泥石流堵塞主河试验特征与模式

[目的]分析泥石流入汇主河后对主河的影响以及泥石流堵塞主河的模式机理。[方法]通过泥石流堵河试验,同时对历史泥石流堵河案例进行调查研究和典型性深入剖析。[结果]根据泥石流运动过程与淤积形态得出泥石流堵河的3种模式分别为顶冲堰塞堵断模式、渗混堵塞溃决模式、束窄渐进式堵塞模式。对泥石流堵塞主河3种模式的运动与成灾机理进行了初步探索。[结论]顶冲堰塞堵断模式表现为龙头顶冲对岸、物源塞满主槽、脆弱区渗漏到主体垮塌的特征;渗混堵塞溃决模式表现为短时塞满主槽,水流渗混堵塞,流量加大的特征;束窄渐进式堵塞模式表现为主槽断面束窄、局部流量瞬时加大、渐进式局部堵塞的特征。当前的历史堵河事件以束窄渐进式堵塞为主,与试验统计结果吻合较好。     

2016年帕隆藏布流域群发性泥石流的活动特征及成因分析

帕隆藏布流域山高谷深、构造强烈、冰川广布,区域内冰川泥石流数量多、规模大、分布密、暴发频率高。2016年9月5日,流域内几条泥石流集中暴发,造成较为严重的财产损失,并阻碍了G318国道的正常通行。为研究本次群发性泥石流的成因,指导泥石流的监测预警工作,在实地调查的基础上,分析了泥石流的地形地貌条件、物源条件、水热条件。分析结果表明:本次暴发泥石流的沟谷具有良好的地形条件,流域高差大,沟道纵比降大,尤其沟谷上游因冰川作用而形成的冰蚀围谷利于水源、物源的聚集。泥石流以沟源处的松散冰碛物为主要物源。此外,北岸比通沟泥石流因沟岸崩滑物源丰富、沟道狭窄,形成多处堵点,产生堵溃放大效应。南岸赤担隆巴泥石流则沟道宽缓,崩滑物源较少。本次群发性泥石流的诱发因素主要为强降雨。泥石流暴发前两日出现强降雨,使得沟内松散物质含水量增加,趋近饱和,稳定性降低。泥石流暴发当日再次出现强降雨,直接激发了泥石流。经对暴发当日小时雨量分析,认为比通沟泥石流由凌晨2点的集中降雨启动,但由于沟道堵塞严重,龙头数小时后才到达沟口。赤担隆巴由当日11点的集中降雨启动,随后顺沟下泄,堆积于老扇之上,形成灾害。经分析,沟口观测的激发本次泥石流的小时雨量为3.3～3.6 mm,推测主要形成区激发泥石流的小时雨量为7.6～8.3 mm。     

“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。     

康定市子耳沟泥石流的物源特征与危险区划

泥石流的物源特征是重要的影响因子,对单沟的危险区划至关重要。通过对康定市子耳沟流域内的泥石流物源成因、分布及稳定性的详细测绘,计算了泥石流沟的松散物源总量;通过调查访问确定了历史泥石流的淤埋范围,泥深及运移路径。以上述资料为基础,通过对不同降雨概率下清水流量的计算,分析了在不同频率下,可能发生泥石流的规模及危害范围。结果表明:20年一遇的泥石流峰值流量为65.31m~3/s,沟口泥深2m;100年一遇的泥石流峰值流量为207.47m~3/s,沟口泥深4m;后者的淤埋范围约为前者的20倍。通过对此类山区城镇泥石流的规模频率分析,为类似区域内的城市建设和防灾减灾提供科学依据。     

青海省玉树州高原暴雨型泥石流形成机制——以称多县拉隆沟泥石流为例

[目的]对青海省玉树州高原暴雨型泥石流形成机制进行研究,旨在为此类泥石流灾害防治及风险减缓提供依据。[方法]以青海省玉树州称多县拉隆沟暴雨型泥石流为例,通过实地调查对其形成因素及形成机制进行研究。[结果]该泥石流主沟道长约3km,流域面积5.25km~2,纵坡比降212‰,高差约600m。物源区发育滑坡方量约为6.50×104 m~3,流域内冲出泥石流物质共约8.5×104 m~3,沟道内物源补给量2.0×104 m~3。[结论]青海省玉树州高原暴雨型泥石流的启动模式可总结为:滑坡—物源形成—固体物质起动—沟道侵蚀—泥石流形成。     

大渡河上游干桥沟泥石流发育特征与防治方法

通过野外调查与实地勘测,在查明泥石流的形成背景条件及灾害特征的基础上,分析了干桥沟暴发大规模泥石流灾害的成因,计算了泥石流运动特征参数,探索了泥石流沿沟道的演化过程及机理,提出了相应防治方法。研究结果表明:干桥沟为高频大规模泥石流,具有暴发频率高、成灾速度快、运动过程短、危害严重的特点;受沟道微地貌影响,泥石流沿沟道演化过程具有“小淤大冲、聚小成大”的特征,是形成大规模泥石流灾害的主控因素;受物源点活动趋势的控制,干桥沟常态工况下的泥石流的暴发规模和频率呈降低趋势,对沟口危害较小,但受泥石流聚小成大的演化规律影响,在极端暴雨工况下将暴发大规模以上灾害,危害县城安全。针对泥石流特征,提出“以固源、稳沟、拦挡为主,辅以消能、排导”的治理方法;同时对白呷衣滑坡变形进行监测,加强泥石流灾害的预警。     

贵州省望谟县“6·6”典型泥石流灾害特征及防治建议

2011年6月6日凌晨,贵州省望谟县在强降雨作用下发生大范围群发性泥石流,泥石流主要分布在降雨集中的望谟县北部山区打尖河、打易河和乐旺河上游.此次群发性泥石流是自1949年有记录以来规模最大的一次,造成了重大的人员伤亡和财产损失.对该次望谟县“6·6”泥石流的灾害特征进行了调查分析.结果表明,望谟县“6·6”泥石流主要是低频率群发性泥石流灾害.由于降雨量大,物源相对较少,泥石流以稀性为主,对沟道产生了较强的冲刷作用.泥石流危害方式主要是冲毁淤埋沟口房屋以及随之产生的灾害链效应.未来在相同降雨条件下还可能暴发较大规模泥石流灾害,建议采取避让和修建防治工程等相应措施进行防治.     

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。     

汶川强震区都江堰市双养子沟泥石流调查

 2010年都江堰地区“8·13”强降雨导致该市龙池镇双养子沟爆发泥石流灾害。此次泥石流发生在汶川地震的高烈度区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成及成灾过程对认识强震区泥石流的发育意义重大。通过对此次泥石流灾害的现场调查,分析双养子沟泥石流流域特征,特别是在地震和暴雨共同作用下的泥石流沟道特征,讨论泥石流的起动方式。结果表明：双养子沟内崩塌滑坡体十分发育,沟床含有丰富的固体松散物质,沟内还分布有多处跌水坎及天然堆石坝;双养子沟道右岸滑坡体H1是在强降雨情况下失稳滑入沟床,堵塞沟道,然后在洪水作用下溃决形成泥石流的;泥石流沟在20a一遇或大于20a一遇强降雨条件下很有可能再次爆发泥石流。     

汶川地震后肖家沟泥石流活动特征与灾害防治

肖家沟是汶川地震震中映秀镇近邻的一条典型泥石流沟,位于渔子溪河左侧,沟域面积7.19 km²,沟床平均纵比降为485‰。"5·12"地震后该沟多次暴发泥石流。2010年8月14日,肖家沟暴发特大规模泥石流,一次冲出物方量约6.50×10⁵ m,堵塞渔子溪,堰塞湖溃决后造成洪水灾害。肖家沟泥石流物源条件非常丰富,地区降水充沛,危险性巨大,一旦发生泥石流,直接威胁S₃₀₃映秀段公路,造成交通中断;若发生大规模泥石流堵塞渔子溪形成堰塞体,堰塞体溃决之后,大量泥沙被洪水带至下游,抬高河床,将对下游映秀镇产生严重的洪水灾害。目前肖家沟沟域内共有松散固体物源量5.22×10⁶ m³,可参与泥石流活动的动储量为2.01×10⁶ m³。以肖家沟泥石流形成条件为基础,分析震后连续发生的泥石流类型与活动特征,并以此为依据探讨了肖家沟泥石流治理的简要思路。     

麦积山景区小型崩滑型泥石流形成机理分析

麦积山景区森林覆盖率高,生态系统较为完善,地质灾害发生概率较小、频率较低,但良好的生态环境并不能完全遏制泥石流的发生。在地质、地形条件具备的前提下,如遭遇充沛的前期降雨后再突遇短时强降雨,潜在的沟坡不稳定物源将会以崩塌、滑坡等重力侵蚀形式进入沟道,发育形成泥石流。景区泥石流沟密度低,泥石流暴发周期较长,具有很强的隐蔽性,一旦暴发极易造成较大损失,因此要引导群众加强防范意识。     

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。     

西藏亚东县加热沟泥石流形成条件及防治对策

"9.18"印度锡金邦6.8级地震导致亚东县城附近的加热沟产生大量的松散物源体,加之沟域汇水面积较大、纵坡降大,暴雨触发泥石流的危险性增强,危害性大。加热沟为低频稀性、暴雨沟谷型泥石流,震后易发程度属易发,激发泥石流的临界雨强可能降低,爆发频率可能提高,存在溃决性泥石流灾害链风险。针对物源多、主河携带能力差,堆积区沟道排导限制,提出"拦蓄为主+固床稳坡"的防治对策。     

“5·12”青杠沟泥石流灾害分析及防治对策

"5.12"汶川大地震诱发了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,给当地造成了较严重的人员伤亡和巨大财产损失。青杠沟原为低频泥石流沟,震后泥石流发生频率和危险性大大增加,一旦遇暴雨极易发生泥石流灾害,对灾后居民安置点、旅游度假村及银白公路构成严重威胁。在实际调查基础上,系统分析了青杠沟泥石流形成条件、类型、发展趋势及动力学特征。根据泥石流物源以主沟内不稳定堆积物二次启动所占比例较大等特点,提出了以上游多极低坝拦挡、下游护岸排导和沟道整理相结合的防治对策。     

四川峨边县蒋沟矿渣侵蚀泥石流成因与特征

四川峨边县蒋沟是一条典型的矿渣型泥石流沟,在侵蚀作用下时常发生泥石流并造成严重危害。该文采用调查、测绘和综合研究相结合的方法,论述了蒋沟矿渣侵蚀泥石流的成因和特征。形成条件方面,矿渣侵蚀类泥石流具有物源集中和机械组成固定性特征;发生过程呈现出降雨-侵蚀-崩滑-搬运复合型和循环性,侵蚀成为泥石流形成和发生的关键环节;泥石流特征则主要表现为堆积物成分单一,堆积比降小,暴发频率高和地貌塑造作用强等方面。最后,针对成因和特征,提出了以水土分离、固床和护坡等工程措施为主,以矿山植被恢复措施为辅的防治建议。     

云南省贡山县“5·25”暴雨诱发地质灾害的特征与形成机制

[目的] 查明2020年5月25日云南省贡山县“5·25”强降雨诱发地质灾害的发育分布特征、形成机制及发展趋势，为该县地质灾害防灾减灾规划提供科学依据。[方法] 基于灾后应急排查一手资料，在系统收集区域地质及降雨资料的基础上，对其灾害过程开展了深入分析与研究。[结果] 贡山县“5·25”群发性地质灾害以滑坡和泥石流为主，规模多为小型，主要沿怒江两岸公路沿线分布，滑坡多以浅表层为主，泥石流多以土力类泥石流启动模式为主，地质灾害表现出典型的高位远程及链式灾害特征，滑坡或崩塌发生后进入沟道转化为泥石流的现象极为普遍。[结论] 贡山县地质灾害调查评价中需充分考虑高位地质灾害的排查，同时科学评估地质灾害引发的链式效应及其影响区范围；由于境内植被覆盖率较高，泥石流发生后会携带大量的漂木冲出，在沟道狭窄处或沟口桥涵处易形成堵塞，对泥石流的瞬时流量会起到放大作用而翻越沟道造成灾害。泥石流防治工程设计中要充分考虑堵塞系数取值的合理性。建议对贡山县城开展大比例尺地质灾害风险调查与评价，将评价结果与国土空间规划有机融合，从源头上对地质灾害风险进行管控，同时提高县城后山已有泥石流防治工程设防等级和标准。     

不同条件下泥石流堰塞坝的溃决过程

[目的]对不同因素作用下的泥石流堰塞坝溃决过程进行试验研究,为泥石流堰塞坝的灾害防治和灾后重建等提供科学支撑。[方法]开展了不同来水流量、坝体形态、黏粒含量、坝高和初始含水量条件下的溃决试验。将漫顶溃决过程分为4个阶段:坡面侵蚀过程、陡坎侵蚀过程、下切和侧向侵蚀过程和衰退过程。此外,分析了泥石流堰塞坝坝体破坏机理,并给出下游坡面泥沙起动临界条件的计算式。[结果]溃决流量与来水流量之间呈非线性正相关;溃决洪峰流量随着背水坡坡度增加而增加;溃决洪峰流量随着坝高的增加而迅速增加,泥石流堰塞坝坝体黏粒含量与溃决洪峰流量之间整体呈现负相关;溃决洪峰流量随着土体初始含水量的增加而缓慢降低,但变化的范围不大。[结论]在泥石流堰塞坝溃决的不同因素中,坝高和黏粒含量影响最大,来水流量次之,背水坡度和初始含水量影响最小。     

杂谷脑河流域暴雨型泥石流沟地貌特征分析

沟谷的地貌特征是泥石流灾变过程中的一个重要的缓变因子。它决定泥石流形成的动力条件,制约水源条件中的地表径流汇流过程,影响固体物质补给的方式。因此,可以通过研究流域地貌特征来分析泥石流灾害发育特征。以杂谷脑河中游的暴雨型泥石流沟为研究对象,分析了定量描述沟谷发育阶段的流域地貌信息熵,流域面积以及沟床纵比降与泥石流灾害特征之间的关系。结果发现,泥石流沟流域地貌信息熵值处于为0.12～0.20之间时,沟谷属于中高频的泥石流沟,熵值位于区间之外的沟谷则属于低频泥石流沟;沟谷流域面积大于15km2,沟床纵比降小于300‰时,发育稀性泥石流,反之则发育黏性泥石流。     

汶川震区哈尔木沟堵河型泥石流灾害特征与防治方法

[目的]分析汶川震区哈尔木沟堵河型泥石流灾害特征,为堵河型泥石流灾害防治提供借鉴。[方法]通过震后历次泥石流跟踪调查,分析哈尔木沟地质环境演变过程。利用雨洪法等计算了泥石流运动特征参数,并采用经验公式计算了不同频率的泥石流堵河可能性。[结果]哈尔木沟泥石流流体特性、交汇条件和主河水文条件均有利于泥石流堵河,4个经验公式计算均显示,P=1%(100年一遇泥石流)以上规模的泥石流有严重堵河风险。对哈尔木沟治理工程运行情况进行跟踪调查分析,发现经过3个水文年共7次泥石流灾害的检验,治理工程防灾效果明显,但同时还存在拦挡工程平面布局不合理、坝肩渗流、溢流口淤积、排导槽冲刷损毁等问题,影响了防治工程的安全可靠度及防灾效果。[结论]针对哈尔木沟泥石流发育特征,应通过增设拦挡工程,修复加固排导槽等方法进行治理。     

5·12地震后灾区泥石流危险度增加系数评价

5.12地震不仅直接引发了大量的崩塌、滑坡,而且降低流域内岩土体的强度,使其更易于受到侵蚀,从而为泥石流的形成提供丰富的固体物质。灾区震后泥石流活动频繁,并造成了较大的损失。泥石流沟的危险度评价是进行灾后重建的必要条件。选择震后固体物质增加量、地震烈度和堰塞坝规模这3个重要参数,提出了基于泥石流设计流量的震后泥石流危险度增加系数的评价方法。该方法通过计算地震后新增加的固体物质方量与通过配方法计算出的一次泥石流冲出物总量的比值,该比值与地震烈度影响系数的乘积及堰塞体蓄水量以流域50年一遇的流量排泄所需要时间3项之和来表达地震后泥石流危险度增加量。经灾区9条典型泥石流沟谷的计算验证,该方法做为一种新的方法,可快速、准确地评价5.12地震后灾区泥石流危险度的增加情况。