5·12汶川地震对磨子沟的影响及震后泥石流活动状况

磨子沟位于四川省汶川县银杏乡,属岷江上游右岸支流,5·12汶川地震对其造成了严重影响。地震引发了大量的崩塌、滑坡,其中8处大型崩塌和滑坡对沟道造成了严重堵塞,并为泥石流活动提供了良好的条件。地震后磨子沟泥石流十分活跃,仅2008年7-9月就暴发了75阵阵流,3次堵断岷江并形成堰塞湖,淹没了岷江左岸村庄;2009-2011年又多次暴发泥石流并堵塞岷江。持续的降雨监测数据表明,震后初期磨子沟发生泥石流的日雨量条件急剧降低,目前有逐步回升的趋势。通过对比磨子沟流域震前(2005年6月)、震后(2008年6月)及泥石流事件后(2010年12月)等不同时段的遥感影像,结合实地调查和震后高分辨率航空影像的解译,分析了地震对磨子沟的影响,估算出地震形成的崩塌和滑坡方量超过3 000×104m3;根据不同暴雨频率下的泥石流流量计算,得出2008年7月14日最大一场堵江泥石流的规模为2.57×105m3,其峰值流量为541 m3/s,为50年一遇的规模;已发生的泥石流仅从沟道内带走约2.5×106m3的固体松散物质,沟内剩余的巨量固体松散物质将使磨子沟的泥石流活动持续相当长的时间,并具有再次堵断岷江的风险。     

肖家沟泥石流发育特征及危险性评价

5.12汶川地震引起崩塌、滑坡、不稳定边坡大量发育,形成的大量固体物质堆积于山坡及沟道中,形成了巨量泥石流物源[1],震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变。泥石流活跃期可能持续10～20 a,将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视[2]。本文介绍了肖家沟泥石流沟发育特征并对其进行危险性评价,计算出不同频率暴雨下的输沙量,为省道303线的灾后重建以及今后的治理工作提供依据。     

汶川地震前后重灾区水土流失变化特征初步分析

5.12 汶川地震诱发大量的崩塌、滑坡、泥石流等新生水土流失问题,具有扰动强度大、影响范围广、破坏程度高等显著特点,水土流失状况加剧,已严重威胁震区社会经济与生态环境的可持续发展。通过采用统计分析方法,探讨地震前后不同生态系统类型的水土流失变化特征。结果显示,震后重灾区轻度水土流失面积比重呈降低趋势,中度和重度水土流失面积比重呈增加趋势。究其原因,震后重灾区农田、草地、森林生态系统的不同等级水土流失面积间存在一种动态转化关系,即轻度水土流失类型向中度和重度水土流失类型转化;相较于震区水土流失面积变化幅度而言,震后水土流失的程度和强度显著增加。     

汶川震区八一沟流域滑坡物源稳定性评价研究

汶川地震后,大量同震滑坡松散物质堆积于坡体,为次生滑坡泥石流提供了丰富物源,泥石流流域的滑坡物源的稳定性评价对于泥石流活动的防治预警具有重要意义。选取震后八一沟为研究对象,基于OpenLISEM模型实现了流域尺度的滑坡物源稳定性评价。模拟结果显示,八一沟流域内滑坡物源极不稳定占比6.28%,欠稳定占比55.28%,表明震后八一沟内滑坡物源稳定性很差,在降雨作用下极易起动,滑坡泥石流活动暴发频率高。同时,基于GIS分析了不同稳定性分级滑坡物源在空间上的分布特征,处于不稳定状态的滑坡物源分布的优势高程、坡度、坡向、距沟道的距离分别为1 500～2 100 m、45～60°、偏南向、50～100 m。该研究模型在震后泥石流流域滑坡泥石流活动的危险评价具有一定的适用性及参考性。     

汶川震区泥石流流域内滑坡物源量计算方法探讨

汶川地震后,震区山体破碎严重,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,而泥石流流域内滑坡物源量直接影响泥石流暴发规模。笔者经过野外实际调查,以研究区的35条泥石流沟的147组滑坡体积、平均厚度、面积数据为样本进行分析,利用Matlab软件对泥石流流域内滑坡体积和面积、平均厚度和面积、平均厚度和体积分别进行单因子回归分析,发现泥石流流域内滑坡体积和面积之间具有明显的幂函数的相关关系,而滑坡平均厚度和面积、平均厚度和体积之间具有明显的对数函数的相关关系,从而建立泥石流流域内滑坡物源量的计算模型。该模型为汶川震区泥石流流域内滑坡物源量的快速计算提供科学有效的方程,并且为该区域泥石流的危险性评价在滑坡物源因素上提供计算方法。     

白龙江流域地貌演化及其对地质灾害的影响

白龙江流域地处我国地貌第一阶梯向第二阶梯的过渡地带,是我国地质灾害最为严重的区域之一。近年来的研究表明,青藏高原隆升对白龙江流域地貌演化的影响是非常显著的。白龙江流域地貌演化具有梯级、差异隆起的特征,流域内夷平面、多层溶洞系统和河流阶地的发育是对高原隆升的直接响应。地貌演化和地震、降水的时空耦合,形成了现阶段白龙江流域地震-崩塌、滑坡-泥石流链式灾害模式,高原隆升效应是白龙江流域地质灾害发育的根本原因。随着山地的进一步隆升,白龙江流域地质灾害的发育动力条件将更加充分,并在一定时期内仍处于高发态势,这是地貌演化过程中的动力再平衡过程。     

"5.12"地震后道路抢通过程中的成功做法

1 概述 "5.12"汶川地震,其震中烈度之高,波及范围之广,破坏程度之深,均属建国以来之最.地震重灾区--四川省阿坝州山体险竣、河流湍急,历来是我国地质灾害频发的地区,泥石流、山体滑坡时有发生,地震所释放的能量更加剧了这些地质灾害的破坏程度.地震造成了汶川、理县、茂县等三地通信、电力、供水系统全部瘫痪,尤其是通往这些地区的317国道古尔沟至汶川段和213国道中断,3座城镇变成了群山之中的"孤城".地震后,武警水电九支队进行了简单的自救,在第一时间动员、组织起来,于5月15日21:30抢通了马尔康至汶川和5月20日19:30抢通汶川至茂县的两条"地面生命线",确保了后续救灾工作的快速、顺利开展.     

松坪沟地质灾害发育分布及主控因素研究

以叠溪地震和汶川地震在松坪沟地区诱发的地质灾害为研究对象,通过野外调查和室内资料分析,重点剖析了地质灾害的的分布特征和主控因素,并得到以下认识:两次地震诱发的地质灾害均沿松坪沟呈带状分布,主要集中在三段斜列式断层附近,其中,叠溪地震地质灾害主要集中在中下游地区,汶川地震地质灾害全区均有分布;松坪沟内地震地质灾害的发育分布主要受控于地形地貌、地层岩性、断裂带性质及与发震断裂的距离、地震活动强度等４个方面,地形越陡,地层岩性风化程度越严重,距活动断层距离越近,地震加速度越大,诱发地质灾害的可能性越高,灾害的规模也越大,危害也越严重;两次地震诱发的地质灾害的分布在平面上有一定的重合,叠溪地震对山体斜坡造成隐蔽性损伤,降低了岩体的强度,为汶川地震诱发地质灾害提供了有利条件。     

基于集对分析模型的岷江上游流域震后水质综合评价

汶川大地震是我国建国以来强度最大、破坏最严重的一次地震,给我国带来巨大的人员伤亡和经济损失。岷江上游流域生态环境较为脆弱,地震、泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害经常发生,极易造成突发性水源污染。通过引入基于熵权改进的集对分析模型,对岷江上游流域映秀镇周边水源地进行综合评价,最好、平均、最差三种情况评价结果均为Ⅰ级。结果表明,"5.12"汶川特大地震对岷江上游流域部分水源地水质影响不大,震后岷江上游流域水质无明显变化。     

震区山洪泥石流野外监测与侵蚀产沙研究

震区山洪泥石流频发严重已引起国内外的广泛关注,进行山洪泥石流野外监测,研究其发育和演化特征,对保障灾区公共安全和进行防灾减灾管理具有重要意义.本文以汶川地震震中莲花芯沟为研究区,选择不同类型的坡面泥石流和沟道泥石流,在坡面、沟道和典型小流域建立山洪泥石流野外观测站点,采用现代测绘和三维激光扫描技术,利用大地测量、GPS、3D激光扫描系统和高分辨率遥感影像等手段,进行了不同降雨条件下的山洪泥石流坡面、沟道、断面和小流域地表形变监测,构建高精度DEM,研究了坡面泥石流和沟道泥石流的侵蚀、发育和演化特征,分析了泥石流的变形破坏、冲淤变化和演化规律.研究结果表明:(1)震后4年山洪泥石流灾害日趋频繁且仍处于快速发育阶段,采用现代测绘和3S技术可以进行山洪泥石流灾害野外监测与侵蚀产沙定量分析;(2)沟道上游山洪泥石流活动强烈,具有大冲大淤特征,总体上以冲刷侵蚀为主,其断面中部下切侵蚀速率为3.98m/a,两侧坡体呈现左淤右冲特征,一场泥石流最大冲刷下切深度达5m;(3)沟道中游总体上仍呈现冲刷侵蚀,但强度减弱,断面中部侵蚀速率为1.23m/a;(4)沟道下游防治工程修建前呈现较强的冲刷下切侵蚀、平均冲刷深度达1.7m,修建谷坊后拦蓄停淤作用明显,沟道总体呈现淤积,淤积速率为2.05m/a;(5)自然状态下研究区一场山洪泥石流冲出物质量约1.6万m3、平均冲刷深度为0.23m/a,谷坊等防治工程修建后具有较好地稳沟固坡作用,山洪泥石流则表现为较强的淤积特征,一场山洪泥石流产沙淤积量为1.7万m3.研究结果可以为山洪泥石流灾害的综合研究提供数据支持,同时也可为灾区公路泥石流防治工程设计、监测预警和风险管理提供科学依据.     

基于降雨频率的泥石流危险性评价研究

以强震区四川省汶川县为典型研究区,采用GIS技术与层次-信息量模型相结合的方法,针对震区震后特殊的地质环境,首先,选取了6类影响物源敏感性的因子(坡度、高程、距水系距离带、断层影响带、地震烈度、岩土体类型),对形成泥石流的最重要影响因素物源进行敏感性分析,生成汶川县滑坡敏感性评价图,将其归化至泥石流流域中,计算出泥石流敏感性,并分别在100 a一遇和50 a一遇2种不同降雨频率的影响下分析其泥石流危险性。最终,利用ArcGIS空间分析功能生成高、中、低3级危险性区划图,从而确定在不同降雨下需要重点监测与防治的泥石流沟道。     

汶川震区滑坡堆积体降雨入渗产流特征人工模拟实验研究

5.12汶川地震引发了大量的滑坡堆积体,在雨水的冲刷下,不仅会造成山体崩塌,还会发生次生灾害。本文以汶川震区滑坡堆积体为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,探讨了不同降雨强度和土石比条件下滑坡堆积体坡面产流与入渗规律。结果表明:(1)除土石比1∶4的滑坡堆积体在所设计的降雨强度(1.0,1.5和2.0 mm/min)和土石比为1∶2滑坡堆积体在降雨强度为1.0 mm/min时没有出现产流,其他条件下的滑坡堆积体的产流时间随着降雨强度的增大而减小,而产流率随着降雨强度的增大而增大,且土石比为1∶1的平均产流率比土石比为1∶2的滑坡堆积体大。(2)根据3种入渗模型的对比分析,可知Horton模型为最适合震区堆积体的入渗模型。(3)在降雨强度为1.5 mm/min时,土石比1∶1的滑坡堆积体累积产流量比土石比为1∶2的堆积体大;在降雨强度为2.0 mm/min时,土石比1∶1和1∶2滑坡堆积体累积产流量的变化规律几乎相同。本研究可为汶川震区滑坡堆积体的灾后修复提供实验依据。     

汶川地震引发的流域管理新课题

汶川地震引发了大量的山体滑坡和崩塌.巨型滑坡夷平了山谷,创造了平缓坡地.这些新生地非常不稳定,易引发泥石流.尽快稳定和开发新生地是一个新问题.滑坡造成的堰塞湖引起剧烈河床演变,对河流地貌和稳定产生长远和深刻的影响.大量的崩塌体形成大石块堆积体,表面没有土壤,如何修复植被是一个严峻的挑战.本文通过野外测量和试验,对上述问题进行了探索并取得了初步成果.成果表明,采用阶梯-深潭结构稳定滑坡体,可以控制或减轻泥石流;发生于崩塌和滑坡体上的泥石流含水量小且大石块多,不是黏性泥石流而是两相泥石流,运动速度仅为黏性泥石流的1/10;堰塞坝发育成尼克点会显著改变河流纵剖面,稳定岸坡减少滑坡崩塌灾害;在花岗岩崩塌体上引种紫萼藓能显著加快植被演替,绿化裸露的石块堆积体.     

西昌鹅掌河泥石流发育特征及成因分析

在野外调查之上,结合遥感影像,通过分析地质环境背景和泥石流活动历史,阐述鹅掌河泥石流的灾害特征和形成机理。研究表明：泥石流形成过程表现为则木河断裂构造运动、地震活动－崩滑、面蚀－强降雨－山洪泥石流－滑坡坝堰塞体－洪积扇－浊流水下堤;灾害特征表现为1850年西昌7．5级地震后鹅掌河形成高频泥石流,且泥石流的活动受地震和强降雨耦合效应控制;泥石流的形成机理为流域内大量滑坡提供丰富物源,上缓下陡的凸形坡提供良好地势差,区域降雨集中且多暴雨提供充足水动力。因此建议加强雨季流域新增滑坡和水位的监测预警能有效防治泥石流造成灾害性损失。     

溃决型黏性泥石流冲击下大颗粒堰塞坝溃决流量计算方法研究

震后环境下大颗粒堰塞坝溃决流量是设计溃决型黏性泥石流防治工程的关键参数。在宽顶堰流量计算公式的基础上,结合水静力学和流体力学,建立估算大颗粒堰塞坝溃决流量的堵溃模型。为解决如何确定堵溃模型中堵塞系数ω这一难点,通过多处溃决型黏性泥石流典型案例,回归分析堵塞系数ω与最大颗粒直径D的相互关系。最后采用2013年7月13日汶川县七盘沟溃决型黏性泥石流案例检验大颗粒堰塞坝堵溃模型适用性。结果表明:溃决流量堵溃模型中堵塞系数与最大颗粒直径成正比,在泥石流实地调查中,仅需确定泥石流携带的最大颗粒尺寸、潜在堰塞坝宽度和泥石流平均流速,即可快速预测潜在泥石流堵溃点处的溃决流量;七盘沟泥石流的溃决流量估算结果误差较小,为12%,说明大颗粒堰塞坝堵溃模型可用于估算震后地区溃决型黏性泥石流中大颗粒堰塞坝的溃决流量。     

都江堰八一沟8·13泥石流的形成条件分析

2008年汶川地震产生的崩滑体曾造成了巨大的人员伤亡,地震后,这些崩滑体成为泥石流活动的最主要物源,极大地助长了汶川地震后次生灾害的发生。为了有针对性地开展防灾工作,以2010年8月13日都江堰八一沟泥石流为研究对象,采用野外调查与遥感解译的方法,从泥石流形成的地形地貌、物源与水源三大基本条件,详细分析了八一沟8.13泥石流形成条件,发现此次形成条件十分有利于泥石流的暴发,同时,该分析方法对类似条件的泥石流沟具有一定的借鉴意义。     

汶川地震区大型泥石流工程防治体系规划方法探索

汶川地震后4年里泥石流非常活跃，暴发了数次大规模泥石流。分析了震后泥石流形成的三类起动机理，并结合拦挡工程溃决情况，进一步分析人工干预下的大型泥石流形成机理。在此基础上，针对大型泥石流成灾的两个显著特点，即泥石流进入主河形成堰塞湖产生二次灾害与泥石流携带的巨石冲击破坏能力巨大，提出了主河输移控制型泥石流防治规划设计原理、不同开孔的拦砂坝群分级拦淤泥石流方法、谷坊群稳定形成区泥石流物源方法，以及充分利用沟床巨石形成阶梯-深潭结构等系列泥石流工程防治体系规划方法。主河输移控制型泥石流防治规划设计原理以主河输沙能力作为控制条件，将泥石流的洪峰流量优先分配给排导工程，然后分配给拦挡工程或者停淤工程，各类工程合理分担的泥石流洪峰流量。这些方法的组合可望对大型泥石流进行有效的调控。