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。     

冰川终碛湖溃决泥石流流量计算

冰川终碛湖溃决泥石流是青藏高原常见的泥石流灾害类型之一, 也是青藏高原地区泥石流防治的重点之一. 在溃决洪水研究的基础上, 结合泥石流本身的特征, 针对瞬间部分溃决的情况, 推导了冰川终碛湖溃决泥石流流量的计算方法. 具体包括冰川终碛湖溃决口泥石流洪峰流量Qdmax=kQmax和距离溃决口一定距离的河道某处泥石流洪峰的最大高度Hdmax=kHHmax. 由于计算方法中涉及泥石流的特征参数, 依据泥石流的特征, 定义了特征参数的含义, 并给出了计算方法k=1 (γd-γw)/(γs-γd), kH=k·kG, kG是与沟道形态有关的参数. 为了检验推导计算方法的合理性和精度, 选定西藏米堆沟冰川终碛湖溃决泥石流作为实例, 进行了验证. 结果表明, 推导计算方法的物理概念清晰, 计算结果与实际调查数据在趋势上吻合.     

高能洪水沉积研究综述

第四纪巨型堰塞湖溃决产生的高能洪水是地球及其他星球上已知规模最大的陆地淡水事件.越来越多的研究证明高能洪水事件具有普遍性,广泛发育于欧亚大陆、北美洲和南美洲等地区.研究者发现不同地区高能洪水事件的沉积特征具有一定的共性,但其典型沉积序列却依然缺失.本文首先回顾了全球已报道高能洪水案例并介绍了高能洪水的定义,总结了高能洪...     

泥石流起动原型试验及预报方法探索

在分析国内外泥石流预报的基础上,结合泥石流形成机理研究取得的进展,提出了新型的暴雨泥石流预报方法。通过蒋家沟泥石流源地人工降雨试验,坡面泥石流形成与源地土体特征参数变化存在密切的关系。暴雨泥石流形成的过程可以描述为:降雨→土体含水量、土体结构和土体组成的变化→土体强度变化→斜坡稳定性变化→坡面泥石流形成→沟谷泥石流。建立起前后两者的关系,用降雨并结合中间关系方程分析泥石流发生的概率、时间及形成规模等参数,逐步提高泥石流预测预报精度。比传统的预报方法在精度上有很大的提高,使对误差进行估算成为可能。     

碎屑流沿坡面运动的数值模拟

根据Savage提出的碎屑流运动方程,分析了碎屑流沿坡面下滑过程中的运动特性,包括速度分布和高度分布的变化。重点考察了床面摩擦系数、土体内摩擦角、初始运动速度和坡角等因素对碎屑流运动形态的影响。研究表明,在不同的因素组合情况下,碎屑体的运动形态有明显的区别。土体内摩擦角和坡角对碎屑流的运动形态和最大运动距离影响明显。相对来说,床面摩擦角对碎屑流的最大运动距离影响不明显,这可能是因为床面摩擦只影响靠近床面的部分物质的运动     

路堑边坡的工程路径与坡体岩土的响应

路堑边坡传统的自上而下开挖再自下向上支护的工程路径,使边坡暴露的时间长,遭受风化、卸荷、侵蚀与入渗,易发生表层坍滑与水土流失.而现代机械化拉槽的施工路径,又使临时边坡过长过陡,常引发边坡坍滑.由于坍滑坡体的强度降低和牵延扩大,使边坡修复工程增大.更新为自上而下分级支护和坡脚预加固的路堑边坡设计施工新理念,可保持开挖坡体的稳定,避免工程灾害.     

中国西部泥石流及其减灾对策

中国西部多为山区,泥石流异常发育,类型相当齐全,几乎发育着除火山泥石流以外的各种类型泥石流.泥石流严重危害山区城镇、交通、农田、工矿和水利工程等,造成严重灾害.仅已查明的泥石流就有15797条,其中铁路沿线泥石流1294条.有108个县级城镇、19个地(州、市)首府城镇和4个省会城镇受到泥石流的威胁或危害.西部大开发应注重泥石流减灾,特别要加强工程前期减灾预研和减灾知识普及,建立灾害信息系统,实现资料共享,把城市规划和减灾规划结合起来,进一步搞好环境保护和生态建设.     

非饱和流节点间导水率估计及达西平均分析

针对由Gardner-Russo函数描述的特征土壤,在双饱和度坐标系中,探讨了常规节点间导水率估计与量纲一水平达西平均(k*_H)和量纲一垂直达西平均(k*_V)的差异.k*_H是相邻两节点饱和度的函数,而k*_V也是空间步长(Δx)和特征参数(α)的函数.对水平非饱和流,算术平均高估导水率,而几何与调和平均低估导水率;从相对误差空间分布看,几何平均优于算术和调和平均.对垂直非饱和流,随Δx(或α)的增大,常规估计的相对误差空间顺(或逆)时针旋转并缩小,从而降低模型准确性.k*_H等值线具有对称性,而k*_V不具对称性;仅当Δx或α足够小时,k*_H才趋近于k*_V.因此,为提高非饱和流数值模拟的准确性,必须采用精确的达西平均来计算节点间导水率.     

用遗传神经网络分析泥石流活动性

泥石流是我国山区的主要地质灾害之一。影响泥石流活动性的因素十分复杂，并且具有随机性和模糊性。遗传神经网络结合了神经网络和遗传算法的优点，可以模拟学习和进化之间的交互作用，很适合用于分析泥石流活动性。文章简要讨论了遗传神经网络的原理，建立了泥石流活动性分析的遗传神经网络模型，并将该模型用于川藏公路沿线30条泥石流沟的活动性分析。网络的拓扑结构为(9，6，4，3)，即输入节点(评价指标)、第l隐含层、第2隐含层和输出接点(分析结果)分别为9、6、4、3。首先以其中25条泥石流沟作为样本对网络进行训练，训练时网络的连接权采用遗传算法进行自适应演化，待模型稳定后将其余5条泥石流沟的数据输入模型，计算它们的活动性，计算结果与实际观测基本相符，证明模型是可行的，各个参数的选取也是合适的。     

山区道路泥石流减灾问题与对策

文章通过分析我国山区道路泥石流防治的特点与需求,认为山区道路潜在泥石流的判识与预测、泥石流对线路展布的制约、泥石流对道路工程设计的影响等是山区道路建设的关键技术问题。在山区建设中应研究潜在泥石流的判识方法、发展山区道路选线理论、认识道路工程与环境相互作用机制、创建与环境协调的道路工程反馈设计理论、构建山区道路泥石流减灾技术体系、开发道路环境灾害信息系统等工作。系统分析了道路勘察选线、个体工程设计、施工、运营阶段应注意的泥石流防治问题,根据不同阶段的灾害危害方式与特征,提出道路建设不同阶段的泥石流防治对策。