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。     

甘肃天水地区渭河南岸大砂沟泥石流发育特征

以天水地区渭河南岸大砂沟泥石流沟为研究对象,通过野外地质调查以及历史资料的统计,初步了解该泥石流的形成条件、松散物源的补给条件、活动历史;详细研究了该泥石流的运动特征,并提出了相应的治理措施。结果表明:该泥石流沟上游三面不稳定斜坡体上的堆积物和大砂沟沟道内的松散堆积物为该泥石流的主要物源;通过统计分析,在极端降雨天气条件下计算得到洪峰流量为355. 26 m3/s。该泥石流沟仍存在暴发大规模泥石流的可能性,一旦泥石流发生,将对下游甘谷县城居民的生命财产安全造成严重的威胁。研究成果可为天水地区泥石流的防灾减灾提供科学依据。     

Autogenic avulsion,channelization and backfilling dynamics of debris‐flow fans

Alluvial fans develop their semi‐conical shape by quasi‐cyclic avulsions of their geomorphologically active sector from a fixed fan apex. On debris‐flow fans, these quasi‐cyclic avulsions are poorly understood, partly because physical scale experiments on the formation of fans have been limited largely to turbidite and fluvial fans and deltas. In this study, debris‐flow fans were experimentally created under constant extrinsic forcing, and autogenic sequences of backfilling, avulsion and channelization were observed. Backfilling, avulsion and channelization were gradual processes that required multiple successive debris‐flow events. Debris flows avulsed along preferential flow paths given by the balance between steepest descent and flow inertia. In the channelization phase, debris flows became progressively longer and narrower because momentum increasingly focused on the flow front as flow narrowed, resulting in longer run‐out and deeper channels. Backfilling commenced when debris flows reached their maximum possible length and channel depth, as defined by channel slope and debris‐flow volume and composition, after which they progressively shortened and widened until the entire channel was filled and avulsion was initiated. The terminus of deposition moved upstream because the frontal lobe deposits of previous debris flows created a low‐gradient zone forcing deposition. Consequently, the next debris flow was shorter which led to more in‐channel sedimentation, causing more overbank flow in the next debris flow and resulting in reduced momentum to the flow front and shorter runout. This topographic feedback is similar to the interaction between flow and mouth bars forcing backfilling and transitions from channelized to sheet flow in turbidite and fluvial fans and deltas. Debris‐flow avulsion cycles are governed by the same large‐scale topographic compensation that drives avulsion cycles on fluvial and turbidite fans, although the detailed processes are unique to debris‐flow fans. This novel result provides a basis for modelling of debris‐flow fans with applications in hazards and stratigraphy.     

泥石流风险及沟谷泥石流风险度评价

风险一词虽然已经广泛被科学家和经济学家所使用 ,但涉及到自然灾害的风险研究则还是 2 0世纪 80年代中后期的事。国内有关泥石流风险的探讨 ,更是 2 0世纪 90年代才初见端倪。国际上 ,泥石流风险评价至今仍然是前沿探索性领域和新兴的研究课题。基于联合国对自然灾害风险的定义及其定量表达 ,本文给出了泥石流风险度 =危险度易损度这一数学命题的近似解。讨论了风险分级和不同风险等级的分布概率以及风险指南。以云南东川因民矿区黑山沟泥石流为例 ,对单沟泥石流风险度评价模型进行了示范应用     

碎石土滑坡的因素敏感性计算分析

通过资料搜集整理和分析、现场工程地质调查与勘探和室内外的物理力学试验,采用弹塑性接触有限元强度折减法、不平衡推力法和数理统计分析法,结合工程实例,分析了影响碎石土滑坡各因素的敏感性,结果表明,按因素敏感度从大到小排列,主要影响碎石土滑坡稳定性的因素依次为滑面岩土体内摩擦角、地形坡度、滑体饱水面积比和滑面岩土体的内聚力。地形坡度大、具有低内摩擦角滑面的碎石土滑坡的整体稳定性较差,而连续降雨、强降雨会抬高地下水位增大滑体饱水面积比,降低滑面带岩土体抗剪强度,增加下滑力,对碎石土滑坡的稳定性将产生最不利的影响。同时,在对碎石土滑坡进行加固处理时,必须优先考虑采取提高滑面等效内摩擦角、降低地形坡度结合降低地下水位措施,其次考虑采取提高滑面岩土体内聚力的措施。     

基于弯道超高计算泥石流流速的探讨

泥石流流速是难以实测和准确推算的重要参数。在分析既有各类弯道超高计算公式的基础上,探讨适用于各类泥石流的弯道超高计算模式,进而改进基于弯道超高的粘性泥石流、稀性泥石流和泥流的流速计算公式,用实例加以验证。     

川藏公路二郎山隧道和平沟泥石流特征研究与治理设计

泥石流作为地质环境较差的山区的主要自然灾害之一,对于泥石流的研究思路的进一步发展和完善,在很大程度上将对山区的工程建设有很重要的指导意义。从工程地质研究思路的角度出发,对位于川藏公路二郎山隧道西口和平沟泥石流进行了研究。采用工程地质分析的方法对和平沟泥石流的形成环境(地层岩性条件、构造条件、地貌条件、气象条件、植被发育及人类活动)、基本特征(泥石流沟的基本特征、泥石流的堆积特征)进行了系统的研究,并在此基础上对泥石流沟沿岸的岸坡稳定性(可能泥石流的物源)等进行了评价分析。对泥石流的活动趋势以及可能泥石流的方量做出了较为科学的评价预测。经过这样的系统分析对工程建设中的泥石流防治提出了治理设计方案。     

中国公路泥石流研究

公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵、路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型。丰富的物源、具有焚风效应的气象条件以及泥石流沟轴线与区域新构造应力场主压应力方向一致等是形成大型泥石流的宏观背景。将泥石流概化为固、液两相流体,运用两相流理论、泥沙运动力学、Bingham流变方程和Bagnold颗粒相互作用试验结果等,初步建立了泥石流固-液分相流速计算方法、基于泥石流在防治结构表面及泥石流沟岸产生的冲击形迹建立的反求泥石流冲击力计算方法以及泥石流磨蚀力计算方法。开发了速流结构、泥石流隧道及翼型墩汇流结构等10余种防治技术,集成了拦-汇-排等多种综合治理模式。据此撰写了《公路泥石流防治工程设计、施工指南》。实施了60余个防治工程。效果显著。研究成果初步构建了公路泥石流理论及技术体系。     

西昌市泸山地区典型火后泥石流特征与成因机制研究——以响水沟左岸3#支沟为例

2020年3月30日,四川省凉山州西昌市经久乡发生森林大火,山火燃烧后形成的山火灰和烧焦土体在强降雨作用下极易启动形成泥石流,给西昌市泸山、琼海景区生态环境及当地百姓生命财产安全带来潜在地质灾害风险。以西昌市安哈镇响水沟左岸3^#支沟为例,采用野外调查、无人机航拍、地球物理探测、现场及室内实验等手段,对2020年5月1日该沟发生的火后泥石流流体特征、动力学参数及成因机制等开展研究,系统分析了山火及降雨过程对该次火后泥石流形成的影响机制。该成果可为系统认识西昌泸山“3·30”山火地区火后泥石流的运动特征、物源规模、激发雨量及其发展趋势研判提供科学参考。     

泥石流调查遥感解译新方法研究

文章在分析总结近年来遥感技术在地质灾害调查评价工作应用的基础上,针对存在的不足,就区域小流域泥石流地质灾害调查评价的遥感解译应用,提出了基于虚拟GIS和水文空间分析的遥感解译方法（RSVH）。该方法综合利用虚拟GIS、遥感图像数字处理技术和空间分析技术,将大尺度区域降级为较小尺度的空间逻辑单元。针对各单元应用遥感影像和高精度DEM数据创建三维虚拟场景。同时叠加地形、地质、岩性、土壤、灾害等具有丰富属性信息的图层,较好地解决了大尺度区域范围内遥感解译工作面临的困难。为小流域地质灾害的调查工作提供了新思路。