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.     

震后白沙河、龙溪河流域泥石流灾害治理效果分析——以四川都江堰市三合场沟为例

"5·12"汶川特大地震后,龙溪、白沙河流域泥石流灾害频发,为更好地防治这两个流域的泥石流灾害,评估已有泥石流防治工程的治理效果具有重要意义。三合场沟位于地震重灾区四川省都江堰市虹口乡,地震引发沟内山体发生了大规模的滑坡和崩塌,为泥石流的发育提供了丰富的物质基础。在对三合场泥石流沟流域现场调查及对该沟"稳+拦"泥石流灾害治理模式研究的基础上,分析了该沟防治工程的治理效果。结果表明:该工程采取的以拦挡为主的治理措施并未取得预期的防治效果和使用寿命。针对防治工程的治理现状和震后三合场泥石流沟的特点,指出了其存在的问题,并建议在该流域治理泥石流灾害时采取以排导工程为主,生物措施与工程措施相结合的防治工程体系。     

四川阿坝州色斯满泥石流沟判定及防治工程建议

历史上色斯满沟虽暴发过大规模泥石流,但近期稳定。拟建安宁河水电站坝址位于沟口下游约300 m处,正确判定该沟的性质以及今后的活动情况,对拟建水电站的选址至关重要。在对该沟沟口堆积扇、沟道泥痕、台地等现场详细调查的基础上,分析判定该沟曾经暴发过泥石流,进而对该沟所具备的物源条件,尤其是南北两条支沟的冰碛物数量和稳定性作出了详细评价,判断北支沟的冰碛物为该泥石流沟的主要物源。对该沟泥石流的特征和发生机理进行了分析,并提出了防治措施和建议。     

基于云模型的小流域泥石流危险性评价——以四川都江堰龙池地区为例

汶川地震后极震区泥石流灾害非常活跃,对极震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。以对泥石流灾害进行危险性评价和评价方法的探索为目的,选择流域面积、主沟长度、最大相对高差、流域切割密度、主沟弯曲度、不稳定沟床比例、日最大降雨量、人口密度、动储量和发生频率为评价参数,利用云模型与层次分析法对都江堰龙池镇龙溪河小流域泥石流的危险度进行排序和分组,并对结果的合理性进行验证分析。研究表明,在研究区21条沟中,有10条沟为中度危险性,10条沟为低危险性,有一条沟为高危险性。与以泥石流堆积扇平均堆积厚度作为主要危险因子的单沟泥石流危险性评价方法结果对比,2种评价方法在有81%的泥石流危险性评价结果一致。认为云模型能够相对准确便捷地获得评价结果,一定程度上解决了泥石流危险性评价过程中定性与定量相互转换的问题,避免和减少主观因素的干扰,能更好地反映小泥石流流域在中小规模的泥石流总量下的危险程度。     

白龙江流域泥石流沟形态非线性研究

泥石流的活动是流域演化的一种非线性动力过程,泥石流沟暴发泥石流是整个流域侵蚀-演化过程的一种表现,它的表象决定了泥石流沟具有非线性性.为此从泥石流发育动力因素入手,利用分形理论的统计自相似对白龙江流域泥石流沟数的累积分布随动力因素变化进行了分析,得到了比较满意的结果.对进一步研究白龙江流域甚至嘉陵江流域的泥石流灾害都具有重要指导作用.     

云南东川泥石流沟与非泥石流沟^137Cs示踪法物源研究

运用137Cs示踪法调查云南东川小江流域6条泥石流沟、6条非泥石流沟和主河的泥沙来源.泥沙主要来源于冲沟侵蚀和滑坡崩塌堆积、坡耕地和草地.坡耕地和草地表层土壤137Cs平均含量分别为0.9 Bq/m 2和1.98 Bq/m2,冲沟沟壁和滑坡崩塌堆积土体137Cs.作者通过3种源地土体137Cs含量的比较,分析了细粒泥沙(<0.01 mm)的来源.6条泥石流沟冲沟侵蚀和重力侵蚀(滑坡崩塌)的相对产沙量变化于90.2%～100%,平均值为95.1%,6条非泥石流沟的相对产沙量变化于74.5%～83.3%,平均值为78.9%.小江主河为81.4%.     

四川省都江堰市龙池地区“8·13”泥石流堆积扇调查和分析

汶川"5·12"地震后,震区泥石流等自然灾害活动频繁,与此同时,其危害性呈几何级数增长,而泥石流的堆积特征直接反应其危害程度。2010年8月13日,都江堰市龙池地区暴发了大规模的群发性泥石流灾害,共有50多条沟发生了泥石流过程,冲毁了龙池地区的地震重建区的房屋和道路。笔者通过对研究区泥石流堆积扇的野外调查,统计了36条沟的泥石流堆积扇的堆积厚度、堆积宽度、堆积长度以及堆积坡度等参数,得到了研究区泥石流堆积扇冲出距离、堆积宽度、堆积厚度以及扩散宽度与流域泥石流物源动储量、流域高差、沟口宽度等因素的关系,在此基础上,建立了泥石流堆积扇几何堆积特征统计模型,且通过震区典型泥石流的验证,统计模型具有一定实用性,可为研究区泥石流灾害防治提供一定参考。     

石棉县熊家沟“7·04”泥石流堵江调查与分析

汶川"5·12"地震以来,四川地区地质构造活动进入活跃期。而芦山"4·20"地震后,雅安地区地质灾害进入高发期。2013年7月4日20时,四川省雅安市石棉县熊家沟暴发了大规模泥石流过程,堵塞竹马河,造成重大经济损失和人员伤亡。为了研究地震后熊家沟泥石流的堵江特征及其防止措施,通过泥石流流域野外调查,发现由于石-甘公路,特别是竹马河的河堤工程,使得熊家沟堆积区地形纵坡突增泥石流在其堆积区运动时,其汇入主河的运动方式发生突变。根据堵江型泥石流堆积区的纵坡变化特征,将该泥石流定义为工程纵坡增加型堵江泥石流。而对比熊家沟"7·04"泥石流物源的前后变化情况,可知其泥石流物源的平均转化率为0.307,且位于下游的泥石流物源更容易被侵蚀。通过熊家沟"7·04"泥石流的水上和水下堆积物筛分试验,发现其中值粒径d60增加值为3.4%,容重增加了3%。运用Spss统计软件和理论分析,得到工程纵坡增加型堵江泥石流的流速、流量与流域特征的关系,及其等衰减特征,为该区泥石流的类型研究及其防治提供一定依据。     

云南东川泥石流沟与非泥石流沟~(137)Cs示踪法物源研究

运用1 37Cs示踪法调查云南东川小江流域 6条泥石流沟、6条非泥石流沟和主河的泥沙来源。泥沙主要来源于冲沟侵蚀和滑坡崩塌堆积、坡耕地和草地。坡耕地和草地表层土壤1 37Cs平均含量分别为 0 9Bq m2 和1 98Bq m2 ,冲沟沟壁和滑坡崩塌堆积土体1 37Cs。作者通过 3种源地土体1 37Cs含量的比较 ,分析了细粒泥沙(<0 0 1mm)的来源。 6条泥石流沟冲沟侵蚀和重力侵蚀 (滑坡崩塌 )的相对产沙量变化于 90 2 %～ 1 0 0 % ,平均值为 95 1 % ,6条非泥石流沟的相对产沙量变化于 74 5 %～ 83 3% ,平均值为 78 9%。小江主河为 81 4 %。     

四川汶川县佛堂坝沟“7·10”泥石流调查研究

2013年7月8日至7月10日,四川省汶川县发生连续强降雨,引发境内佛堂坝沟泥石流灾害,给沟口处居民的生命财产造成严重损失。佛堂坝沟是一条历史很悠久的泥石流沟,形成以后发生过多次严重的泥石流灾害,位于"5·12"汶川地震的重灾区。通过对佛堂坝沟进行详细的野外勘查基础上,系统分析了泥石流流域的基本特征与形成原因,计算了泥石流的静动力学参数,探讨了佛堂坝沟泥石流的发展趋势,为泥石流预警预报及工程治理提供了依据。分析表明:佛堂坝沟流域内崩塌滑坡体十分发育,沟床含有丰富的固体松散物质,沟内还有多处沟道堵塞现象,在强降雨作用下很有可能再次暴发泥石流,造成灾害。