安化县澄坪村“7·16”泥石流形成机理及其动力学特征

[目的]对湖南省益阳市安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害成因机理及力学特征进行分析,为类似灾害的防灾减灾研究提供科学参考。[方法]通过灾后野外调查开展相关分析。[结果]湖南省安化县马路镇澄坪村梨树坪让家沟流域在地形地貌,地层岩性以及气象水文方面具备良好的孕灾条件;由于2014年7月16日的持续性强降雨作用,沟道上游一侧形成了一个约5.20×10~4 m~3的滑坡堰塞湖,随后堰塞湖迅速溃决并形成了强大的溃决型泥石流,冲溃了下游的两道拦砂坝,并形成了高达190.65m~3/s的峰值流量。[结论]安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害是一次典型的滑坡灾害转换成泥石流的灾害链,而下游两道堵塞坝的堵溃过程进一步放大了泥石流的峰值流量及规模,具有典型的堵溃放大效应。     

震裂山体滑坡一溃决型泥石流特征及防治措施研究

“5·12”大地震后形成较多震裂山体,震裂山体在暴雨、余震作用下一旦失稳,将会形成高势能滑坡,堵塞下部沟道,形成堰塞湖,在动静水压及掏蚀作用下导致堰塞湖的溃决,形成破坏力极强的溃决型泥石流。四川安县甘沟泥石流就是典型的溃决型泥石流,2009年8月24日,由于强降雨作用,甘沟支沟牛颈沟滑坡高速下滑,形成堰塞湖最终溃坝,暴发了溃决型泥石流,为震区典型的滑坡-泥石流地质灾害链。由于牛颈沟还残余大量物源,在暴雨情况下再次暴发溃决型泥石流的可能性很大,因此提出以下应对措施:护排为主,结合低坝消能;及时清淤,恢复植被;加强监测,及时警报。     

四川省汶川县下庄沟“8·20”泥石流成因分析及堵江范围预测

[目的] 探究四川省汶川县下庄沟2019年"8·20"泥石流成因、形成过程及堵江特征，为该区域泥石流灾害防治预警提供科学参考。[方法] 结合野外调查与遥感影像对泥石流物源供给条件及泥石流形成、侵蚀搬运与堵江过程进行了分析，并采用FLO-2D模型开展不同降雨强度下的泥石流堵江范围分析。[结果] 震后泥石流流域部分崩滑体物源持续补给沟道物源，致使沟道物源不断累积，短历时强降雨形成径流不断侵蚀沟道物源，形成沟道启动型泥石流。下庄沟"8·20"泥石流大量碎屑物质搬运出沟口后形成顺河长度达280 m，横河最大宽度110 m的堰塞体，堵江模式为堰塞坝全堵。堵江范围分析结果显示：5年一遇降雨频率下物源滞留在沟道中，无堵江现象；20年一遇降雨频率下，泥石流基本堵断杂谷脑河，极易形成堵江现象；在50年一遇降雨频率下，泥石流完全堵断杂谷脑河，形成堰塞湖。[结论] 下庄沟与杂谷脑河垂直交汇，且沟口建有水电站的引水坝，极易形成堰塞坝堵江现象。在汛期降雨强度较大时仍可能会暴发泥石流造成堵江，今后的泥石流防治还需加强防洪预警等减灾措施。     

都江堰龙溪河流域典型泥石流物源演化特征遥感监测

2008年"5·12"汶川地震致使都江堰龙溪河流域产生了大量的碎屑体,为震后暴雨泥石流的发生提供了丰富的固体物源物质。2010年8月14日,都江堰龙溪河流域暴发大型泥石流,堵塞龙溪河致使河水改道,威胁城镇居民的生命财产安全。为研究泥石流物源的演变特征,选取5条泥石流及覆盖其范围的5期高精度影像,结合野外详细调查,通过ArcGIS空间分析发现,地震前这些泥石流流域内植被良好,未发现大规模的地质灾害,均属于清水沟。汶川地震后崩塌滑坡体的面积由震前的0.10万m~2增加到地震后的41.28万m~2,崩塌滑坡个数由震前的1个增加到汶川地震后的283个。2010年"8·13"泥石流后,受降雨地表径流的冲刷侵蚀作用影响,部分崩塌滑坡扩大及新产生,经统计研究区泥石流流域内扩大及新增滑坡个数47处,崩塌滑坡体的面积在暴雨后与地震相比增加了8.29万m~2,比例达16.72%。同时经过5期新增及扩大崩塌滑坡体增长率的统计,发现随着时间的推移其增长速度逐年降低,有力证明了震后研究区泥石流内崩塌滑坡体逐步稳定,生态环境得到有效恢复。     

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。     

甘孜县四通达沟泥石流的形成特性

川西高寒地区泥石流的形成机理、运动过程、动力特性,受高原地形地貌、地质构造、地层岩性、气候条件等影响具有独特性。以四川省甘孜县四通达沟泥石流为例,通过对泥石流清水汇流区、物源区、堆积区的详细调查、测绘和泥石流堆积物样品分析,研究了高寒高海拔地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特性。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道坡降比高,为泥石流形成提供了良好的地形条件;(2)流域汇水面积大,易形成短时暴雨的高原气候为泥石流的形成提供了水源条件;(3)该流域发育于川西高寒地区,处于寒温带、亚寒带、寒带等气候变化带,立体变化显著。强日照,大温差的气候条件使得岩石差异风化、冻融作用强烈,以及受鲜水河断裂带的影响,使岩体破碎,土体结构松散,为泥石流的形成提供了丰富的物源。     

中巴公路奥依塔克-布伦口段高寒山区泥石流特征

[目的]掌握高寒山区泥石流的空间发育特征,进而分析泥石流的诱发机制及危害程度。[方法]以实地调查为基础,对中巴公路"三高"(高寒、高海拔、高烈度)地区泥石流分布特征、诱发机制进行研究。[结果]该区晚近构造活跃,岩体结构破碎,节理裂隙发育,再加上地处高寒山区,受气候影响,岩体冻融剥落,从而为泥石流的爆发创造物源条件。此外,天山独特的构造特征,山顶存在数百米厚的砂卵石层,保证了物源的补给速率。同时,高陡的地形提供了足够的运动势能,从而集中降水和融雪作用成为泥石流暴发的直接诱因,散粒体因侵蚀揭底、坍塌堵塞、溃决形成泥石流。[结论]高寒山区泥石流的形成主要受气候、地形地貌、水力以及地质条件的影响。较普通降雨型泥石流有较大差异,高寒山区泥石流具有明显的高原特性,在物源、水源和地形条件上均有体现。     

基于试验模拟的滑坡泥石流灾害链风险监测预警

[目的] 开展以元阳梯田滑坡泥石流地质灾害链为基础的风险监测预警研究,为改善降雨诱发型滑坡泥石流灾害链的预警精度,提高防灾减灾工作针对性提供科学依据。 [方法] 采用降雨模型模拟试验来探讨元阳梯田滑坡—泥石流灾害链破坏过程,通过对降雨量、体积含水率和坡体变形破坏过程进行实时监测,分析不同降雨条件下灾害链风险预警阈值。试验设置长时间中雨(50 mm/h)、长时间暴雨(120 mm/h)、循环间歇暴雨和干旱突发型暴雨4种降雨工况。 [结果] 在降雨持续作用下,灾害链发展过程为：地表冲刷、蠕滑、快速滑动、泥石流运移及运移结束。坡体破坏最先从左侧坡脚开始,右侧坡脚稍后。不同降雨工况下坡体破坏形式不同：暴雨工况下坡体中部会产生一条横向裂缝,而形成上下两个滑块;中雨工况下坡体则陆续形成多个滑块;干旱突发暴雨工况下泥石流形成时间最短,运移距离最远,流通和堆积范围相比其他降雨工况更广。 [结论] 滑坡泥石流灾害链预警监测指标主要为累积降雨量、降雨持续时间、含水率变化和坡体变形发展现场监测。这些监测参数受降雨条件、土体性质、坡角和外部动力条件等诸多因素影响,因此在实际应用中需要综合考虑这些因素。     

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。     

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。     

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。     

“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。     

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。     

四川省典型区域滑坡泥石流与降水的关系

[目的]对四川典型区域滑坡泥石流与降水的关系进行研究,为进一步分析四川地区气候变化与地质灾害分布规律之间的关系提供基础。[方法]四川滑坡、泥石流灾害多由降水引发,在收集整理近15a滑坡泥石流灾害事件后,确定出四川滑坡、泥石流的典型区域,进而分析典型区域滑坡、泥石流与降水气候特征的关系。[结果]四川省滑坡典型区域在川东地区,泥石流典型区域在阿坝州地区。近年典型区域滑坡、泥石流近年频次明显增加,典型区域滑坡属于较长日数降水诱发型,与15d有效降水密切相关,前期降水中,强降水所占比例较大;典型区域泥石流属于较短日数降水诱发型,与3d有效降水密切相关,前期降水中,中小型降水所占比例较大。[结论]研究区15d有效降水量和3d有效降水与降水气候特征间的关系密切,可分别作为典型区域滑坡、泥石流预报因子。     

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。     

“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。     

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。     

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。     

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。     

映秀镇泥石流物源类型及空间分布研究

汶川地震后山区的地质环境脆弱,泥石流灾害频发,灾后泥石流流域的分析与评价,对次生灾害防治有着重要意义。以映秀镇的四处典型泥石流流域作为研究对象,通过目视解译判读泥石流流域物源类型及其空间分布规律。研究表明:在物源类型中,50%~60%为滑坡、崩塌残积物,30%~40%为坡脚堆积物,剩余为沟道堆积物;物源大部分分布在30°~45°的区域,0°~30°与45°~60°的区域相对较少,当坡度在60°以上时,物源几乎没有分布;四处泥石流流域中物源分布大部分处于整片流域高程的中上部分。