低频泥石流特征及其危险性的模糊综合评判

低频泥石流由于物源形成周期长,因而爆发的周期长,容易为人们所忽视。以国内较典型的低频泥石流信息为依据,结合四川康定县宋家沟低频泥石流实例,在相关规范的基础上加入模糊数学的方法,对宋家沟泥石流进行了危险性评价;对低频泥石流的发生特性进行了分析;并结合人的心理因素,给出了低频泥石流30 a的周期下限。可为泥石流灾害防治参考。     

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。     

震区泥石流物源泥石流转化率初步研究

"5·12"地震后形成了大量的固体物质,导致在后期持续强降雨条件下,泥石流的冲出量及暴发频率均有所增加。为研究泥石流固体物质冲出方量及暴发的可能性,确定泥石流流域内的物源储量与已暴发泥石流固体物质冲出量的相互关系,即物源储量转换为泥石流的转化率尤为重要。根据汶川强震区已经暴发多次泥石流的泥石流沟物源调查,通过数学统计分析发现,泥石流物源转化率与泥石流已经暴发的次数、物源堆积的时间、泥石流的物源储量、泥石流沟的流域特征等因素相关,并得到了泥石流物源储量的转化率值。     

西藏某水电站萨龙沟泥石流基本特征及工程影响评价

萨龙沟泥石流位于西藏雅鲁藏布江中游某水电站上下坝址之间,距离下坝址仅0.56km,沟内物源丰富,地形陡峻,沟谷纵坡降大,泥石流影响范围较大,评价水电站建设及运营期泥石流的工程影响十分重要。通过查明泥石流的地形条件、物源条件和泥石流危险性及发展趋势,在动力学参数计算基础上,采用工程地质定性评价和经验工程法计算,对泥石流在不同设计频率下的泛滥区、水库淤积和堵江程度进行了分析。     

江边水电站岱家沟泥石流灾害调查评估与防治

江边电站位于雅砻江峡谷,沿岸多为V型河谷,沟谷两侧存在大量不稳定物源,泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害频发。本文通过对江边水电站大坝所在地岱家沟进行了现场调查工作,对岱家沟泥石流灾害危险性进行了评估,并针对岱家沟泥石流监测要素雨量与泥位,计算出预警指标。     

白路沟稀性泥石流发育特征及其发展趋势分析

白路沟位于成都平原与川西高原过渡区,沟域汇水面积大,沟底纵坡陡.本文在研究区地质、地貌、水文地质、气候和人为活动等调查基础之上,对泥石流的形成条件、冲淤特征进行了分析,并对泥石流发展趋势进行了探讨.根据研究区泥石流物源丰富,长时间降雨或集中暴雨等特点,白路沟评定为特大型易活动区泥石流.白路沟泥石流一旦暴发势必对沟口的居民、相关建(构)筑物的安全、工程的正常运行构成严重的威胁,本文可为流域的综合治理提供科学依据.     

汶川县肖家沟泥石流物源演变及冲出规模研究

为研究强震区泥石流流域内物源演化特征并预测其冲出规模特征,以映秀镇肖家沟为研究对象,利用搜集到的4期高清遥感影像和DEM数据,结合ArcGIS技术对肖家沟流域内的崩滑体进行详细的解译。通过统计分析得出其震后多年间的物源演变规律及特征。结果表明:未来3～5 a间,在没有强降雨等外力作用的条件下,肖家沟的物源状态会持续呈现衰减趋势,并最终达到稳定状态。但现场调查表明:现阶段沟内仍存有大量沟道物源及少量崩滑物源,而且该沟的地貌在地震、山洪、泥石流的下切冲蚀作用下,更有利于水动力条件的形成,进而诱发物源的起动,这也在一定程度上降低了泥石流暴发的临界雨强,因此在持续性强降雨的作用下仍有暴发泥石流的可能性,仍需要加强泥石流的预警、防治及活动性预测等研究工作。运用FLO-2D软件模拟不同频率条件下的泥石流的冲出特征,结果显示:在5%,2%的降雨频率条件下,肖家沟泥石流将造成河流的部分淤塞,但均不会造成堵江,而在1%的降雨频率的条件下将造成堵江。     

刘家峡水库大寺沟泥石流基本特征与防治对策

大寺沟泥石流频发,对炳灵寺石窟造成了严重影响,为此需研究泥石流基本特征,以便采取针对性治理措施。根据现场调查并研阅历史资料,分析了形成泥石流的地形、物源、降雨等触发因素,明确大寺沟属于泥石流沟。在此基础上,研究了泥石流物源区、流通区、堆积区的地质特征。研究表明:泥石流堵塞程度为中等,发育程度为中等易发。在防治方面,经比较植被恢复、稳坡护坡、主沟拦挡及主沟导排等措施,选择主沟导排,并拟定了排导洞治理方案。因大寺沟流域地质资料欠缺,无法准确获取泥石流部分参数,下一步需加强地勘工作,以便为治理方案设计提供依据。     

石渠县甲日沟泥石流特征研究与治理设计

甲日沟位于四川省甘孜州石渠县真达乡,为通天河一级支流折曲的支沟,地处青藏高原东南缘;甲日沟是冰川成因的"U"形谷,沟内松散堆积物源丰富,两岸坡度陡,风化严重,崩滑物源沿沟堆积,加之较为丰富的降水,使该沟具备泥石流暴发的条件。一旦泥石流暴发,将对沟口甲日村构成直接威胁。采用工程地质分析的方法对甲日沟泥石流的形成环境、基本特征进行了系统的研究和分析,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,对该泥石流防治提出了治理设计方案,对高原山区泥石流研究和工程治理具有借鉴意义。     

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。     

九寨沟熊猫海左岸泥石流震后发育特征研究

泥石流是山区高频率发生的地质灾害,九寨沟熊猫海左岸泥石流的发生给景区造成巨大的损失。在现场调查的基础上,通过现场实验及理论公式计算了泥石流的容重、峰值流量、平均流速,并对九寨沟熊猫海左岸泥石流的形成机理进行了分析研究。通过Massflow软件对九寨沟熊猫海左岸泥石流的运动特征进行了模拟计算,结合目前沟道物源、水源、地形地貌等条件进行分析,根据分析结果判断出：该沟道再次发生更大规模泥石流的可能性极大,并提出针对该沟道泥石流的两种治理措施。     

四川省汶川县绵虒镇小流域泥石流危险性评价

2013年7月10日汶川县绵虒镇持续性暴雨引发岷江小流域内的泥石流群事件,使得岷江堵塞、公路摧毁和居民受灾,造成巨大经济损失和人员伤亡。经过野外实地调查、遥感影像解译及地形数据处理,首先对流域内8条重点泥石流沟运用模糊综合评判的方法进行了流域内的泥石流危险性评价,得出研究区8条泥石流的危险性结果为:瓦窑沟、新店沟、苏村沟3条泥石流沟为低危险,安家沟、草坡磨子沟、华溪沟3条泥石流沟为中危险,大溪沟、簇头沟2条泥石流沟为高危险。其次,选择危险性较高的簇头沟在与实际降雨频率相同的条件下运用FLO-2D软件进行数值模拟,重现泥石流暴发现状,得出其堆积扇危险特征,最后对模拟结果进行验证,作出危险性评价,得到危险性分区图。经统计计算得出簇头沟堆积扇中,高危险性面积占61%,中危险性面积占19%,低危险性面积占20%。该危险性评价对泥石流风险评估、预警预报、工程治理工作和危险范围分区可提供更有效的参考依据。     

基于Massflow模型的甘肃省岷县二马沟泥石流危险性评价

二马沟位于甘肃省岷县茶埠镇上半沟村,曾多次暴发泥石流,对当地居民的生命安全和生产生活造成了极大的损失。为了研究二马沟泥石流的危险性,以2012年5月10日发生的泥石流灾害为基础,选取了二马沟及其左岸的河沟沿、扁坡沟、鹞子沟泥石流沟为研究对象,经过详细的资料收集和野外调查,获得了该流域内地形、物源、水源等资料,通过试验和计算分析得到了模拟所需的参数值,结合网络化的数字高程模型,在ArcGis中将研究区DEM栅格数据转换成Massflow软件可以读取的ASCII格式,建立计算模型。利用Massflow软件模拟了1%、2%、5%降雨频率下泥石流冲出物的流动速度、堆积深度、堆积范围,根据泥石流的强度与危险性分区标准,将研究区划分为高危险、中危险、低危险三个区域。结果表明:在实际降雨频率下模拟得出主沟泥石流最大流速为11.05 m/s,最大泥深为13.05 m,堆积范围为3.47×10~4 m~2,堆积方量Q_z为18.55×10~4 m~3,模拟精度到达80%以上;高危险范围占据了整个危险范围的60%以上,中危险和低危险分布面积较小,说明二马沟是一条危险性较大的泥石流沟,研究成果为当地的防灾减灾工作提供一定的科学指导意义。     

汶川强震区“8·20”登溪沟泥石流发育特征与致灾机理研究

登溪沟是汶川强震区“8·20”泥石流事件中典型的由暴雨诱发的大型灾害性泥石流,其泥石流持续时间达3 h,堆积长度达3.4 km,受沟道地形的放大效应影响,峰值流量达407.54 m³/s。形成四个典型的灾难链。给沟口建筑、居民、公路及岷江上下游都带来了严重影响。地震为登溪沟泥石流提供了充足的物源,当持续性强降雨超过了研究区的阈值之后,泥石流就会起动,在运动过程中不断带走沿途沟道内的固体物质,最终发展为灾害性泥石流。笔者在现场充分调查的基础上,结合遥感卫星影像,从地震、降雨、物源和沟道侵蚀等方面揭示了登溪沟泥石流的形成和发展过程,并提出“以拦固为主,排导为辅”的治理思路,可作为强震区泥石流防治工程的参考。     

川藏铁路山地灾害信息化管理平台及其应用

以川藏铁路沿线泥石流、滑坡、崩塌、溜砂坡等山地灾害的调查结果为基础,分析孕灾环境条件及山地灾害特征,开展面向服务的山地灾害综合数据库及信息平台开发方法研究。结合地理信息系统、遥感和数据库技术,构建川藏铁路山地灾害成灾环境数据库与灾害专题数据库,成功实现多源多维山地灾害信息的统一标准与有效管理。利用面向服务的COM组件式独立开发方法,建立基于ArcEngine的川藏铁路山地灾害数据管理系统,实现山地灾害的数据采集与质量控制、动态更新与空间检索、灾害评估与专题制图等,生成灾害数据开发产品,为铁路工程线路选定线设计以及制定减灾规划提供山地灾害基础信息支持,也为进一步建立交通干线工程数字减灾系统提供科学参考。     

地形因子对沟谷泥石流发育的影响——以都汶高速“7.10”群发泥石流为例

2013年7月10日,都汶高速公路沿线32条沟暴发不同程度的泥石流灾害(简称"7·10"灾害),造成都汶高速公路中断及岷江堵塞。以"7·10"灾害为背景,运用ArcGIS提取了研究区泥石流沟的关键地形因子(包括流域面积、主沟沟道长度、沟道纵比降以及沟谷斜坡坡度等),并结合计算模型分析了地形因子对泥石流发育的影响。研究结果表明:"7·10"群发性泥石流的发生符合临界值模型G=S(A/A_0)~(0.03)J~(0.12);泥石流沟的地形因子G越大,地形条件就越好,当G0.45时,易发生泥石流。因此,用综合地形因子G来衡量泥石流的易发性,可为都汶高速沿线泥石流沟的危险性评价与预警预报提供科学依据。     

川藏高速公路喇叭嘴泥石流、滑坡、崩塌、弃渣、高填综合处治

通过对川藏高速公路雅康段喇叭嘴泥石流、滑坡、崩塌、弃渣、高填路堤的复杂地质灾害体的工程地质分析、灾害机理研究和综合处治方案优化得出:多类型复杂地质灾害体的处治,应充分掌握地质资料,在对各地质灾害体进行针对性处治的基础上,贯彻兼顾关联地质灾害体的综合处治理念;复杂地质环境下的高速公路通过形式应有利于提高地质灾害的安全防护等级,并综合考虑工程建设管理风险,适当提高安全冗余;喇叭嘴段泥石流的有效处治为合理采用“桥改路”反压滑坡,结合柔性明洞提高线路的崩塌落石抗灾能力,以及弃渣、高填的分隔治理奠定了基础;复杂地质环境下的工程建设应加强工程地质深度,有效控制工程风险和加强环境保护。     

藏东南地区冰川泥石流形成条件初步分析——以天摩沟冰川泥石流为例

针对融雪、降雨融雪等条件诱发的冰川泥石流形成过程,为了更好的认识藏东南地区冰川泥石流形成条件,选取藏东南地区天摩沟为研究对象,根据研究区流域特征、冰川覆盖面积以及气温等条件,在热化学、土力学以及流体力学等理论基础上,分析得到藏东南地区冰川泥石流在融雪条件下的起动流深阀值。结果表明:由于藏东南地区冰川泥石流沟分布高程影响,使得冰川泥石流沟所处的大气压为41. 0×103～54. 0×103kPa,使得雪线位置的冰川熔点上升至0. 352～0. 45℃;天摩沟冰川泥石流沟道冰碛物表层有效粒径(d10=10 mm)起动的临界流深为0. 04 m;天摩沟冰川泥石流沟道冰碛物发生冲蚀剪切破坏时的临界地表流深为其侵蚀厚度的3. 17倍;当天摩沟的降雨强度大于10. 22mm/h时可诱发冰川泥石流过程。研究成果为藏东南地区冰川泥石流的防治提供一定的参考。     

基于FLO-2D的西藏若如村泥石流危险性分析

若如村泥石流堆积扇前缘分布有青藏公路、青藏铁路以及在建的青藏高速公路三大交通工程,对其危险性研究十分必要。在详细野外调查的基础上,采用FLO-2D软件对青藏铁路、青藏高速公路、若如村及主排导槽的泥石流危险性进行研究。基于1998-2018年历史日降雨数据,模拟了5%、2%和1%降雨频率以及另外8种极端降雨条件下若如村泥石流的暴发过程,分析了重点威胁区域的泥石流流动及堆积特征。将模拟情况与实际堆积范围进行对比,精确率为68. 7%,在合理误差范围内。最后将泥深、流速与暴发频率相结合,得到泥石流危险性评价图,并为其灾害分析、预警及发展规划提出建议。     

乌东德水电站猪拱地沟泥石流特性与防治对策

乌东德水电站坝址区受多条泥石流沟的威胁,为避免泥石流灾害带来巨大损失,制定有效的防治对策对工程建设具有重要意义。基于野外调查和室内模型试验,对猪拱地沟泥石流静动力特性进行了分析,结合特殊的地形、地质条件以及工程布置,制定了防治对策。此外,还对猪拱地沟的泥石流防治效果进行了跟踪评价。结果表明:拦挡坝能够有效阻止大颗粒固体物质参与泥石流活动,可减轻上游沟道的冲刷程度;停淤场使部分小颗粒固体物质停留,最终只有少量的固体物质和洪水通过排导槽下泄;“V”形排导槽具有立体束流特点,排导效果显著;排导槽出口位于坚硬的基岩,抗冲刷能力较强,有利于排导槽的稳定。“拦挡、停淤、排导”防治体系效果良好,对今后泥石流防治对策具有借鉴意义。