沙湾沟泥石流形成条件及发展趋势

根据沙湾沟泥石流形成条件的调查,查明沙湾沟泥石流属暴雨型稀性泥石流,阐明该区泥石流的危害及发展趋势.     

泥石流运动衰减动力学初步研究

我国公路泥石流病害严重，泥石流淤埋公路构建筑物是一类常见的公路泥石流病害类型。泥石流衰减动力学是防治泥石流淤埋病害的重要关键技术，也是泥石流运动学、动力学研究的核心问题之一。本文作者运用泥沙运动力学及流体力学原理，初步建立了泥石流固相颗粒和液相浆体的能量衰减条件，把泥石流衰减模式概化为两类，即能量抑制衰减和能量自由衰减；通过泥石流沉积模型试验，得到了不同粘度泥石流体的沉积扇变化形态，随着泥石流体粘度的增大，沉积扇边缘变陡、扩展范围变小、纵轴线长度减小等结论与实际情况吻合；初步建立了泥石流能量衰减速率计算方法。研究成果为防治公路泥石流病害奠定了基础。     

中尼公路泥石流的分布规律与基本特征

在长达756km的中尼公路上，分布有泥石流842处，其中坡面型的泥石流368处，沟谷型的泥石流474处。迷些泥石流给我国的国防、当地的经济建设和人民生活 带来了极大的困难。综合泥石流的分布规律，该线路上的泥石流可概括为3个区、5个段。全线不同水动力条件的泥石流类型有雨洪、冰雪消融、冰湖溃决和融冻型，其中雨洪型分布最广。全线不同性质的泥石流有水石流、稀性、稀偏粘性和粘性，其中稀性及稀偏粘性泥石流居多。 沿线分布的尼石流规模，除个别冰种类泥石流外，普遍偏小，其发生发展具有周期性演化的特点。在泥石流的活动状况及危害特征方面，该路段的泥石流表现为成群暴发，量小频高、量大频低，活动集中与偶发性相结合。     

甘肃省长江流域泥石流特征浅析

甘肃省长江流域是我国泥石流最发育的地区之一，灾害性泥石流分布广，频率高，损失严重，泥石流灾害直接制约该区经济发展。本文阐述了该区泥石流分布特征、分析了其形成条件及发展趋势，为防治泥石流灾害提供了参考。     

金沙江某水电站库区泥石流地质灾害研究

金沙江是我国水能资源最为丰富的江河之一，但在金沙江上修建水库，泥石流是经常遇到的地质灾害问题。文章在详细调查了库区地层岩性、构造、滑坡的前提下，结合金沙江某水库区泥石流发育与降雨、地层岩性、构造、滑坡及地形地貌的关系深入探讨了库区泥石流的类型、规模、特征及发育阶段。研究表明：(1)本库区泥石流活动历史久远，泥石流地质灾害活跃，在部分泥石流地质灾害衰退的同时，更多的泥石流沟在逐步形成：(2)水库蓄水，减小了泥石流沟的比降，会在一定程度上降低泥石流的活动性及破坏能力；(3)泥石流对水库的影响主要为输送泥沙，造成水库淤积。     

泥石流运动能量规律初步研究

面对目前泥石流荷载确定的非针对性和欠合理性，文章作者提出了从泥石流能量的角度出发确定泥石流荷载的新思路。泥石流能量理论是有效防治公路泥石流病害的关键技术，是确定泥石流荷载的创新思路。涉及到能量来源、聚集、输移与衰减等力学及物理过程；运用固液两相流观点分析了泥石流能量输移特征，较全面地从泥石流浆体性质、固相颗粒级配和体积分量、沟床比降和边界条件等方面分析了泥石流运动能量影响因素；运用两相流观点分析了泥石流运动能量消散微观机理，包括泥石流浆体粘滞作用、固相颗粒碰撞作用和沟床边界摩擦作用3方面，初步建立了能量衰减量计算公式。为公路泥石流的深入研究提供了重要思路。     

北京西山清水河流域泥石流及危害预测

泥石流灾害是清水河流域最具破坏性的地质灾害类型。在自然状态下，地质地貌是该区泥石流形成的基本因素，降雨是泥石流暴发的激发因素，而人类各种不合理经济活动是泥石流促发因素。本文采用灰色理论方法进行泥石流与各种相关因素的关联度分析，并对该区未来泥石流发展的趋势及危害目标的危害度作了预测。     

西藏帕隆藏布泥石流沟谷纵剖面形态统计分析

沟谷纵剖面形态既表征暴雨泥石流发育的地貌条件，又与水动力相关，是影响泥石流发肓的重要因素。西藏帕隆藏布是典型的冰川泥石流区，其干流然乌至迫龙段右岸分布59条各类泥石流沟。统计分析表明，从帕隆藏布下游段向上游段，这些泥石流沟谷纵剖面形态有由下凹抛物线形向上凸抛物线形演变的趋势，形态指数N有由大变小之趋势，反映帕隆藏布河谷地貌演化溯源传递的进程。按特大型、一般性、潜在型泥石流沟的顺序，有纵剖面形态由凹至凸、N值由大至小的总体趋势，反映泥石流活动性与纵剖面形态的关系。冰雪融水型泥石流与雨水型泥石流相比，N值较小，纵剖面形态偏凸，表明了其特殊性。     

粘性泥石流入汇区河床堆积动力学研究的问题与展望

粘性泥石流入汇主河极大地改变了入汇区的河床堆积地貌，其动力学实质是非牛顿流体与牛顿流体的交互作用，合理描述粘性泥石流入汇区河床堆积动力过程对于划定粘性泥石流风险区范围和认知流域地貌演化具有重大意义。粘性泥石流入汇区河床堆积体时空演化过程有别于粘性泥石流在地表的纯堆积过程，通过回顾国内外学者在泥石流入汇区堆积动力学方面的研究成果，可以发现在粘性泥石流入汇区内堆积现象复杂，存在"阵性"输移、"元堆积"和龙头"水滑"等特殊现象。但目前的研究对泥石流和水流交互机制都进行了简化，一是将粘性泥石流视为挟沙水流，直接采用异重流方法；二是将粘性泥石流视为"半固态"，只考虑水流的输沙特征，研究认为基于这样的简化不足以描述粘性泥石流入汇的物理过程和特殊现象，也低估了粘性泥石流交汇区冲击速度和堆积范围。同时，根据粘性泥石流入汇区河床堆积动力过程的研究现状，结合粘性泥石流入汇的特殊运动过程，提出未来可开展的工作:一是粘性泥石流入汇的物理过程和其交互机制的合理简化；二是普适性高的粘性泥石流-水流堆积动力学模型的建立。      

四川都江堰龙溪河流域泥石流成因、特征和危险性评价

在汶川地震影响下，截至2011年龙溪河流域共计有45条泥石流沟暴发泥石流，造成重大经济财产损失.在龙溪河流域泥石流灾害野外调查的基础上，对形成泥石流的地形、降水、物源成因进行了研究，认为物源和降水是激发龙溪河流域泥石流的主要原因.龙溪河流域泥石流具有群发性和小流域暴发性特征，构造带耦合特征，破坏性大和灾害链作用特征.采用MFCAM模型对龙溪河流域泥石流沟进行危险性评价，结果显示有1条沟危险性大，14条危险性中等，30条危险性小.     

无水滑的水下泥石流运动速度的实验研究

水下泥石流阻力与陆面中泥石流运动阻力的不同点在于上表面的掺混阻力和剪切阻力。由一系列的室内无水滑的水下泥石流和陆面泥石流实验研究得出:水下泥石流运动速度与相同条件下陆面泥石流运动速度之比随不同性质的泥石流,如粘性和稀性泥石流,由于其屈服应力的巨大差别,有很大的不同。由实验得到的由泥石流体的容重和量纲为一的泥石流屈服应力表达的水下无水滑泥石流运动速度和陆面泥石流运动速度用于无水滑水下泥石流运动速度计算较好。     

自然泥石流与矿渣泥石流复合效应与防治对策

石棉县后沟是一条典型的自然泥石流和矿渣泥石流并存的泥石流沟。本文以石棉后沟为例,结合早期自然泥石流、矿产开采以来矿渣泥石流、以及2013年7 4复合型泥石流,总结了自然泥石流和矿渣泥石流的复合效应,包括泥石流物源补给的多元效应、泥石流发展演化的逆转效应、泥石流起动发生的复杂效应、泥石流动力沿程的放大效应、泥石流致灾破坏的链式效应。对照泥石流对已建防治工程的破坏,提出了自然泥石流和矿渣泥石流复合型泥石流沟防治对策,建议充分利用起动位置和物源集中补给位置的差异,加强对中上游及支沟自然泥石流起动和运动的拦挡防治,最大限度减小自然泥石流对下游矿渣防护工程的基底侵蚀和冲击破坏,从而保障综合防治工程的有效性。     

浙江省永嘉县泥石流特征及成因分析

分别叙述了永嘉县坡面泥石流和沟谷泥石流的发育分布特征,并分别对其成因进行了分析。阐述了泥石流的形成条件和影响因素,初步分析了坡面泥石流的形成过程及沟谷泥石流的形成方式和侵蚀特征。     

公路弃渣次生泥石流成灾机制及防护措施

公路弃渣泥石流物源集中,弃渣类型是泥石流成灾机制的重要影响因素。砂岩类弃渣中粘粒含量小,膨胀性较弱,弃渣体内水体排泄通畅,不利于孔隙水压的保持,相比灰岩类弃渣自身稳定性高;但在暴雨作用下,弃渣体内水分增加大于排泄,易造成弃渣体的崩滑起动,形成小型的泥石流,多形成稀性泥石流;灰岩类弃渣中粘粒的膨胀性较高,弃渣体孔隙水压易增大,渣土体的稳定性差,在暴雨作用下,弃渣中的土体易膨胀液化、滑移起动,多形成粘性泥石流;灰岩类弃渣泥石流规模大于砂岩类弃土。本文从弃渣物理性质指标、力学特征等研究泥石流成灾机制,并致力于将成果应用到公路弃土场设计和防灾减灾领域。     

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。     

甘肃陇南武都区泥石流易发性评价

文章分析了甘肃陇南市武都区泥石流形成的自然环境背景、发育特征及易发性。通过野外实地考察,查明了泥石流的发育情况,在此基础上,采用模糊物元可拓方法对泥石流的易发性进行了评价。分析表明,研究区的泥石流具有分布密度高、冲沟及坡面泥石流成片发育、北岸泥石流较南岸发育且粘性泥石流所占比例大于南岸的发育特征;选取岩性、沟床比降、山坡坡度、完整系数、发育程度、降水、断层密度7个因子构建泥石流易发性评价指标体系。通过易发性评价,研究区104条泥石流沟中,66条为高易发性,占总数的63.5%;32条为中等易发性,占总数的30.8%;6条为低易发性,占总数的5.7%。     

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。     

四川省都江堰市龙池地区泥石流危险性评价研究

汶川地震灾区震后泥石流灾害较震前活跃,对灾区泥石流危险性进行评价是灾后重建过程中合理防灾减灾的基础工作。通过研究泥石流灾害事件中的泥石流规模、泥石流沟堆积扇面积及相应的灾害损失等基础资料,提出以泥石流在泥石流沟堆积扇上的平均堆积厚度替代泥石流规模作为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法。用该方法对汶川震区都江堰市龙池镇龙溪河流域2010年"8.13"泥石流事件中的29条沟谷型泥石流进行危险性评价,评价结果中9条为高度危险,12条为中度危险,8条为低度危险。用以泥石流规模为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法进行对比评价,2种评价方法中有65.5%的泥石流的危险性评价结果一致。以泥石流沟堆积扇平均堆积厚度为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法更能突出规模对泥石流综合危险度的贡献,能更好地反映小泥石流流域和小泥石流堆积扇的泥石流在中小规模的泥石流总量下的危险程度。     

汶川地震后四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流灾害调查研究

在2008年5月12日汶川地震后的地震灾区暴发了许多泥石流灾害,其中以四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流最为显著。文家沟原来不是泥石流沟,在汶川地震时由于滑坡形成的巨大的滑坡-碎屑流堆积体改变了文家沟的泥石流形成条件,在此后的3个雨季内,文家沟先后暴发了5次大规模和特大规模的泥石流灾害,其中以8.13文家沟泥石流规模和危害最大。8.13文家沟泥石流暴发时的总降雨量为227mm,泥石流持续时间约2.5h,泥石流总量约310×104m3;泥石流造成7人死亡,5人失踪,39人受伤,479户农房被掩埋,直接经济损失4.3亿元。5次大规模和特大规模的泥石流以及洪水仅带走了16%的可以很容易形成泥石流的滑坡-碎屑流堆积物,文家沟如再遭遇较大降雨还会暴发泥石流。即使在今后的雨季中暴发几次规模如8.13泥石流一样大的特大规模泥石流,文家沟在较大降雨下仍然可能暴发泥石流灾害,因此对文家沟泥石流的防治工作将是一个长期的工作。     

Measuring and estimating the impact pressure of debris flows on bridge piers based on large-scale laboratory experiments

After the 2008 Wenchuan earthquake, mountainous areas in SW China are recognized as a region with highly active and perilous landslides and debris flows. The frequent impacts of debris flow are a major threat to bridge piers located in debris flow gullies. It is an important issue for guaranteeing the safety of railway bridges in areas prone to hazardous debris flows. Previous research has achieved significant results characterizing the initiation and mechanisms for debris flow, and their interactions with some structures. However, there has been little research on the dynamic pressure of debris flow on bridge pier caused by different debris flows. In this study, the measurement and estimation of the impact pressure and dynamic behavior of debris flows on scaled bridge piers were conducted. Nine pressure sensors were used to measure the impact pressure of debris flows. Flow velocities and flow depths were determined at the end of a flume using a high-speed camera. The results show that the impact pressure differed between different types of debris flows. The distribution of impact pressures from high-viscosity debris flows indicated three layers, with different features in individual event. In comparison, a layered structure was not observed in low-viscosity debris flows. Based on dimensional analyses, the impact pressure depended on Froude number (Fr) and Reynolds number (Re). For low-viscosity debris flows, the dimensionless impact pressures were power functions of Fr, while for high-viscosity debris flows, the dimensionless impact pressures were power functions of both Re and Fr. The impact frequencies of low-viscosity and high-viscosity debris flows showed considerable differences based on spectral analysis. Compared to high-viscosity debris flows, low-viscosity debris flows were characterized by relatively high velocity, strong striking pressure, and high impact frequency.