,限制了泥石流的进一步发展。     

城镇泥石流综合治理效果评估——以四川黑沙河沟泥石流工程为例

城镇泥石流严重制约着我国山区的经济建设与发展,自20世纪80年代以来我国修建了大量的城镇泥石流综合治理工程,然而关于城镇泥石流综合治理工程的效果评估鲜有报道。黑沙河沟历史上泥石流灾害暴发频繁,危害严重,1980年左右在该流域采用工程措施与生物措施相结合治理方针,取得了显著的防灾减灾效果。本文以黑沙河沟泥石流综合治理工程为例,通过现场调查,遥感解译与模型计算相结合的方法,提出了城镇泥石流治理工程评估模式,并针对黑沙河沟泥石流治理工程评估了其综合治理效果。评估结果表明:第一,经过综合治理后,流域的集水面积从23.7 km2减小至11.4 km2,植被覆盖率较治理前增加了60%,泥石流松散物源量从1.878 3×107m3减小至2.03×106m3;第二,采用工程措施与生物措施综合治理的方式,有效地控制了黑沙河沟泥石流暴发的频率与规模,泥石流洪峰流量从62 m3/s减小为38.4 m3/s。     

A prototype experiment of debris flow control with energy dissipation structures

Large-volume debris flow events are defined when the volume of solid materials exceeds 1 million m³. Traditional engineering measures, such as check dams, diversion channels, and flumes, are effective for normal debris flow control but are not sufficient to control large-volume debris flows. Experiments were conducted with an artificial step-pool system on the new Wenjiagou Gully to mitigate large-volume debris flows. The old Wenjiagou Gully was buried by 81.6 million m³ of loose solid material created by a landslide that was triggered by the Wenchuan earthquake on May 12, 2008. The new gully was formed during the scouring process caused by debris flows in 2008. Large-volume debris flows were initiated by rainstorm flood with high kinetic energy. The artificial step-pool system was constructed with huge and big boulders on the new Wenjiagou Gully in 2009. The step-pool system dissipated flow energy in steps and hydraulic jumps. Analysis proved that the step-pool system dissipated two-third of the kinetic energy of flow; thus, the critical discharge for triggering debris flow increased threefold. Due to the step-pool system maximized the flow resistance and protected the bed sediment and banks from erosion, the rainstorm floods in 2009 did not trigger debris flows. In 2010, the step-pool system was replaced with 20 check dams. Huge boulders were broken into small pieces of diameter less than 0.5 m and were used as building materials for the 20 dams. Without the protection of the step-pool system, a rainstorm flood scoured the base of the dams and caused failures for all of the 20 check dams in August 2010. The flow incised the gully bed by 50 m. The loose bank materials slid into the flow mixed with water and formed a large-volume debris flow with a volume of 4.5 million m³. Many houses were buried by the debris flow, and 12 people were killed. Comparison of the two strategies proved that energy dissipation structures are necessary for controlling large-volume debris flows. Check dams, if they are stable, may reduce the potential of bank failures and control debris flows. The step-pool system dissipates flow energy and control gully bed incision and bank failure. A combination of check dams and step-pool systems may be the most effective for mitigating debris flows.     

Effect assessment of debris flow mitigation works based on numerical simulation by using Kanako 2D

Mitigation works are very essential for mitigation of debris-flow hazards in mountainous areas. Usually, it is difficult to assess the effectiveness of existing mitigation works in a catchment. This paper presented a method for quantitative assessment of debris flow mitigation measures by using Kanako system, a user-friendly GUI-equipped debris flow simulator that allows good visualization and easy interpretation. Kanako 2D (Ver. 2.04) was applied to a case study at Caijia Gully, Sichuan Province, China. Mitigation works including check dams, drainage channel, and deposition basin were constructed in the gully in 2001 and 2006. Kanako 2D can simulate debris flow from steep area to alluvial fan. 1D simulation was applied for assessing the effect of the check dams at the lower part of the gully, and 2D simulation was applied for the effect of the drainage channel and deposition basin on the alluvial fan. The simulation results indicate that debris flow will cause great damage to residential area on the alluvial fan if mitigation measures were not implemented in the gully. For old dams which have been filled up with deposits of previous debris flows, the results show that they still have the function for controlling debris flow due to the gradient reduction of the channel bed in front of the dams by the trapped debris flow deposition. After the comprehensive control of debris flow including trapping, drainage, and deposition in the gully, the simulation results indicate that the risk on the alluvial fan can be reduced to an acceptable level.     

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。     

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。     

城市泥石流沟的治理启示——以深沟为例

为研究典型工程措施在泥石流沟治理中的作用及影响,结合野外调查及历史资料,对云南东川城区的深沟泥石流治理进行总结：深沟在一系列坝系群建设和多年植树造林的治理下,发育了一定规模的阶梯一深潭系统,使沟道阻力明显增强（经测河床结构强度5p达0．3以上）,消减了泥石流能量,并保护河床不被侵蚀下切,岸坡稳定;而另一方面林草生长能提...     

汶川县新桥沟泥石流危险性预测及防治对策

受“5．12”地震影响．汶川境内中高山峡谷地区众多流域内诱发了岩体崩塌及浅表土层滑坡．松散固体物源大量增加,为泥石流的形成创造了条件,从而使地震灾区泥石流沟暴发频率已较震前有显著提高。通过对新桥沟泥石流的流域、水源和物源特征的分析,认为该泥石流沟地形起伏大、水源充沛、物源发育等条件,暴发泥石流的的可能性较大。通过现场的物源分布情况,为在投资预算范围内取得最大的拦砂经济效益比,分别在流域内中下游、中游、中上游及上游设置4拦挡坝,以及修建排导槽工程,为有效预防泥石流提供了保障。     

束流型拦砂坝溢流口及其关键参数确定

为进一步优化拦砂坝溢流口体型,确定溢流口几何参数取值,通过物理模拟实验研究了不同拦砂坝溢流口体型条件下泥石流过坝的流态、坝后冲刷深度、消能率变化规律,并根据拦砂坝埋深设计标准与松散体水下临界平衡关系,探讨了溢流口收缩率的合理取值范围,结果表明:采用斜面或者大倾角的反弧型溢流口时,坝后泥石流落点与坝脚的距离近、冲刷深度大,而采用无倾角的反弧型溢流面时,不仅可以在一定程度上减小冲刷深度,而且大大增加了坝后泥石流落点与坝脚的距离;在泥石流规模与溢流面曲率半径相同情况下,适当增大侧向收缩率,有利于增强泥石流体与坝后动床之间的相互作用,提高泥石流通过坝后冲刷坑的消能率;当溢流口收缩率在0.2~0.6之间时,冲刷深度满足设计要求,且泥石流跌落点距坝脚较远,冲刷坑发展不会危及坝体安全。     

舟曲特大山洪泥石流形成机制与治理方法

通过对舟曲三眼峪＂8.8＂特大山洪泥石流灾害的发育条件、形成机制分析及对灾害发展趋势、危险性的评估,探讨舟曲泥石流灾害的防治思路、防治对策以及主要的防治工程措施,并为预防和防治类似泥石流灾害提供经验。     

四川夹金山王家山沟泥石流灾害特征及防治

王家山沟位于四川省阿坝藏族羌族自治州小金县达维乡境内,流域面积8.02km2,沟长5.14km,相对高度1614m,纵坡降314.0‰,沟内滑坡发育,形成泥石流的地形和松散固体物质条件充分;偶尔出现的高强度、短历时暴雨是泥石流形成的水源条件和激发因素。针对危害特征,对泥石流采取了以拦挡工程为主,辅以防护堤及生物措施的综合治理方案。