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。     

初始土体含水率对泥石流方量影响的数值模拟

泥石流的启动机理是国内外地质灾害研究领域的热点和难点问题,但是目前针对初始土体含水率对泥石流启动方量影响的研究较少,无法对泥石流的风险评价提供有效支撑。以新疆维吾尔自治区苏约克河流域内典型的泥石流沟——乔库而泥石流为研究对象,利用PFC^2D软件对该泥石流分别处于最小泥石流冲出量和物源区土体全部失稳启动两种工况下土体的含水率特征进行数值模拟研究。结果表明：(1)乔库而泥石流达到最小冲出量(10.1万方)时,物源区土体的含水率为31%～33%,即土体快达到饱和状态(土体饱和含水率为35%),此时物源区土体的黏聚力为19.2 kPa、内摩擦角为21.5°;(2)乔库而泥石流物源区土体全部失稳启动时,物源区土体的含水率超过了其饱和含水率,此时物源区土体的内摩擦角和黏聚力分别为9°和12 kPa;(3)乔库而泥石流物源区土体在降雨作用下仅能失稳,如果没有其他因素导致土体运移过程中剪切强度降低,将很难形成远程运动的泥石流,因此有必要对其运移机理做进一步研究。     

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。     

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。     

基于经验权重方法的舟曲县泥石流易发性评估

舟曲县泥石流灾害频发,2010年8月发生的特大山洪泥石流,造成大量生命财产损失。文章采用遥感影像结合地面调查获取舟曲县植被覆盖、岩性、构造等信息;基于数字高程模型与水文分析获取水系、沟谷纵比降、沟谷弯曲度、流域、坡度信息;基于国土资源部在全国开展县市灾害调查中提供的泥石流易发性量化经验权重,对全县178条较大沟谷进行泥石流易发性评价。得到的结果与野外考察和前人认识具有较高的一致性。该方法不需要大量的野外工作,具有评估迅速简单的特点,对县级以上区域尺度的泥石流易发性快速评估具有较高推广价值。     

金川县沙耳干河坝泥石流治理工程研究

金川县境内的沙耳干河坝泥石流沟泥石流活动频繁,暴发频率属于中等。为了减少泥石流灾害的威胁和危害,进行现场踏勘,开展泥石流的治理工程研究,具有重要意义。拦砂坝、谷坊坝、单侧防护堤、排导槽和导流堤等工程对泥石流的预防与治理具有显著作用,采用多种措施相结合的方式相对于单一措施更为有效。在治理工程的建设过程中可能引发相应的环境问题,对其中影响较大的水土流失问题提出防治措施,并进行可行性研究,同时提出实施建议。     

基于层次分析法的河北省太行山区泥石流灾害危险性评估研究

在深入分析河北省太行山区泥石流灾害的基础上,采用层次分析法,从泥石流的地形条件、物源条件和水动力条件中选取11个指标作为评价泥石流危险度的评价因子,建立了河北省太行山区泥石流危险度评价模型。所建立的模型中,形成条件所占权重为0.333、物源条件所占权重为0.333和水动力条件所占权重为0.333。利用该模型对当地泥石流沟道进行危险度评价,其结果与实际情况具有较好的一致性。研究表明,运用层次分析法进行河北省太行山区泥石流危险度评价是实用的和有效的。     

四川雅安市干溪沟泥石流特征及综合治理研究

从干溪沟泥石流的基本条件出发,对该区泥石流的活动特征进行了分析,从预防、预警预报和治理三个方面着手对泥石流进行综合治理,详细讨论了防治措施、工程布置的依据以及排导槽、拦挡坝、停淤场等工程措施的结构设计,为该区泥石流的综合治理提出了科学的建议。     

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。     

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。     

安宁河东岸西昌段蛇尾巴村滑坡、泥石流成因分析

本文以安宁河东岸西昌段蛇尾巴村滑坡、泥石流为研究对象,针对研究区的情况,选取了坡度、地貌、地质构造、地层岩性、活动构造、地震作用等相关因素,分析了研究区滑坡泥石流的成因,揭示了研究区地质灾害的主要成因为活动构造和坡度。