元谋县9·17特大泥石流特征及形成机理分析

2016年9月15日8时至17日8时,连续强降雨导致元谋全县境内多处发生泥石流灾害,特别是2016年9月17日9时黄瓜园镇海洛村及朱布村发生特大泥石流灾害(简称"9·17"泥石流),造成严重损失。本文通过对雷弄大箐泥石流特征及形成机理分析,对预测未来泥石流的发生起很好的参考作用,为泥石流治理和防治提供依据。分析总结"9·17"泥石流灾害形成条件和特征,从降雨、地形和物源条件等方面对泥石流成因进行了研究。结果表明:丰富的前期降雨量,极高的日降雨量和短历时高雨强是泥石流的激发因素,充足的前期降雨量可以极大削弱物源地岩土体的强度;东山地区大部分泥石流沟的山坡坡度和沟床比降属于泥石流易发范围,地形条件有利于泥石流的形成;区内泥石流物质来源丰富,物源主要集中在区域性断裂和人类活动区附近,为箐沟暴发泥石流提供了必要条件。"9·17"泥石流是有利的地形、充足的物源和高强度的降雨共同作用的结果。     

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。     

海南昌江县红林农场26队泥石流发育特征及成因分析

以昌江县红林农场26队泥石流沟为研究对象,泥石流沟发育特征及分析其泥石流形成条件,并对其危险性进行评价。结果表明:红林农场26队泥石流沟的地形条件、沟床比降和汇水面积等构成了泥石流沟发育的先天条件,泥石流沟上部的松散堆积物和破面崩滑物为泥石流的启动提供了物源,前期的强台风和短时间的强降雨天气诱发和启动了泥石流的爆发。     

新源县苏勒萨依沟泥石流发育特征及形成条件分析

新源县苏勒萨依沟泥石流灾害对生命财产安全及相关设施等构成一定程度的威胁。在野外实地调查的基础上,对研究区泥石流灾害的发育特征及形成条件进行了分析。研究结果表明:该泥石流为粘性、沟谷型、高频中型溃决泥石流;泥石流的流域划分为形成区(包括清水区和物源补给区)、流通-堆积区;三面环山的有利地形地貌特征、丰富的重力侵蚀补给和沟床质侵蚀补给松散物源以及降雨和冰雪融水耦合作用是泥石流形成的基本条件。此外,堰塞、溃决激发条件为该泥石流的典型特征。     

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。     

安徽省黟县"6.21"型泥石流特征及形成机制

在野外调查的基础上,通过对黟县北部地区(柯村、美溪、宏潭)泥石流灾害产生的特征、分布、危害及形成规律的研究分析,论述了黟县"6 21"型泥石流产生的地质环境条件及主要控制性因素。认为:区内山高坡陡,地势陡竣、河谷狭窄呈"V"字型,人类工程活动强烈,而且降雨集中、强度大,易产生控制面积小、历时短、强度大而且能激发泥石流产生的暴雨量("6 12"型降雨),是安徽省比较典型的泥石流灾害易发区。预测分析表明,黟县北部地区不仅具备泥石流产生的地形、构造及岩性条件,而且16条支沟内松散固体物质储量丰富(沟谷的松散固体物质储量一般均大于1 0×104m3 km2),泥石流的产生具备丰富的固体物源基础。同时,区内也是安徽省强降雨中心之一,暴雨或大暴雨均发生于每年的6月中旬,类似于2002年"6 21"型的大暴雨。产生周期约为10～15年一遇。因此,预测黟县北部地区16条支谷泥石流发生的频率为10～15年一遇。     

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。     

矿区泥石流形成条件的力学分析——以贵州省开阳县洋水河泥石流为例

贵州省开阳地区富含磷矿矿床,是我国少有的特大磷矿区。从1958年开阳磷矿建矿至今,期间由于大量的开采磷矿、爆破岩石、修建道路、建设矿区等,曾经诱发了多次崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害。研究区域内大量矸石、矿渣和山体滑坡、崩塌堆积体等堆积于洋水河流域内,为泥石流暴发提供了大量的物源,强降雨条件下极易暴发大规模的泥石流过程,威胁沿途的矿厂设施和下游县城居民的安全,为此分析该矿区泥石流物源总量、分布情况、分布特征及其稳定情况,分析可能诱发泥石流的降雨强度和降雨时间,为该区泥石流预警预报和泥石流的防治提供一定的参考。     

塔什库尔干县其如克同村泥石流发育特征及形成条件分析

研究区位于新疆塔什库尔干县库科西鲁格乡其如克同村,在野外实地调查和资料收集整理的基础上,对研究区泥石流灾害的发育特征及形成条件进行了分析。研究结果表明：研究区属中高山区,面积约为18.2 km²,整个研究区地形呈“箕”形;研究区泥石流沟松散固体物质来源主要由泥石流沟床、两侧山坡覆盖的薄层残坡积物等两大类固体物源组成;暴雨能够在短时间内为泥石流提供充足的水源,也是泥石流灾害形成的最主要诱发因素。     

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。     

汶川震区北川9.24暴雨泥石流特征研究

2008年9月24日汶川震区的北川县暴雨导致区域性泥石流发生,这次9.24暴雨泥石流灾害导致了42人死亡,对公路和其他基础设施造成严重损毁。本研究采用地面调查和遥感解译方法分析地震与暴雨共同作用下的泥石流特征,获取的气象数据用于分析泥石流起动的临界雨量条件。本文探讨了研究区泥石流起动和输移过程,并根据野外调查,分析了泥石流形成的降雨、岩石和断层作用,特别是强降雨过程与物源区对泥石流发生的作用。根据应急调查发现北川县境内暴雨诱发的泥石流72处,其分布受岩石类型、发震断层和河流等因素控制。根据对研究区震前和震后泥石流发生的临界雨量和雨强的初步分析,汶川地震后,该区域泥石流起动的前期累积雨量降低了14.8%～22.1%,小时雨强降低25.4 %～31.6%。震区泥石流起动方式主要有二种,一是由于暴雨过程形成的斜坡表层径流导致悬挂于斜坡上的滑坡体表面和前缘松散物质向下输移,进入沟道后转为泥石流过程;二是消防水管效应使沟道水流快速集中,并强烈冲刷沟床中松散固体物质,导致沟床物质起动并形成泥石流过程。调查和分析发现沟内堆积的滑坡坝对泥石流的阻塞明显,溃决后可导致瞬时洪峰流量特别大。研究结果表明了汶川震区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,采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害。     

热水河流域典型泥石流灾害成因机制与协同防治研究

本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象,通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件,揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻,沟域形态近似呈扇形,为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件;崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源;雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下,泥石流物源块石携带的能量有62.3%在沟道运移过程中转化为热能,其余37.7%的能量则由拦挡结构承载;而在生态-岩土工程协同作用的情况下,物源携带的能量有70%在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗,30%的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。基于此,分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程-岩土工程协同作用防治方案,为建立山区小流域泥石流灾害生态工程-岩土工程协同减灾模式提供参考。     

永胜刘官河流域泥石流灾害危险性评价

永胜刘官河位于云南省丽江市永胜县期纳镇境内,该流域在地形、地貌、地层岩性、地质构造和气候等相互作用的影响下,易发生泥石流灾害,严重威胁了当地居民正常的生产生活及生命安全。在调查与理论分析的基础上,选取松散物源储量、流域面积、主沟长度、相对高差、日最大降雨量、切割密度和不稳定沟床比等7个评价因子,通过组合赋权法结合多因素综合评价法构建评价模型对该流域危险性进行评价,得到永胜刘官河流域泥石流属于中度危险,评价结果与该流域泥石流的实际调查基本吻合。评价结果表明在未来的一段时间内,刘官河流域存在诱发间歇性中等规模泥石流灾害的可能,尤其是在雨季降雨条件下,诱发中等规模泥石流的可能性仍然较大,为该流域泥石流灾害潜在危险的预防提供了理论基础。     

汶川震区银厂沟区域818暴雨泥石流灾害成灾机理与特征

2012年8月18日汶川震区的银厂沟区域暴发群发性泥石流,造成人员伤亡,公路、房屋等基础设施严重受损。这场泥石流灾害发生在汶川地震极震区内,是地震与强降雨共同作用下的结果,因此研究其成灾机制和灾害特征对于进一步认识强震区泥石流活动具有重要意义。本研究采用地面调查和遥感解译方法,分析银厂沟区域泥石流形成条件的变化。研究结果表明强震条件下崩塌、滑坡等产生的松散固体物质,是泥石流活动的物质基础; 沟道受松散岩土体堵塞,有利于泥石流规模放大; 快速激发型的雨量特征为泥石流暴发提供了动力。在此基础上讨论了泥石流起动、运动和堆积过程,总结了泥石流活动特征,发现泥石流沿发震断裂呈带状分布,成因组合上属于降雨控制型,尚处于青年期,且在成灾模式上满足致承耦合效应。     

汶川震区典型泥石流动态演变特征研究——以绵竹市走马岭泥石流为例

汶川地震后,流域内产生大量松散物源,使走马岭沟由一季节性冲沟演变为一条潜在泥石流沟,在地震后的3个汛期内发生多次泥石流,并造成灾害,其中以2008-9-24泥石流和2010-8-13泥石流最为严重。本文利用3期遥感影像并结合野外调查,对走马岭沟泥石流的形成条件进行了论述,对比分析了走马岭泥石流沟2008年、2009年、2010年3个汛期后流域的动态变化特征,主要表现为:(1)在不同降雨强度下,走马岭泥石流具有复合型物源区启动方式,并先从局部性支沟发生泥石流,进而演变为整个流域全面暴发泥石流。(2)经历了2008年、2009年、2010年3个雨季后,走马岭流域物源储量及物源供给形式发生变化,其中崩塌规模增加了1.87%; 滑坡增加了25.35%; 沟道及坡面松散堆积减少了67.47%,减少部分大部分转化为泥石流沟道堆积物。(3)不同降雨强度下,走马岭泥石流堆积区范围边界变化明显,且不同堆积扇间存在叠加关系; 结合走马岭"9·24"堆积扇范围和"8·13"堆积扇前缘堆积痕迹及影像特征,推测出走马岭"8·13"堆积扇堆积面积约8.76×104m2。最后对泥石流成因机理及发展趋势进行了初步分析。结果显示,走马岭为一高频泥石流沟,仍具备形成大规模泥石流的条件。     

雅砻江上田镇沟泥石流特征及危险性研究

上田镇沟位于卡拉水电站坝址下游,地形坡度陡峻,高差大,汇水条件好,沟内固体松散物源丰富,容易引发泥石流。现场勘查将其物源条件概括为四类：沟床堆积物源、沟道两侧崩滑堆积物源、坡面侵蚀物源、人工弃渣物源。分析该区泥石流的形成条件和流体动力学参数,对泥石流的发展趋势和危险性进行预测和评价。结果表明,泥石流形成条件充分,处于发展期,危险性中等。研究成果为卡拉水电站建设中泥石流的防治工程提供依据。     

四川石棉熊家沟泥石流形成机理与成灾特征分析

四川石棉熊家沟曾于2013年7月4日爆发泥石流,该次泥石流物源类型多样、形成机理复杂,并发生堵塞主河的次生灾害链,具有代表性。通过研究,本次泥石流是在强降雨条件下,以中上游沟道松散物为启动点、沿程下切拉槽、崩滑不断参与运动的一场由自然因素形成的地质灾害。泥石流形成因素分为强降雨、沟道物源启动、崩滑规模扩大3个方面。参与熊家沟泥石流启动汇集的物质来源为沟道物源和崩滑物源,其中,沟道物源量占总量的81.55%。物源补给以沟道松散物为主,崩滑直接提供物源量小分散。经过"7·04"灾害后,流域沟道淤积抬升,形成新的沟道松散物,为下次泥石流埋下了隐患。熊家沟泥石流的成灾模式类型多样,表现为淤积抬高、撞击冲毁、堵塞主河、淹没上游。通过堵河经验公式判别,"7·04"熊家沟泥石流的形成特征极易发生堵河,当地政府与防灾减灾部门应有的放矢做好地质灾害防治工作。     

安徽省九华山风景区泥石流灾害发育特征浅析

暴雨型泥石流灾害是九华山风景区较为频发,同时也是危害最大的地质灾害,每年均会因此造成较大的经济损失。针对当地对地质灾害研究较浅的实际情况,通过对九华山风景区泥石流沟谷,尤其是三道桥泥石流灾害的现场调查,对风景区内地形地貌、物质来源、水动力条件等特征进行了论述,分析了形成泥石流的条件。采用雨洪法等定量方式确定了风景区泥石流形成的临界雨量,计算了泥石流的主要动力学参数,分析了其危害。强降雨和沟谷松散物质是诱发当地泥石流的主要原因,建议从控制物源、削弱水动力条件,改变或控制泥石流的活动规律等方面,采取综合治理的方法减轻泥石流的危害。     

北京山区泥石流灾害预警方法研究

北京山区泥石流灾害较为频繁,总体以暴雨型沟谷泥石流为主,受地形、地貌、地质、降雨以及松散物类型等因素的影响比较明显。在调查分析北京山区泥石流灾害发育特征的基础上,从泥石流的形成和启动条件入手,对泥石流灾害的预警方法进行研究与探讨。     

震后沟道泥石流启动条件——松散堆积体雨中失稳的水力学机制分析

5.12地震导致大规模的松散崩滑物质堆积于沟道,极大的增加了震后降雨型沟道泥石流爆发的概率。然而,灾后特殊的物源条件和成灾环境改变了传统沟道泥石流的形成机制,给震后沟道泥石流的防治工作带来了巨大的困难。为此,以水文学为基础,在构建松散堆积体潜水位变化水文学模型的前提下,借助水力学理论,分析了沟道堆积体内水力随潜水位变化的规律和特征,研究作用在单元条块堆积体上静水压力和动水压力的计算方法。在合理分段沟道松散堆积体的前提下,基于无限边坡理论完成了对各段堆积体下滑力、基底抗滑力及剩余下滑力的表达构建。结合算例解析了震后降雨条件下堆积体失稳的力学机制。分析表明,震后沟道松散堆积体失稳启动并泥石流化是流域降雨作用下堆积体内潜水位不断抬升、水力环境不断劣化的结果。流域大、沟道窄、堆积深、导水系数小、沟床缓的堆积体因较高的潜水位更易在降雨中失稳,且失稳模式因条块间剩余下滑力差异而分为整体推移启动及解体牵引启动两类。