日本应用实测洪水径流资料模拟泥石流运动过程

研究泥石流运动规律 ,模拟泥石流运动过程 ,利于掌握其沉积、泛滥的危险区域 ,制定防灾对策。日本学者原田民司郎等人 ,采用实测泥石流资料 ,应用泥石流输沙模型及其运动方程、连续方程式 ,再现了日本水无川 1992年8月泥石流的运动过程。经比较 ,实测值与计算值大体一致。对其他泥石流模拟 ,再现性良好 ,采用泥石流输沙模型 ,实测降雨量 ,实测泥石流水位、流速 ,便可模拟泥石流运动过程     

云南蒋家沟泥石流固体物质补给量＊

在长期观测资料的基础上，据泥石流沟床临界纵坡的研究值，估算泥石流固体物质总补给量；年均补给量可由多年泥石流运动观测值确定。两者可供泥石流发展趋势分析和制定防治方案时参考。     

泥石流阵流及其活动规律

阵流是黏性泥石流的主要运动形式。选择蒋家沟1987-1994年8年间运动过程完整，阵次明显并且观测资料齐全的50次典型泥石流作为研究对象，讨论泥石流阵流产生的原因，并统计分析泥石流阵流的活动规律和特征。通过对完整的泥石流暴发过程进行分析，发现泥石流阵流径流量与阵流频次之间存在幂律关系；通过对历年典型泥石流流量过程的分析，发现蒋家沟泥石流阵流活动具有多峰性与多时段性。对于进一步认识泥石流（尤其是黏性泥石流）的运动规律和运动特征具有重要参考价值。     

藏东南直白沟冰崩型泥石流孕灾条件与动力特征

[目的] 分析西藏林芝市米林县派镇直白沟2020年9月10日泥石流灾害的形成条件、启动机制和动力特征，为藏东南地区重大工程建设中的冰崩型泥石流灾害的监测预警及风险防控提供科学参考。 [方法] 综合利用野外调查、多期遥感解译、灾害监测和现场观测等手段，研究了泥石流的启动过程、冲淤特征和灾损情况，计算了动力参数。 [结果] “9·10”泥石流灾害是高位冰岩崩驱动形成的，包括3个形成过程： ①受2017年米林地震对岩体震裂作用和冻融循环作用，南侧分水岭发育高位冰岩崩，形成冰岩碎屑流在斜坡冰碛平台运动， ②冰岩碎屑流铲刮斜坡冰碛物与松散岩土体，进入2^#支沟运动并沿途携带沟道物质，放大碎屑流规模。 ③通过运动过程中的碰撞摩擦，冰体发生相变，冰岩碎屑流转化为泥石流。 [结论] 冰崩型泥石流的触发条件、水土耦合过程和动力特征均异于常规冰川降雨复合型泥石流，其动力参数受启动点高势能和运动中冰水相变作用影响，与现有计算方法所得结果具有极大差异。未来对冰川泥石流灾害防治研究不能直接采用现有降雨型泥石流动力参数计算方法，应基于泥石流启动机制来分析动力参数。     

沟道二维泥石流运动和冲淤数值模型研究

以水沙混合流模型为基础,采用混合流沙量动态变化模式,提出泥石流运动控制方程组,建立适用于模拟泥石流在天然沟道中的运动和冲淤过程的二维数值模型.模型基于水动力学理论、水沙两相混合流理论和宾汉体模型理论,考虑了泥石流运动、泥沙输移、沟床变形、泥石流宾汉体流变特性等主要动力学过程.将模型应用于云南东川蒋家沟实测泥石流过程的模拟研究,结果较好地反映了泥石流运动不连续性的特征和泥石流沟道冲淤随时间演变的实际规律.     

冰碛湖溃决型泥石流演化过程试验研究

[目的]分析冰湖溃决型泥石流演化过程中运动参数的变化特征,为冰湖溃决型泥石流的防治提供理论依据。[方法]采用水槽试验,探讨冰碛湖溃决型泥石流形成和演化过程。[结果]冰碛湖溃决泥石流属于典型的水力类泥石流;根据水沙两相流容重的变化,冰碛湖溃决型洪水演化为泥石流的过程可以概括为挟沙水流—泥石流—挟沙水流的演变,相对应的泥石流的粒径从粉砂到砾石,再到粉沙的变化过程;泥石流容重越大,一次泥石流过程中颗粒粒径越粗。从不同组次的试验结果来看,冰碛湖溃决泥石流粒径与其容重也存在正相关关系。[结论]泥石流的运动和演化过程本质上取决于冰碛湖溃决型洪水功率和沟床堆积物的粒径特征。     

北京双紧梢沟泥石流堆积物的特征及演变

北京山区具备泥石流形成与发生条件,泥石流灾害的发生较为频繁。在收集当地泥石流发生历史资料的基础上,详细调查了西白莲峪双紧梢沟的自然地理状况和泥石流堆积物的特点。采用野外量测和填图的方法调查双紧梢沟泥石流的地貌特征;现场选取一定数量的砾石进行abc长度和倾向调查,测定双紧梢沟泥石流堆积物的结构特征;选定泥石流典型区域,进行挖圆探坑,取出全部颗粒并带回实验室,进行粒度分析;同时,对双紧梢梢沟泥石流堆积扇的发育和演变过程进行分析。粒度分析结果表明双紧梢沟泥石流堆积物砾石平均粒径为0.256m,磨圆度为2～6。90%以上砾石直径为0.220～0.410m,最大砾石直径为0.409m,堆积物主要有砾石和一些粗骨性碎屑物质组成,砾石排列无明显特征,分选差。由粒度分析可知,该区泥石流堆积扇的形成受到水石流形成过程的影响,水石流形成堆积扇,之后可能发生粘性泥石流。由其频率曲线为一多峰曲线。该曲线说明泥石流发生时,其砾石的搬运方式由推移、跳跃、悬浮三大部分组成。双紧梢沟泥石流堆积扇的演变过程和特征明显受到双紧梢沟和西白莲峪主沟水流的影响。该研究结果对今后进一步探讨北京山区泥石流形成机理和运动过程以及为泥石流防治制定有效措施提供参考。     

神府东胜煤田开发中人为泥石流形成条件分析

神府东胜煤田是我国重要的能源重化工基地,自1987年大规模开发以来泥石流频繁发生,通过野外考察发现,神府东胜煤田泥石流属由人为诱发的人为泥石流。详细地分析了该区泥石流形成的三个基本条件：丰富的松散固体物质储备、陡峻的地形条件和沟床比降和高强度长历时的降雨过程,认为在流域内人为堆置的大量松散弃土弃渣物质是该区泥石流形成发育的主要因素。     

拦沙坝设置对泥石流拦截作用的数学分析

应用数学理论研究了拦沙坝对泥石流堆积过程产生的影响,探讨了泥石流的流动与堆积过程。用向量的观点分析泥沙在水坝内的运动与堆积,推出新的泥沙和泥石流运动、堆积计算公式,使计算的数值更接近实际状况。以大小2种粒径的泥沙作为讨论的对象,采用泥石流的流动堆积模拟实验模型方案,适用于不透水型拦沙坝设置地点的泥石流堆积过程。但缺乏与实地观测记录进行比较,因此,本数值模拟实验模型的妥当性要做验证,尚须用多级粒径数值模拟实验模型研究。泥石流的流量水位图对粒径变化的影响,没有采用混合沙砾模型,尚有许多不明之处。     

四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害的形成机理

[目的] 对四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害成因机理进行分析，为山区山洪泥石流灾害防控减灾提供参考。[方法] 对2019年甘洛县山洪泥石流灾害开展现场调查，并结合相关影像和雨情数据等资料，对山洪泥石流灾害的影响因素以及形成机理进行分析。[结果] 2019年甘洛县山洪泥石流主要是由于短期强降雨所诱发的，加之区内有丰富的固体物源以及有利的地形地貌条件；山洪泥石流灾害是洪水与固体物质相互作用共同致灾的产物；山洪泥石流运动过程中受到地形以及一些工程设施的影响比较明显；同时山洪泥石流会挤压主河道甚至阻断河道，从而导致更大灾害。[结论] 基于甘洛县山洪泥石流灾害的形成机理与致灾特征，应该以加强灾区生态修复与水土保持为本，采取工程防治与生态防治相结合的治灾措施。     

辽东山区泥石流初步研究

辽东山区是我国泥石流分布的重点地区之一。文章概述了该区泥石流的基本条件,提出该区特大暴雨是泥石流形成的触发条件;物理风化和断裂构造是形成泥石流松散固体物质的重要过程;岩性、植被条件对泥石流的影响比较突出。最后指出该区泥石流治理应以近期工程措施,远期森林植被等生物措施为主的治理原则。     

强震区泥石流防治工程效果数值模拟分析

[目的]对汶川地震后修建的大量泥石流防治工程的效果进行数值模拟分析,以便为泥石流研究和防治提供科学借鉴。[方法]采用FLO-2D软件,以2010年都江堰市龙池镇黄央沟"8·13"泥石流为典型实例,结合雨量数据、数字地形数据及泥石流的各项流变参数,模拟在不同的降雨频率下泥石流的运动过程和堆积范围,对泥石流的防治工程效果进行分析评价。[结果]在有防治工程条件下,当降雨频率P=5%时,泥石流的冲出量减小11.39倍,堆积范围减小6.14倍;当降雨频率P=2%时,泥石流的冲出量减小4.18倍,堆积范围减小2.7倍,治理工程取得了一定的防治效果,但两种降雨频率下仍有固体物质冲出沟口。[结论]相比于自然条件泥石流的冲出量和冲出规模得到了一定的控制,已有的治理工程有利于整个沟域泥石流的防治,但存在设计库容偏小的问题,今后的泥石流防治中还要加强监测预警等减灾措施。     

泥石流灾害与环境

泥石流是自然环境中一种特殊的物质运动现象,它在一定的环境条件下发生和发展,同时也对环境发生反作用。因此,它和环境有着密切的、不可分割的联系。     

甘肃省长江流域的滑坡与泥石流

甘肃省长江流域是我国滑坡、泥石流高发区之一。严重的滑坡、泥石流,导致本区河道、水库淤积,生态环境恶化,人民生命财产受到巨大威胁。本文根据作用强度和物质组成,特区内滑坡、泥石流分为白龙江中游滑坡、泥石流严重作用区和西汉水中下游滑坡、泥石流严重作用区等七个区域,分析了地质、地貌、气候条件对滑坡、泥石流的影响,指出了人类活动在滑坡、泥石流发育过程中的作用,并提出了防治的对策。     

“8·13”碱坪沟泥石流形成机理及特征研究

2010年8月13日在强降雨的作用下,四川省都江堰市龙池镇碱坪沟沟床启动并带动沟道两侧固体物质运动,形成大规模泥石流,冲毁沟口农家乐、龙池公路及沟口一处居民供水设施。碱坪沟泥石流是典型的震区沟谷型泥石流,通过分析泥石流的形成机理及容重、流速、流量、冲出量等动力学参数,得出泥石流的危险范围和威胁对象,并根据沟道中大量崩滑体等各类物源的堆积情况,在降雨作用下对其再次暴发泥石流的可能性进行了分析预测,还根据沟口现场堆积情况提出了防治建议。     

泥石流运动的阻力与流速

泥石流运动的阻力和流速，是铁路勘测设计和研究工作中很重要的问题，它与泥石流灾害的调查分析、跨泥石流沟的桥跨设计、灾害活动的预报等都有着密切的关系。在泥石流运动中存在有二个特殊的阻力要素：一个是其浆体的高粘度与非牛顿体流变特性；另一个是其中粗颗粒物质受剪运动时的离散切应力。根据阻力要素组成情况的不同，泥石流运动可以划分成三种主要类型，即伪一相泥流、稀性水石流和粘性泥石流。对于伪一相泥流，一般流体力学的概念和流速计算式仍可用于它的流速计算，只是在层流时要按其非牛顿体的流变特性来计算其运动阻力。文中建议用式（3）、式（4）和式（5）来估算浆体的流变参数。对于稀性水石流可以进一步划分为饱和式和非饱和式两种。当粗颗粒离散体充满全部水流深度的为饱和式，反之为非饱和式。对于粘性泥石流，其浆体的高粘度不只是增大了粘滞阻力，而且也使颗粒的离散应力发生变化。我们通过试验在文中提出了反映阻力变化情况的半经验公式。     

磨西河流域冰碛补给一暴雨型泥石流形成机制研究

冰碛补给—暴雨型泥石流是发育在高海拔冰缘山区的一种特殊灾害地貌过程,隐蔽性较强,故对这一灾害的认识尚不够全面和深入。基于此,本研究在总结目前泥石流形成机理研究进展的基础上,以发育有大量冰碛补给—暴雨型泥石流的贡嘎山东坡磨西河流域为例,通过实地调查,对冰碛补给—暴雨型泥石流的形成条件及形成过程机制进行了探讨,提出了这类泥石流形成过程的4阶段模式:清水汇流阶段→单颗粒固体物质起动阶段→掏蚀和侧蚀阶段→泥石流形阶段。最后,对冰碛补给—暴雨型泥石流亟待深入研究的问题进行了分析和总结。     

长江上游一场典型的人为泥石流

１９９０－０５－３１四川省会理县益门炭山沟暴发了一场典型的人为泥石流，其致死３１人，失踪３人，伤２９人，大量工业和民用设施被毁，给益门煤矿造砀直接经济损失达４００万元，这场泥石流主要是沟内的大量采煤弃碴松散碎屑物质在暴雨的激发下形成的，泥石流体属粘性，容重大，作整体运动，规模大，危害范围大。     

甘洛县的泥石流类型和防范措施

甘洛县泥石流类型主要属暴雨泥石流。按状态分为沟谷型泥石流和山坡型泥石流,按组成物质分为泥石流和泥流,按流体性质分为稀性泥石流、粘性泥石流和过渡性泥石流。防范措施有:1、修筑拦砂坝等,达到局部治理;2、回避泥石流;3、疏通沟道,加固工程,提高安全系数。     

碱坪沟地震次生泥石流形成特征与发展趋势

＂5.12＂汶川地震后,龙溪河碱坪沟流域内堆积了大量的松散固体物质,成为参与泥石流形成的主要物源。碱坪沟于2009—2010年先后3次暴发大规模泥石流灾害。通过对碱坪沟的地形、水源和物源条件的分析发现,该流域地形和水源条件满足泥石流形成的条件,且在地震前后未发生显著变化,而物源条件已经成为影响该区域泥石流形成与发展的主要因素。基于流域物源量与物源固结效应的研究结果表明,在5a内碱坪沟泥石流灾害较活跃,可能暴发大规模泥石流灾害。5～10a后,在降雨条件不发生较大变化以及不暴发大地震的情况下,流域内泥石流规模和频率会逐渐减小,只有在低频率暴雨作用下才可能暴发大规模泥石流灾害。