陕西凤县泥石流灾害危险性评估

为了探索区域泥石流危险性评估方法,在综合分析国内外泥石流危险性评估方法的基础上,通过野外地质灾害详细调查,对其影响因素进行详细分析,利用基于模糊数学的层次分析方法,选取地形因素、松散物质、降雨因素、植被因素等7个评价因子,完成了对研究区内泥石流灾害进行危险性评估,并探讨了区域泥石流灾害危险性评估方法及技术流程。根据评价结果:泥石流灾害发育主要受控于地形地貌、松散物储量及降水3个要素,其中地形地貌要素是泥石流灾害发生的决定性因素;研究区内高危险的泥石流沟4条,主要为矿渣泥石流和沟谷泥石流;中危险的8条;低危险的泥石流沟20条;弱危险的泥石流7条。因此,应根据评价结果采取加强监测、适当工程治理或搬迁避让等方法进行危险性控制,以便达到防灾减灾的目的。     

四川凉山州安宁河流域泥石流危险性评价

在对凉山州安宁河流域5个县市的泥石流灾害进行野外调查和资料收集的基础上,进行了以乡镇为单元的小区域泥石流危险性评价。评价结果表明:在研究区129个乡镇中,31个乡镇处于泥石流极高危险区,60个乡镇处于泥石流高度危险区,34个乡镇处于泥石流中度危险区,4个乡处于泥石流低度危险区;其中喜德县泥石流危险性最大,德昌县和西昌市次之,然后是冕宁县和会理县。     

都江堰市龙池镇煤炭坪泥石流形成条件及特征

通过对都江堰市龙池镇煤炭坪泥石流灾害的现场调查,分析了泥石流的特征及形成条件,并对沟道内的松散固体物质储量进行了计算,分析了危险区范围。结果表明:煤炭坪流域的地形特征为泥石流的形成提供了有利的地形条件,"5·12"汶川地震和"4·20"芦山地震为泥石流的形成提供了丰富的物源条件,多次强降雨为泥石流的启动提供了充足的水源条件。通过计算得出,煤炭坪沟道内可转化为泥石流的松散固体物质储量约为14.65×104m3,其中形成区为6.01×104m3,流通区为8.64×104m3,泥石流最大危险范围为0.2422 km2。     

泥石流危险性评价研究进展

综述了国内外泥石流危险性评价方法的研究现状,分别介绍了国内单沟泥石流和区域泥石流的危险度研究方法,针对单沟泥石流和区域泥石流的不同特征,提出了其改进和完善的建议,并对泥石流危险性评价方法的发展方向和趋势进行了讨论。     

泥石流点密度和面密度对区域泥石流危险度的影响——对比研究

泥石流分布密度是区域泥石流危险度评价的主要指标。泥石流分布密度分为点密度和面密度,前者是指每103km内泥石流沟的数量;后者是指每103km内泥石流沟的流域面积。以川西山区60个县市区为研究样本,分别以泥石流点密度和面密度作为区域泥石流危险度的主要评价指标,结合7个相同的区域泥石流危险度的次要评价指标,对研究区以县市区为基本单元的区域泥石流危险度进行了定量评价。结果表明,各县市区面积加权平均后的泥石流危险度分别为0.51(面密度)和0.52(点密度),差别甚微,整体上均属于泥石流中度危险区。两者的平均绝对差值0.04,远小于0.2这一危险度等级差值,平均相对差值为6.49%,小于10%这一允许的均方差范围。由此可知,用泥石流面密度来评价区域泥石流危险度,并非优于点密度;相反地,由于泥石流点密度具有获取资料相对容易、计算比较简便、工作量较小等优点,因而具有更为便利的推广应用价值。     

都(江堰)汶(川)公路泥石流危险性评价及活动趋势

泥石流危险性评价是合理制定泥石流防治方案和进行泥石流防治工程设计的必要前提。板子沟、桃关沟、登基沟和彻底关沟是岷江两岸的大型泥石流沟,严重威胁着沟口公路桥梁的安全。危险性评价结果表明,登基沟、桃关沟和板子沟均为具有高度危险的泥石流沟,危险度分别为0.74、0.69和0.68,高度危险的泥石流沟可造成重大灾难和严重危害。彻底关沟泥石流危险度为0.50,属中度危险。板子沟、桃关沟和彻底关沟均为低频率泥石流或高含沙洪水,平均20～50年发生一次;登基沟泥石流(包括高含沙洪水)发生频率稍高,平均5～10年发生一次。研究表明,如果板子沟和桃关沟内人工采石的强度能得到有效控制,没有明显迹象表明上述4条沟的泥石流活动会有增强的趋势。     

白龙江流域舟曲县城区地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价对城镇国土空间规划与防灾减灾管理具有重要的意义,目前地质灾害危险性评价方法较多,但主要集中在对区域或单体地质灾害的危险性评价研究,对城镇尺度地质灾害危险性评价较少。该文以地质灾害高发的舟曲县城区为研究对象,以网格划分为评价单元,以1:10 000地质灾害详细调查数据为基础。根据斜坡岩土体物理力学性质及侵蚀特征,利用无限边坡模型计算不同栅格单元的稳定性,并结合斜坡破坏概率及构建的斜坡滑动距离评价了城区斜坡危险性,在此基础上采用FLO-2D模型进行了泥石流灾害危险性评价,最后在arcgis平台下综合城区斜坡和泥石流危险性评价结果,完成了舟曲县城区50年一遇降雨条件下地质灾害危险性评价及区划。评价结果表明:舟曲县城区地质灾害高危险区面积6. 43 km2,共发育灾害点32处,威胁承灾体面积640. 29万m2;中危险区面积5. 15 km2,共发育灾害点7处,威胁承灾体面积509. 73万m2;低危险区及以下面积15. 80 km2,共发育灾害点3处,威胁承灾体面积1 527. 82万m2。该评价方法在一定程度上完善了城镇尺度的地质灾害危险性评价过程,并为舟曲县城区地质灾害防治提供参考。     

潜在泥石流的界定与判识——以金沙江流域溪洛渡库区为例

选择在建的溪洛渡库区作为研究区域，通过详细的野外考察，确定金沙江流域溪洛渡库区干流共有现代活动泥石流沟57条。利用Matlab构建SOM神经网络模型，依据这57条泥石流样本，选择流域面积、主沟长度、相对高差、沟床比降、平均坡度、相对切割程度、圆状率和侵蚀程度等8个指标，对干流46条沟谷进行预测。预测结果分为：①非泥石流沟有19条，分布在雷波-永善三角台地上；②低危险潜在泥石流沟有14条，分布在库区尾端；③高危险潜在泥石流沟有13条，分布于库区中间位置。预测结果可以为库区生态修复和工程治理提供依据。     

八一沟松散堆积体粒度特征研究

八一沟位于地震极重灾区四川省都江堰市龙池镇云华村,历史上多次发生过大规模泥石流。通过对现有的粒度分析方法进行了总结,采用矩法和标度法分析了八一沟内松散堆积体(坡积物、沟床沉积物、泥石流沉积物)的粒度特征,最后对比分析了现有粒度分析方法。结果表明,八一沟上游为泥石流的主要物源和流动区,对颗粒沉积的影响较小,而下游的堆积区则对颗粒级配的改造较大。标度法可以通过幂指函数对松散堆积体的级配进行统一描述,八一沟中上游堆积土体的特征粒径Dc主要分布在10左右,这与该颗粒级配主要形成低密度泥石流的预测和八一沟已发生的泥石流密度(1.7~1.8g/cm3)一致,说明在强降雨条件下,八一沟上游会再次诱发低密度泥石流。因此利用不同的土体粒度分析方法,可以推测松散堆积体的沉积环境及未来的活动特征。     

公路泥石流灾害危险性分区研究

为公路泥石流灾害的防治与管理提供宏观层面的参考,针对中国公路泥石流灾害进行了危险性分区研究。从地形地貌、水源条件、物源条件及植被条件4方面分析了致灾因素,结合致灾因素影响程度,选取了相应评价指标并分级与评分;采用致灾因素叠加法建立了灾害危险性评价模型;利用Arc GIS10.0软件计算绘制了各评价指标分级图件、《中国公路泥石流灾害危险度图》,并以危险度为分区指标,编制了《中国公路泥石流灾害危险性分区图》,将全国划分为极严重危险、严重危险、中等危险、低危险4个等级区,危险性分区结果与公路泥石流灾害实际分布特征相符合。     

四川省汶川县簇头沟“7.10”泥石流灾害成因与特征分析

簇头沟是岷江右岸一条低频泥石流沟,受2013年7月极端暴雨的影响,暴发特大泥石流。结果显示,汶川地震造成流域内的坡面和沟道堆积的大量的松散物质是泥石流形成的物源,流域上游暴雨及其形成的山洪是此次泥石流形成的激发因子。"7.10"泥石流为过渡性泥石流,泥石流容重约为1.8~1.9 t/m3,沟口处最大流速为9.2 m/s,峰值流量为515 m3/s,冲击力达到3 657 t,输沙总量约为50×104m3。泥石流过程表现为为暴雨(山洪)—滑坡(坡面泥石流)—泥石流—堰塞湖—溃决洪水。对震后低频泥石流危险性认识不足、防治工程设计标准偏低是此次灾害造成重大损失的主要原因。在未来灾害防治工程设计中,应合理估计灾害规模和潜在风险。     

汶川地震强震区震后10年泥石流活动特征遥感动态分析——以平武县石坎河流域为例

为研究汶川8级地震震后10年内灾区地质灾害的发育演变状况,选取极重灾区平武县石坎河流域作为研究对象,采用多期遥感解译以及地面调查相结合的方式,对汶川地震重灾区震后10年泥石流发育概况以及其发展演变规律进行研究分析。研究结果表明:①石坎河流域沿主河道分布了众多支沟,每年雨季石坎河流域泥石流暴发呈现明显的群发性。在震后10年间,石坎河流域内崩滑堆积体数量及面积总体均呈下降趋势,但残余物源方量仍较高,泥石流仍具有发生频率高、冲出量大、破坏性强的特点。②汶川震区的高密度物源发育特征导致区内部分洪水沟或常年流水沟转化为泥石流沟,以及某些处于停歇期的老泥石流沟重新复活,进入发展期。③受地形坡度以及汛期影响,地震所形成的崩塌、滑坡物源,在震后10年间大量进入沟道,转变为沟道堆积物,或以泥石流堆积物的形式沿主沟堆积。④在工程约束条件下,部分泥石流沟的启动物源分布位置以及物源类型发生较大改变,泥石流形成机制和运移过程也相应发生变化。⑤震区泥石流在主沟与主河交汇处形成大量泥石流扇形堆积,进入主河堆积体进一步抬升河床,给主河两岸或沟口人民生产生活造成不便,影响该区域地质环境。     

泥石流胁迫下建筑物易损性评价——以汶川县七盘沟为例

泥石流暴发后常常会淤埋、冲毁沟内建筑物,造成严重的人员伤亡和财产损失。开展泥石流影响区建筑物易损性评估是防灾减灾的核心工作之一。该文以汶川县七盘沟为例,在实地调研基础上,从建筑物自身特性、建筑物与泥石流沟的空间位置关系、环境因子等三类评价要素中选取了建筑物的功能类型、结构、面积、材料、楼高、建筑物与沟道的距离、建筑物主轴向与泥石流流向的夹角、泥石流流向、流深、流速和防护工程共11个易损性评价指标,综合运用GIS和元胞模型模拟得出七盘沟流域内建筑物易损性分布情况。根据评价结果得到以下四点结论:①沟内易损性最高的建筑物类型为公共服务等特殊功能性建筑物;②同类型的建筑物离沟道越远,其易损性越低;③沟内建筑物易损性分布呈现出左岸高于右岸的特点;④建筑物易损性对泥石流特征评价因子的敏感度低于建筑自身特性评价因子。研究结论和七盘沟实地考察得到的结果吻合程度较高,有一定的合理性和可信度,根据以上研究结果对七盘沟村建筑发展规划提出了对应的灾害防治建议,以尽可能减少潜在的灾害危险,最大限度地保护当地居民的生命与财产安全。     

中低山台风暴雨型泥石流形成机制和动力特征——以江西德安杜家沟泥石流为例

受台风"麦德姆"登陆影响,江西省德安县博阳河流域曾于2014年7月24日爆发群发性泥石流,该次泥石流物源类型多样、地质条件复杂,对沟口杜家沟及下游居民的生命财产安全产生了巨大威胁。通过野外调查及室内试验,分析本次泥石流的发育条件和形成机理,利用极限平衡法计算了泥石流的稳定性,提出了治理的方法和对策。研究表明:该次泥石流是在强降雨诱发下,以中上游沟道松散物为启动点、沿程崩滑、侵蚀、揭底、堵塞、溃决,是一场由台风暴雨形成的突发灾害。影响泥石流形成的主要因素是强降雨、丰富的松散物源和陡峻的地貌;泥石流形成过程可分为强降雨、崩滑侵蚀、堰塞溃决三个阶段。参与杜家泥石流启动汇集的物质来源主要为崩滑物源和沟道物源,其中,沟道崩滑量占总量的85%,沟道物源补给以沟道松散物为主,占总量的15%。杜家沟泥石流的成灾模式类型多样,表现为撞击冲毁、堵塞沟道、威胁下游。该泥石流具有低频、灾害链效应。     

云南昭通地区泥石流灾害及其危险度评价

昭通地区22434km~2的国土面积上分布有泥石流沟330多处。根据区域泥石流危险度判定方法,该区各县市的泥石流危险度等级为:巧家—Ⅵ级危险区;永善—Ⅴ级危险区;大关、鲁甸、镇雄、奕良、昭通市、盐津和威信—Ⅲ级危险区;绥江、水富—Ⅱ级危险区。     

川藏铁路沟谷型泥石流形成运动特征与工程危害研究∗

拟建川藏铁路拉林铁路段山地灾害活跃,沿线分布有大量的沟谷型泥石流沟,由于其规模大、侵蚀强烈、具有重复性等特点,时常对铁路和公路造成破坏,并直接或间接的影响着拟建川藏铁路的建设,甚至对铁路后期的安全运营造成威胁。考虑到拟建川藏铁路和G318的特殊性和重要性以及其时刻面临着泥石流灾害的威胁,故采用野外考察、室内试验、遥感解译等相结合的方法,对拟建川藏铁路沿线存在泥石流暴发痕迹的4条沟谷型泥石流沟的形成运动特征进行了研究,分析了4条泥石流沟的危害特点,结合泥石流运动参数和不同的危害特点提出了相应的防治方案。研究结果表明:(1)江中浦曲、帮改娘沟、色比单嘎沟、协拉浦曲在形成条件上有利于泥石流灾害的形成和暴发。(2)4条沟道的泥石流容重为1.7 g/cm3左右,均属稀性泥石流沟;色比单嘎沟泥石流在规模上属大型,其余3条沟泥石流在规模上均属特大型;泥石流一次过流总量为8.61万～1 901.97万m3;固体冲出物质为3.91万～829.95万m3;泥石流流速为5.2～6.6 m/s。(3)通过过流能力分析发现,协拉浦曲沟口G318断面存在明显的过流能力不足。(4)基于泥石流特征参数及危害的分析,对泥石流沟提出了相应的防治方案,可为该段拟建铁路和公路的建设和后期安全运营等的防灾减灾提供借鉴。     

大连市北部水源地泥石流危险性评价

根据泥石流发生的机理和条件,采用有效的技术方法,对泥石流发生的危险性进行科学的预见性评价,对减小泥石流灾害具有重要的现实意义。大连北部水源地属泥石流高易发区,利用GIS技术,并结合RS技术处理遥感影像,通过综合加权评价法,分析评价了区域的泥石流危险性,并划分为泥石流高危险区、危险区、影响区和安全区。将评价结果与相关部门的泥石流灾害调查点进行了对比,预测结果与实际情况基本符合。     

基于Fluent强震区王家沟泥石流运动特征研究

为研究泥石流的运动特征,该文首次引入计算流体动力学软件Fluent,模拟研究泥石流在流通区和堆积区的运动状态及流体的液面范围。现场调查清水乡王家沟泥石流的基本特征,分析该泥石流的致灾因素。通过无人机拍摄获取流域DEM图,利用ArcGis、Mapgis、Auto CAD、Ansys等软件建立计算模型,将现场调查得到的泥石流降雨量、重度等相关参数导入Fluent软件中,进行泥石流的数值模拟。模拟结果显示,王家沟泥石流最大流速12.30 m/s,主要发生在流通区下游沟道拐弯处。泥石流沟道越窄,地形越陡,流速越大;泥石流流到堆积区时开始减速,并沿沟道左岸漫流堆积。该泥石流的威胁对象主要为流体左侧沟口居民区及S306省道枢纽。     

泥石流沟分形分维规律研究

以兰州市区南北两山96条沟道为例,选取泥石流形成的3个基本条件中的5个基本指标:汇水面积、主沟比降、主沟长、面积方量因子值、年最大洪峰流量均值,利用分形理论探讨了这些指标的基本规律,比较了泥石流沟道和普通沟道在分形分维规律上的异同。结果表明,泥石流沟道5个指标的分形分维值均较普通沟道小,且在泥石流沟道的5个指标中,汇水面积的分形分维值最小,说明其对泥石流的发育和形成影响最显著。     

基于模糊概率的区域泥石流危险性评价

在最新泥石流危险度区划研究的基础上,将模糊概率模型应用于区域泥石流灾害的危险评价中。在此模型中,评价指标因子包括主要因子泥石流分布密度,次要因子岩石风化程度系数、断裂带密度、≥25°坡地面积百分比、洪灾发生频率、月降雨量变差系数、年平均≥25mm大雨日数以及≥25°坡耕地面积百分比;同时将泥石流危险划分为极低危险、低度危险、中度危险、高度危险和极高危险5个等级。模糊概率模型不仅继承了经典模糊综合评判法的思想和优点,同时也克服了其在实际应用中评价指标因子权重取值的局限性,因而具有明显的合理性。对四川省凉山州区域泥石流灾害的危险评价分析,表明本方法能较真实地反映区域泥石流灾害的危险等级,可为减灾防灾决策提供科学依据。