金沙江白鹤滩水电站坝址施工区泥石流易发性与危险区初步分析

2012年6月28日,金沙江白鹤滩水电站坝址施工区的9条泥石流沟暴发了泥石流灾害。在实地调查基础上,应用规范中的模糊数学评判方法对9条泥石流沟进行了泥石流易发程度判别,进一步采用了模拟计算和现场调查2种方法对9条泥石流沟危险区进行了初步区划。分析结果得出:a)除延吉沟和凉水沟的泥石流易发程度为轻度易发外,其余泥石流沟的泥石流易发程度均为中等易发,其中以大寨沟为最易发,矮子沟次之;b)单沟泥石流危险性从大到小的顺序依次为:大寨沟矮子沟大石垴沟白鹤滩沟延吉沟凉水沟牛路沟海子沟蔡家坪沟;c)单沟泥石流危险区面积为1.61km2,占流域总面积的0.7%。最后,在上述分析结果的基础上提出了针对性的泥石流防灾建议。     

典型冲沟型泥石流动力学特征——以四川省泸定县麻沙坡沟为例

以泸定县麻沙坡沟为例,根据该冲沟的沟特征与沟谷泥石流沟特征相似的结果,采用沟谷型泥石流动力学经验公式计算该沟于2005年爆发的一次泥石流的流速、流量、一次泥石流总量及输砂量,计算得到的泥石流流量、固体物质总量和与现场调查结果较一致,表明沟谷型泥石流动力学经验公式同样适用于冲沟型泥石流,同样说明冲沟型泥石流不同于坡面泥石流,应将其单独划分为一类或归于沟谷型泥石流。     

雅砻江中游老里沟坡面型泥石流成因机制及危险度评价

坡面泥石流是山地分布最广,出现频率最高的灾害现象。基于野外现场调查及室内实验分析,阐述了老里沟坡面型泥石流的基本特征及形成机制,并结合泥石流动力特征参数进行了危险度评价。研究结果表明:滑坡体上坡面侵蚀沟道发育,为坡面型泥石流的形成提供了强有力的条件;降雨是诱发老里沟坡面流的主要因素;老里沟泥石流类型为高中频、小规模、粘性、暴雨型泥石流,属于中度危险泥石流沟。     

炮手沟泥石流的危险度评价

炮手沟位于辽宁省瓦房店市潘家屯河上源,主沟长3 350米,纵向坡角9°36＇,汇水面积2.56平方公里,各级沟谷共31条,累计长度13 450米。该区域平均每平方公里发生53处滑坡,是山地灾害严重的地区之一。文章应用层次分析法和模糊数学理论对炮手沟泥石流的危险程度进行了初步评价,能够较直观地反映出该泥石流沟的危害等级,对辽南泥石流灾害区的其他泥石流沟研究具有一定的实践意义。     

甘肃舟曲三眼峪沟泥石流粗大颗粒冲击力特征分析

本文通过对甘肃省舟曲县城后山三眼峪沟特大泥石流灾害的现场调查获取了舟曲三眼峪泥石流沟相关资料,并根据这些收集整理的资料分别对三眼峪沟及其支沟(大峪沟、小峪沟)泥石流动力学重要参数-冲击力,进行计算与特征分析,该参数计算结果对该沟泥石流防治工程参数设计有一定的参考作用,对灾区灾后重建有重要意义。分析发现泥石流流通区最大颗粒冲击力比堆积区的大,而堆积区粗大颗粒的冲击力呈先增大后减小的趋势并与粗大颗粒的最大直径呈单调线性关系;堆积区的粗大颗粒形态主要为棱柱状(长方体、立方体)、角锥状、菱形状。最后以利子依达沟为例对计算结果进行简要评估,并在上述计算与特征分析的基础上提出三眼峪泥石流沟针对性防灾减灾建议。     

云南省马鞍山沟泥石流危险度评价

为了保证金沙江某码头工程的顺利进行,特对马鞍山沟泥石流做危险度评价。根据对马鞍山沟泥石流的调查与分析,结合前人的研究成果,选取了一次泥石流最大冲出量、松散固体物质储量、最大漂砾粒径、最大容重、最大12小时暴雨量、流域最大相对高差、泥石流发生频率、流域面积等8个危险因子。采用模糊综合评判法,建立评价因子隶属函数与模糊矩阵;依据最大隶属度原则得出所属危险度;结果显示:马鞍山沟泥石流的危险度为中度危险,在强降雨激发下有可能发生泥石流灾害。     

基于模糊综合评价法和熵值法的泥石流危险度评价

泥石流危险度评价是当前国内外地质工程领域的重要研究方向之一,也是泥石流研究中的重点与难点。本文将模糊综合评价法与熵值法相结合,选取了流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、主沟纵坡降、泥石流最大冲出量、松散物储量、植被覆盖率、24h最大降雨量8个影响因素作为评价因子,建立了模糊综合评价模型,对岷县的8条泥石流沟进行了危险度评价。结果表明:评价结果与实际情况基本吻合,从而验证了该方法在泥石流危险度评价中的合理性和可靠性。     

拉日铁路沿线(年木乡-日喀则段)泥石流分布特征

通过对拉日铁路沿线(年木乡-日喀则段)工作区的实地调查,结合工作区泥石流发育与地形地貌、气象、水文、岩体类型、地质构造、新构造运动等因素分析,初步探讨了泥石流的基本性质及分布规律。研究表明,工作区典型泥石流沟(群)44处,"U"型沟谷型泥石流沟23处;"V"型坡面型泥石流21处。泥石流中水石流41处,占93.18%,具有暴雨性、高频性、发生发展具有多期性等特征。泥石流分布受地形地貌控制、地质构造制约、岩体类型影响,表现为区域分异的特征。     

基于FLO-2D模型的红椿沟泥石流工程治理效果研究

汶川地震带来了众多地质灾害,给当地灾民造成了严重的生命和财产损失。为了更好地预防地质灾害的发生,保护灾后重建成果,对地质灾害防护工程的效果分析研究就显得尤为重要。文章选取了汶川红椿沟流域中的甘溪铺沟、大水沟、新店子沟3条泥石流沟为研究对象,采用二维流变模型FLO-2D,经连续方程与运动方程,结合网络化的数字高程模型,通过DEM在ArcGIS中转换为ASCII格式输入至FLO-2D软件中,建立流域模型,分析计算出红椿沟泥石流沟在工程治理条件下,遭遇50、100年一遇暴雨时,泥石流冲出物的堆积深度和流动速度。通过计算机数值模拟方法对治理效果进行分析研究,从而确定工程治理效果和进一步的工作方法。     

基于耦合协同理论的泥石流危险性评价研究

泥石流地质灾害是降雨、松散物源和自然地理条件共同作用的结果,在泥石流暴发形成过程中,降雨条件、物源条件和自然地理条件三者之间存在着复杂的耦合关系,各要素之间相互作用、协同演化。因此,根据系统耦合协同理论和熵值赋权理论,本文建立泥石流暴发系统的耦合协调评价模型,并对重庆市北碚区典型泥石流单沟进行了耦合协调程度和危险性评价,评价结果与泥石流暴发的实际情况相吻合,能够为泥石流灾害的预防提供理论支撑。     

基于数值模拟的震区溃决型泥石流入流点选取探讨

FLO-2D模型假定下伏沟床固定,未考虑泥石流沿程侵蚀,但侵蚀作用带来的泥石流沿程补给是强震区泥石流的主要活动特性,在溃决型泥石流中侵蚀作用尤为强烈,忽略该侵蚀过程,将会造成流体规模的严重低估。本文选取汶川震区典型溃决型泥石流沟为研究对象,利用泥石流过程机制的分析,将沟床侵蚀结束的位置设置为入流点,即侵蚀/堆积的分界点。为确定溃决型泥石流入流点流量过程线,将沟道最后一级已溃决的堰塞体参数输入到BREACH模型中,获得与实际相吻合的溃口流量过程线,依据体积浓度划分清水流量过程线在入流点处输入进行模拟研究。引入同时考虑淤积范围与堆积方量的精度评估模型,结合实际暴发情况对模拟结果进行评估,结果表明基于FLO-2D的震区溃决型泥石流数值模拟可将入流点设置在侵蚀与堆积分界点处,为该模型在强震区溃决型泥石流冲出规模预测的应用上提供一定的科学依据。     

基于灰色关联度理论的河北省太行山区下瓦岔泥石流灾害危险性评估研究

1999年8月14日发生在河北省太行山区的下瓦岔泥石流,冲毁了位于沟口的下瓦岔村的几十户人家,造成26人死亡,下瓦岔泥石流是河北省太行山区泥石流暴发的重灾区之一,其危险度研究对该区经济建设及防灾减灾意义重大。本文以灰色系统理论为基础,选取一次泥石流(可能)最大冲出量等2个主要危险因子及流域面积等9个次要危险因子进行多因素关联度分析,再对各危险因子赋予相应的权重,并结合下瓦岔泥石流灾害主要特征,确定各危险因子等级并赋值,最终求出下瓦岔泥石流危险度值,其结果与现场实际勘察的结果相吻合。研究表明,运用灰色关联法进行河北省太行山区下瓦岔泥石流危险度评价是实用的和有效的。     

GIS和MATLAB在泥石流防治工程流量计算中的应用研究—以北川县苏保河为例

根据1976年松潘地震的经验,可预见未来较长时间内,"5-12"地震灾区泥石流防治的工程量十分巨大。针对目前泥石流防治工程流量计算中获取流域特征参数工作量大、低效等问题,本文在确定出研究区最佳分辨率为10m的DEM基础上,用MATLAB数学软件实现了目前较新的"三方向算法"洼地填充处理,消除了传统算法中河流"平行线"现象,较好保留原始地形信息,成功构建出水文地貌关系正确DEM(Hc-DEM)。提取出水网和相关流域等数据,经有机结合处理,并结合研究区泥石流特征,在苏保河泥石流沟上游设计一工程防治点,利用GIS技术成功实现了泥石流流域面积F、主沟长度L和主沟床平均纵比降J等参数的自动、快速、准确提取。在MATLAB平台下设计出暴雨洪峰流量和泥石流洪峰流量计算的自动算法,结合研究区实际情况,最终实现泥石流流量的计算。研究表明,在泥石流防治工程流量计算中,多功能软件及优化算法的集成,可以快速有效的实现泥石流相关参数的自动获取和流量的智能计算,满足了日益增加的泥石流防治需求。     

汶川震区典型泥石流形成特征及运动特征研究——以大沟泥石流沟为例

查明了大沟泥石流的发育情况及泥石流沟谷特征,从而确定了大沟泥石流的形成特征,以利于分析预测其发展趋势;并通过计算确定了汶川震区典型泥石流的运动特征,这些结论对于如何经济合理治理大沟泥石流具有重要的现实意义。根据以上结果针对大沟泥石流可以制定一套有效的防治措施,建议在现有防治措施的基础上增设三道重力式拦砂坝,并在治理后采取生物措施对其进行综合防治,采用工程措施与生物措施相结合的综合防治对策。采取生物防治措施可以起到拦截降水、调节径流、护坡稳坡、增强土体的稳定性和抗雨水侵蚀能力的作用。     

重庆境内07.7泥石流灾害形成机理及启示

2007年7月在暴雨激发下,重庆境内多处暴发泥石流,本次泥石流的集中暴发是地形地貌、物源和暴雨等多因子耦合异变的必然结果,打破115年记录的降雨是泥石流暴发的客观因素,但人类工程活动,如山区城镇建设、采矿、交通建设等造成的弃渣、毁林,是引发泥石流灾害的重要原因。对本次泥石流形成条件、形成机理进行了分析,并综合历史泥石流事例、山洪、水土流失分区、地形地貌、物源、气候等因素,对重庆境内泥石流发育趋势进行了初步分区;并基于成因分析、机理研究和泥石流分区,提出了重庆境内泥石流灾害有关防治对策建议。     

浙西南丘陵山区沟谷泥石流降雨特征分析

浙西南丘陵山区沟谷泥石流均为暴雨型泥石流,降水是诱发泥石流灾害的主要因素。通过对暴雨与泥石流发生的时间关系分析,认为泥石流发生主要有两种类型:一是当日降雨量直接激发泥石流,另一种是泥石流发生在有一定前期降雨的积累,并利用雨量站观测资料对这两种类型泥石流发生时的降雨特征进行了详细分析,以为泥石流灾害的防治提供依据。