三眼峪特大泥石流形成的物源条件分析

通过对舟曲县"8.8"特大山洪泥石流三眼峪沟进行现场调查,从泥石流的岩土体类型及特征、地质构造、水文地质、新构造运动及地震等方面,对物源条件的地质环境背景进行了总结.调查结果表明:①三眼峪沟泥石流的松散固体物质主要包括崩塌堆积物、滑坡堆积物、残坡积物和冲洪积物.②三眼峪沟松散固体物质总量4079.42×104m3,流域...     

舟曲县南峪沟松散固体物源及其对泥石流的补给特征

南峪沟地处特殊的构造部位,特定的地层经长期的内外营力共同作用,形成泥石流松散固体物源。物源类型有重力堆积物和沟床中下游段松散堆积物,其分布相对较集中,对泥石流补给方式表现为坡面冲刷、崩塌、滑坍和流体冲刷;沟域面积和沟道长度与物源量没有明显的对应关系,决定泥石流补给量的主要因素是沟谷形态和山体岩石类型。     

物源条件对震后泥石流发展影响的初步分析

强震过后一定时期内,泥石流的活跃性增强,即数量增多、规模增大、频率增加。而随着松散物质储量的减少,泥石流的活跃性会随之衰减。为了具体考察物源条件对震后泥石流活动的影响,使用震后泥石流逐年平均输沙量作为刻画泥石流活跃性的指标,在云南蒋家沟和西藏古乡沟泥石流数据的基础上,定量地分析了震后泥石流活跃性的变化过程。分析表明存在降雨控制型和物源控制型两种泥石流流域。前者的泥石流在震后很长一段时间内都不衰减,其发生主要取决于降雨条件。后者最大规模的泥石流发生于地震过后的短时间内,尔后泥石流活动随时间显著减弱。泥石流规模和频率的关系与暴雨不一致。当物源控制型流域的无量纲化活跃性指标值降为0.12左右时,可以认为泥石流进入了稳定或者衰弱期,不会再有大规模的泥石流事件发生。数据拟合结果表明,整个泥石流活跃性的衰减过程可以用幂函数来描述。其衰减指数与剩余物质储量和总物质储量之比存在密切的关系。这为定量预测震后泥石流发展趋势提供了一个初步的模型。     

基于光美大箐泥石流潜在物源特征研究

云南省丽江永胜县大安乡是泥石流高发带,区内山高坡陡,坡度一般在35°~55°。地貌类型主要为山区剥蚀地貌,分布于整个流域,地形以斜坡为主,主沟两岸主要为耕地,塌岸侵蚀较为强烈,水土流失严重。区内降水充沛,年均降水高达967mm。雨季日降水量较大及单点暴雨多见等降水特征以及构造运动易诱发区内潜在滑坡、崩塌点发生。本文通过对研究区可能参与泥石流运动的潜在物源量进行了计算,对区内可能发生的泥石流进行评价并提出预防、治理措施。     

甘肃武都马槽沟泥石流松散物源分析

马槽沟是甘肃陇南山区一条典型的暴雨泥石流沟,该区地质环境条件复杂。受"5.12汶川"地震影响,沟内岩土体结构松散,沟岸崩滑体发育,泥石流物源丰富,按成因有构造破碎基岩、风化破碎泥岩、结构松散黄土及重力侵蚀堆积物。上述松散物质对泥石流的补给主要表现为降雨坡面冲刷、滑坡崩塌和流体冲刷,其中又以滑坡、崩塌为主。     

兰州市寺儿沟泥石流物源特征及其危险性分析

寺儿沟流域位于甘肃省兰州市西固区, 历史上曾发生过大规模泥石流, 造成重大人员伤亡和财产损失。文章基于野外调查和遥感解译, 结合已有文献成果和室内测试, 研究寺儿沟泥石流物源特征及影响因素, 采用FLO-2D软件模拟分析泥石流的危险性。研究结果表明: 寺儿沟以黏性泥石流为主, 表现为低频活动, 目前处于衰退期; 寺儿沟流域内物源丰富, 可分为坡面型物源、崩滑型物源、沟道型物源和人为型物源共4种, 其中崩滑型、沟道型物源控制了泥石流的暴发规模; 而一次性冲出量的大小主要取决于泥石流起动时崩滑体的发育程度, 崩滑体越发育, 一次性冲出量越大, 泥石流规模越大; 在临界降雨条件下, 寺儿沟将会暴发泥石流, 中—高危险区集中于流通区, 严重威胁冲沟内构筑物如兰西高铁、环城高速等安全运营。当遭遇极端强降雨时, 寺儿沟将暴发更大规模泥石流。因此, 有必要进一步研究极端天气条件下泥石流的危险性, 为区内泥石流的防灾减灾提供地质依据。     

西藏天摩沟泥石流物源演变特征

天摩沟是西藏东南部典型的泥石流沟,分别于2007年、2010年和2018年暴发泥石流灾害,对当地居民和川藏公路造成多次危害.通过多期次遥感解译、现场调查、现场观测等手段确定历次泥石流事件前后物源分布和类型,运用GIS统计和剖面测绘,对比不同时期该泥石流沟物源面积平面和剖面上的变化,研究该沟物源的动态演变.天摩沟泥石流物...     

北京房山典型泥石流物源特征及防治建议

本文针对房山区典型泥石流沟主要物源类型进行分析讨论,崩滑堆积物源、坡面物源以及沟床堆积物源是本区泥石流物源的主要类型。崩滑堆积物源及坡面物源参与泥石流活动的量占其总量相对较少,沟床堆积物源相对较大,并且多为泥石流沟的主要物源。区内佛子庄乡北窖沟泥石流沟床堆积物分析显示,沟道冲淤特征表现出以冲为主的特点,沟床物质是参与泥石流活动的重要物源。并依据北窖沟泥石流物源特点,提出针对性的泥石流防治建议。     

云南德钦县城泥石流物源汇集模式探讨

德钦县城位于云南省西北部,属高寒高海拔山区,县城周边分布着4条泥石流河谷。各河谷内泥石流物源十分丰富,分别为风化剥落补给、崩塌体堆积、以及人类采矿弃渣、陡坡开荒等造成河道阻塞,加之河谷地形陡峻、水量丰富,再加上连续降雨或暴雨,必然造成泥石流地质灾害的频发。     

粤东潮揭地区泥石流成因及防治

通过对粤东潮揭地区典型的3条泥石流成因进行分析,指出了该地区泥石流的特点和可行有效的防治措施,为本区和类似地区的经济建设和防灾减灾提供了科学依据.     

Properties of debris flow deposits and source materials compared: implications for debris flow characterization

In the Alps, debris flow deposits generally contain <5% clay‐size particles, and the role of the surface‐charged <2 μm particles is often neglected, although these particles may have a significant impact on the rheological properties of the interstitial fluid. The objective of this study was to compare debris flow deposits and parent materials from two neighbouring catchments of the Swiss Alps, with special emphasis on the colloidal constituents. The catchments are small in area (4 km²), 2·5 km long, similar in morphology, but different in geology. The average slopes are 35–40%. The catchments were monitored for debris flow events and mapped for surface aspect and erosion activity. Debris flow deposits and parent materials were sampled, the clay and silt fractions extracted and the bulk density, <2 mm fraction bulk density, particle size distribution, chemical composition, cation exchange capacity (CEC) and mineralogy analysed. The results show that the deposits are similar to the parent screes in terms of chemical composition, but differ in terms of: (i) particle size distribution; and (ii) mineralogy, reactivity and density of the <2 mm fraction. In this fraction, compared with the parent materials the deposits show dense materials enriched in coarse monocrystalline particles, of which the smallest and more reactive particles were leached. The results suggest that deposit samples should not be considered as representative of source or flow materials, particularly with respect to their physical properties.     

2001 debris flow and debris flood in Nam Ko area, Phetchabun province, central Thailand

The factors of the debris flow and debris flood (debris flow-flood) occurrence on 11 August 2001 on the active Nam Ko alluvial fan in Phetchabun province, central Thailand, were studied. Evidences of past activity registered in the alluvial fan, and the debris flow-flood event were reconstructed. The disastrous debris flow-flood event was not the work of the unusual high amount of rainfalls alone, as previously theorized, but is a work of combined factors from the terrain characteristics with specific land covers to the time delay for accumulation of debris and sediments. This combination of factors could lead to a debris flow-flood after a high amount of precipitation. The process could also be worse if a landslide formed a natural dam, then the dam was destroyed under the weight of impounded water. After such a disastrous event, it would take time for more plant debris and sediments in the sub-catchment area to accumulate before the next debris flow-flood.     

泥石流源区砾石土分形特征及其与渗透系数关系试验研究

以取自泥石流易发区的182个砾石土土样为基础,进行室内颗分试验,通过分形理论计算各土样的分维值,经计算发现,泥石流源区砾石土以一重分形为主,一重分形的土样占样本总数的88.46%,一重分形土样的分维值介于2.250～2.798之间;以此数据为基础配置土样,通过自制、可控的常水头试验装置进行渗透试验。试验结果表明,渗透系数k与分维值D之间有极显著的相关性,且在干密度为1.8 g/cm3时相关性最好。通过多元回归分析发现,不同密度条件下,k与D之间均有较好的幂函数关系;相同的分维值条件下土样的渗透系数随密度的增大呈减小的趋势,分维值在2.450～2.600之间时,样本的干密度 与渗透系数k之间的幂函数关系较为明显。试验结果可以为泥石流启动的临界雨量研究提供理论基础,提高已有预报模型的普适性及精度。     

泥石流入汇条件下交汇区的流动特性

根据动量原理,引入了输运流量和淤积流量以及输运率和淤积率等概念,研究了泥石流入汇主河道后,主河道交汇口附近水位壅高以及交汇区泥沙淤积等问题,分析了泥石流进入主河道后流量、容重等的变化。研究了交汇区复杂条件下的动量传递关系,推导了综合反映交汇后下游水力条件关系和交汇区淤积情况的弗劳德数计算公式,并应用试验数据对其进行了验证,结果表明只要参数选取得当,用所提出的公式计算可达到较高的预测精度。     

汶川强震区泥石流起动模型试验分析

强震使大量松散堆积物堆积于高山峡谷内,由于持续降雨的作用,导致泥石流在汶川灾区频繁发生。降雨强度和物源与泥石流的起动有着密切联系,分析雨强和物源与泥石流起动的相关关系,可得不同雨强下,不同物源区泥石流起动的特征。通过对典型泥石流沟（映秀镇烧火坪侧沟,牛莲花心沟）进行野外样品采集,将两条泥石流沟进行对比室内试验。控制起动坡度,降雨强度与颗粒级配得出不同坡度下泥石流起动的表面流形成流量,起动流量。同时,与非强震区（西昌市琅环乡）的泥石流简单对比,得到强震区泥石流起动的临界条件及雨强,为泥石流的预测和治理提供相应的理论依据。通过大量的试验结果,泥石流起动首先会形成表面流,然后形成冲沟,随着物源区雨强的增加,最终形成大面积松散堆积物失稳,整体起动。泥石流起动与汇水区面积成一定关系。     

泥石流汇流槽可靠度分析

汇流槽是泥石流治理工程中常用的工程措施之一。文章基于汇流槽的倾倒破坏、滑移破坏及地基破坏模式，通过对汇流槽设计影响强烈的岩土参数、几何特征、荷载因素等敏感因子的求解方法及分布特征分析，从汇流槽的抗倾稳定、抗滑稳定和基底应力要求三方面建立极限状态方程。对于每个极限状态方程，在泰勒级数对非线性极限状态方程线性化后，运用一次二阶矩的理论，先假定失效点P^＊，求解出相应的均值和方差。然后根据可靠的定义，得到相应的可靠度指标，通过迭代法求解真正失效点的可靠度指标βi。最后根据3个状态方程相互独立的假定，得出整个结构的可靠度指标β。该方法在平川泥石流防治工程中得到了成功的运用。这对于可靠度设计方法在泥石流防治工程中的运用进行了有益的探讨。     

黄土地区暴雨型泥石流的动力学特征及其成因机制探讨

文章从泥石流起动条件、形成过程、固体物质起动方式、相的划分及搬运方式、阵发性和龙头等方面对黄土地区暴雨型泥石流的动力学特征进行了研究，并对其成因机制进行了探讨，认为：泥石流的形成须有一定厚度的饱和土层和一定深度的地表径流，对于干旱、半干旱的黄土地区，由于土壤较干燥，须有大量水分下渗才能形成一定厚度的饱和土层，因此该区泥石流对1h降雨量较为敏感；该地区泥石流固体物质起动方式较为复杂，部分按纯粘性土规律起动，部分按粘性土夹砂和无粘性砂规律起动；该区泥石流液相往往包括粘粒、细砂和粉砂等成分，所占比例较大，而固相所占比例较小；由于黄土地区多烯性泥石流，且沟壑密度大，流域支沟发育，经叠加作用后，在主沟内往往不具阵发性，其过程曲线近似洪水的单峰过程曲线；另外，由于该区泥石流往往不具阵发性或阵发性不明显，沟道内卵石之类的大颗粒数量有限，所以一般不具有形成龙头的能力。     

区域泥石流灾害的定量风险分析

概述了区域泥石流灾害的风险分析体系,指出了过去区域泥石流灾害危险性研究中的某些误区以及区域社会经济易损性评价的难点。借助于“灾害熵”的概念,提出了区域泥石流灾害危险性定量分析的一种新方法。通过将泥石流灾害的危险性和区域社会经济易损性进行分级,建立了风险评价矩阵。在此基础上,对区域泥石流灾害的风险进行了分级,可为有效地进行区域泥石流灾害的预警,以及为减灾防灾奠定了坚实的基础。     

Numerical simulation of debris flow with application on hazard area mapping

A numerical program developed for field application is presented in this paper. We use the generalized Julien and Lan [8] rheological model to simulate debris flows. Due to the derivative discontinuous nature of the constitutive law, flow is separated into plug region and bottom region (with stress greater than yield stress). The program solves the plug flow layer solution first, and then corrects the solution with the bottom layer approximation. Numerical scheme with upwind method and central difference in space and Adam–Bashforth third-order scheme in time is used for both layers. The scheme is tested against analytical solutions and laboratory experiments with very good results. Application to a field case with more complicated geometry also achieves good agreement, with error less than 5% compared to field measurements. The final example demonstrates how this numerical program is used in a preliminary design.