唐家山堰塞坝“9·24”泥石流堵江及溃决模式

“5·12”汶川地震导致唐家山高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖．经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害．现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发生坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰塞湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,“6·14”和“9·24”2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17h．在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合“9·24”泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析．分析结果表明：3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为“扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇”．这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义．     

川藏公路南线滑坡泥石流坝溃决影响因素分析

川藏公路南线(西藏境内)独特而又脆弱的自然环境导致多次大型滑坡泥石流堵塞主河事件,堰塞湖蓄水溃决造成惨重的危害。在对然乌至培龙段近几十年曾经发生过的堵塞坝事件进行野外考察的基础上,运用室内试验和理论分析相结合的方法对影响坝体溃决的主要因素进行研究,认为泥石流坝溃决是主河水流与沟道特征、坝体几何形态以及坝体物质结构、坝体与主河夹角等多种因素共同作用的结果,其中关键因素为坝体高度和下游坡面坡度,影响着溃坝时机和洪水规模。     

地震共振涌浪作用下冰碛堰塞坝的漫顶溃决

为了研究冰碛坝在地震共振涌浪作用下的漫顶溃决机制,设计了振动台造波模型实验.首先,通过对比实验获取了地震共振涌浪运动规律和最大波高的影响因素,并通过量纲分析建立了共振条件下涌浪最大波高计算公式;其次,依据非均匀沙起动临界水头高度与溃坝输沙临界水量条件,建立涌浪作用下堰塞坝漫顶溃决临界条件与溃决风险评估程式;最后,以帕隆...     

初始含水率及人工干预对堰塞坝溃决影响试验研究

为了探索堰塞坝的初始含水率对溃坝过程影响,分别选取了初始含水率为19.59%,8.90%,5.50%,4.20%和2.97%的5组土石坝进行水槽试验。在此基础上,通过抛投不同粒径块石的方法探讨了人工干预措施对溃坝过程溃口流量的影响。试验结果显示:当坝体初始含水率为5.50%时,堰塞坝溃决过程的峰值流量为0.005 5 m~3/s,高于高含水率工况(19.59%,8.9%)和低含水率工况(4.2%,2.97%),为最不利初始含水率;坝体初始含水率越高,溃坝过程溃口"陡坎"向上游发展速度越快,溃口收缩最窄处越靠近坝体上游,最终溃口宽度越宽;随着坝体初始含水率降低,溃坝时间相应延长,溃口峰值流量出现时间也相应延后;在最不利坝体初始含水率条件下,向溃口入口处抛投块石对溃口峰值流量有削减作用,相对无抛投块石工况分别削减5.45%,10.9%和14.55%,并且峰值流量出现时间滞后。试验结果分析表明坝体初始含水率对于堰塞坝溃决过程是一个十分重要的影响因素,通过抛投块石方法对堰塞坝溃决流量进行控制是有效且明显的。     

公路特大型泥石流治理综合模式及应用

公路特大型泥石流是迄今尚未解决的公路病害,遵循公路泥石流防治的特殊性所开发的速流结构、底埋隧道、翼型墩汇流技术及糙桩技术是该类泥石流极其有效的防治技术[1,2].笔者根据这些单体技术构建了4类综合治理模式,即1)拦渣坝+速流结构,2)底埋隧道+速流结构,3)翼型墩汇流结构+底埋隧道,4)糙底群桩+速流结构,对每类综合模式的适用条件及关键技术进行了分析.从1999年以来实施了多个示范工程,显示出极其良好的治理效果,为同类型的特大型公路泥石流治理提供了重要技术借鉴.     

堰塞坝溯源冲刷规律研究

为了进一步认识堰塞湖泄流过程中的溯源冲刷规律,参考唐家山堰塞湖设计了室内水槽试验。结合试验结果进行纵剖面形态演变模拟,得到的冲刷初期形态与实际情况吻合较好。对比分析了入库流量和坝体级配对溯源冲刷速度和累计溯源冲刷量的影响。结果表明:溯源冲刷速度和累计溯源冲刷量与入库流量正相关,与坝体粗沙含量反相关;冲刷速度随着时间的推进而减小;入库流量和坝体级配影响溃口形成的过程,总的累计溯源冲刷量在各种条件下相差不大。