"5·12"地震极重灾区——四川安县甘沟泥石流发育特征

甘沟泥石流位于"5·12"大地震的极重灾区四川省安县,是一条新泥石流沟,震前未发生过泥石流.地震诱发了大量的崩塌、滑坡,提供了丰富的松散固体物质.在降雨影响下,于2009年8月24日,暴发了溃决型泥石流.其主要特征为:①中上游的一个大滑坡是此次暴发泥石流的主要物源;②泥石流的暴发和降水表现出不同步性;③甘沟泥石流为高容重黏性泥石流;④规模大,其流量为403.17m3/s,为溃决型泥石流.研究结果表明了甘沟泥石流已进入一个活跃期,因此,应该尽快对甘沟流域进行风险评估和预警,并采取有效的工程措施.     

九寨沟县干沟泥石流形成条件及成灾特征分析

九寨沟县干沟受5·12地震影响,流域形成大量松散崩滑堆积体,物源动储量约17.6万m3,震后2009年8月24日暴发大规模泥石流,泥石流活动揭底冲刷沟道突出,流速大,弯道超高达2.0m,泥石流裹挟巨石能力强,冲毁沟口公路桥及拦挡墙,并堵塞主河形成堰塞湖,造成了二次灾害。     

汶川震区八一沟流域滑坡物源稳定性评价研究

汶川地震后,大量同震滑坡松散物质堆积于坡体,为次生滑坡泥石流提供了丰富物源,泥石流流域的滑坡物源的稳定性评价对于泥石流活动的防治预警具有重要意义。选取震后八一沟为研究对象,基于OpenLISEM模型实现了流域尺度的滑坡物源稳定性评价。模拟结果显示,八一沟流域内滑坡物源极不稳定占比6.28%,欠稳定占比55.28%,表明震后八一沟内滑坡物源稳定性很差,在降雨作用下极易起动,滑坡泥石流活动暴发频率高。同时,基于GIS分析了不同稳定性分级滑坡物源在空间上的分布特征,处于不稳定状态的滑坡物源分布的优势高程、坡度、坡向、距沟道的距离分别为1 500～2 100 m、45～60°、偏南向、50～100 m。该研究模型在震后泥石流流域滑坡泥石流活动的危险评价具有一定的适用性及参考性。     

四川汶川县佛堂坝沟“7·10”泥石流调查研究

2013年7月8日至7月10日,四川省汶川县发生连续强降雨,引发境内佛堂坝沟泥石流灾害,给沟口处居民的生命财产造成严重损失。佛堂坝沟是一条历史很悠久的泥石流沟,形成以后发生过多次严重的泥石流灾害,位于"5·12"汶川地震的重灾区。通过对佛堂坝沟进行详细的野外勘查基础上,系统分析了泥石流流域的基本特征与形成原因,计算了泥石流的静动力学参数,探讨了佛堂坝沟泥石流的发展趋势,为泥石流预警预报及工程治理提供了依据。分析表明:佛堂坝沟流域内崩塌滑坡体十分发育,沟床含有丰富的固体松散物质,沟内还有多处沟道堵塞现象,在强降雨作用下很有可能再次暴发泥石流,造成灾害。     

汶川县磨子沟泥石流形成条件及堵江机理分析

通过野外详细调查和室内综合分析,探讨磨子沟泥石流基本特征和形成条件,并进行堵江机理分析.研究探明:磨子沟流域内具有泥石流发育的良好条件;磨子沟泥石流属暴雨沟谷型泥石流,且暴雨是泥石流的主要诱发因素;当磨子沟发生堵溃,泥石流大于5年一遇频率时,会堵塞岷江;当磨子沟不发生堵渍,泥石流大于20年一遇频率时会堵塞岷江.     

泰宁县芦蓭坑沟“5.8”特大泥石流成因和特性分析

通过对2016年5月8日泰宁芦蓭坑沟泥石流灾害的现场调查,分析了芦蓭坑沟泥石流形成的物源、地形和水源条件,采用现场调查与模型计算相结合的方法分析了泥石流灾害的特征与形成演化过程。分析结果表明:本次泥石流为低频黏性暴雨型沟谷泥石流,沟口处泥石流流速达到11.7 m/s,泥石流流量达到721.7 m~3/s;极端雷暴雨是本次泥石流的激发因素,沟道复杂的地形地貌特征和丰富的松散坡积物为泥石流提供了演化条件;沟道内多处卡口和大石块堵塞放大了本次泥石流的规模和速度,沿途固体物质补给使泥石流容重逐步增大。通过分析芦蓭坑沟泥石流形成与演化特征,为类似低频泥石流灾害形成与演化提供一定的理论与技术支撑。     

震后泥石流的阻力特性及冲出总量计算

“5·12”汶川地震后泥石流汇流区和流通区沟道内覆盖有巨厚的滑坡、崩塌等松散物质.松散物质在强降雨作用下容易启动形成泥石流.泥石流形成后通过时会侵蚀松散堆积物,与沟床存在动态的物质交换,其规模沿程不断扩大,而且运动阻力特性不同于一般定床情况.为定量分析动床条件下泥石流阻力和一次降雨引发泥石流的冲出总量,本文首先以灾区6条泥石流沟为研究对象,通过多元回归分析发现泥石流阻力与输沙量和弗罗德数存在良好的相关性,初步得到了泥石流动床阻力的估算方法.然后统计分析了北川和清平16条泥石流沟的基本数据,发现一次降雨引发泥石流的冲出总量与日降雨量和流域汇流面积存在较好的幂指数关系,得到了降雨控制型泥石流总量估算方法.研究结果对震后泥石流防灾减灾工程设计具有一定的参考价值.     

肖家沟泥石流发育特征及危险性评价

5.12汶川地震引起崩塌、滑坡、不稳定边坡大量发育,形成的大量固体物质堆积于山坡及沟道中,形成了巨量泥石流物源[1],震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变。泥石流活跃期可能持续10～20 a,将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视[2]。本文介绍了肖家沟泥石流沟发育特征并对其进行危险性评价,计算出不同频率暴雨下的输沙量,为省道303线的灾后重建以及今后的治理工作提供依据。     

沟道松散物质起动模型试验及冲出量预测——四川省以北川青林沟为例

震后沟道松散物质起动并形成泥石流的一次性固体冲出量是衡量泥石流规模以及后期泥石流治理的重要指标。因此利用现有的野外资料,考虑不同沟床粗糙程度、沟道坡度和降雨强度3种影响因素,开展室内模型实验,研究其一次性固体冲出量的规律,得到了青林沟泥石流的一次性固体冲出量的计算模型。通过与历史泥石流冲出量进行验证和与其他计算模型进行比较,发现该模型具有预见性、准确性和便捷性的特点,同时也为该地区类似泥石流防灾减灾起到一定的指导作用。     

7月3日茂县棉簇沟特大泥石流成因和特征分析

通过对2011年7月3日的茂县棉簇沟泥石流灾害的现场调查,从物源、地形和水源条件入手,分析了灾害特征与形成演化过程.强降雨是本次泥石流的诱发因素,沟道内复杂的地形地貌特征为泥石流提供了演化和规模放大条件:(1)泥石流导致堰塞湖溃决,为泥石流提供了近1×104m3的水源,增强了泥石流的水动力条件,增加了沿途冲刷量;(2)沟道内多处基岩卡口和跌水放大了本次泥石流的规模和速度;(3)沿途固体物质补给使泥石流容重逐步增大.此次泥石流造成沟道微地貌改变,今后泥石流暴发的可能性和频率将会大大增加,高频率、中小规模泥石流将是今后该沟泥石流活动的特征.     

四川省汶川县绵虒镇小流域泥石流危险性评价

2013年7月10日汶川县绵虒镇持续性暴雨引发岷江小流域内的泥石流群事件,使得岷江堵塞、公路摧毁和居民受灾,造成巨大经济损失和人员伤亡。经过野外实地调查、遥感影像解译及地形数据处理,首先对流域内8条重点泥石流沟运用模糊综合评判的方法进行了流域内的泥石流危险性评价,得出研究区8条泥石流的危险性结果为:瓦窑沟、新店沟、苏村沟3条泥石流沟为低危险,安家沟、草坡磨子沟、华溪沟3条泥石流沟为中危险,大溪沟、簇头沟2条泥石流沟为高危险。其次,选择危险性较高的簇头沟在与实际降雨频率相同的条件下运用FLO-2D软件进行数值模拟,重现泥石流暴发现状,得出其堆积扇危险特征,最后对模拟结果进行验证,作出危险性评价,得到危险性分区图。经统计计算得出簇头沟堆积扇中,高危险性面积占61%,中危险性面积占19%,低危险性面积占20%。该危险性评价对泥石流风险评估、预警预报、工程治理工作和危险范围分区可提供更有效的参考依据。     

汶川强震区“8·20”登溪沟泥石流发育特征与致灾机理研究

登溪沟是汶川强震区“8·20”泥石流事件中典型的由暴雨诱发的大型灾害性泥石流,其泥石流持续时间达3 h,堆积长度达3.4 km,受沟道地形的放大效应影响,峰值流量达407.54 m³/s。形成四个典型的灾难链。给沟口建筑、居民、公路及岷江上下游都带来了严重影响。地震为登溪沟泥石流提供了充足的物源,当持续性强降雨超过了研究区的阈值之后,泥石流就会起动,在运动过程中不断带走沿途沟道内的固体物质,最终发展为灾害性泥石流。笔者在现场充分调查的基础上,结合遥感卫星影像,从地震、降雨、物源和沟道侵蚀等方面揭示了登溪沟泥石流的形成和发展过程,并提出“以拦固为主,排导为辅”的治理思路,可作为强震区泥石流防治工程的参考。     

震后白沙河、龙溪河流域泥石流灾害治理效果分析——以四川都江堰市三合场沟为例

"5·12"汶川特大地震后,龙溪、白沙河流域泥石流灾害频发,为更好地防治这两个流域的泥石流灾害,评估已有泥石流防治工程的治理效果具有重要意义。三合场沟位于地震重灾区四川省都江堰市虹口乡,地震引发沟内山体发生了大规模的滑坡和崩塌,为泥石流的发育提供了丰富的物质基础。在对三合场泥石流沟流域现场调查及对该沟"稳+拦"泥石流灾害治理模式研究的基础上,分析了该沟防治工程的治理效果。结果表明:该工程采取的以拦挡为主的治理措施并未取得预期的防治效果和使用寿命。针对防治工程的治理现状和震后三合场泥石流沟的特点,指出了其存在的问题,并建议在该流域治理泥石流灾害时采取以排导工程为主,生物措施与工程措施相结合的防治工程体系。     

四川省石棉县2013年"7·4"泥石流沟道 侵蚀特征调查及研究

2013年7月4日20时,四川省雅安市石棉县多条沟道暴发了大规模泥石流,且该区为芦山县“4·20”地震作用区,泥石流物源丰富,其中泥石流沟道物源占总物源的64%以上。为了解研究区泥石流沟道物源的侵蚀特征,通过研究区3条典型泥石流沟(后沟、马颈子沟、熊家沟)流通区沟道剖面的野外调查数据,分析该区泥石流在运动过程中,不同剖面位置泥石流沟道的流深、侵蚀厚度与剖面距离、剖面间的相对高差、原沟道宽度之间的关系。在此基础上,首次建立基于沟道曲率半径的泥石流流向差概念,并且得到了研究区泥石流左右岸侵蚀厚度差与沟道剖面间流向差的平均线性函数系数为0.06,泥石流平均侵蚀厚度与沟道剖面坡度的平均线性函数系数为0.09。在此基础上,得到研究区泥石流平均侵蚀厚度与流深的关系为h=5Δh+1.798×10^-15,单位距离侵蚀方量与沟道宽度关系为ΔV=6.845D^0.625。研究结果为对震区泥石流沟道侵蚀特征的认识提供了依据。     

基于FLO-2D的溃决型泥石流模拟研究

2013年7月10日华溪沟引发降雨量为100年一遇的溃决型泥石流("7.10"泥石流),造成岷江堵塞并形成堰塞湖,造成巨大经济损失和人员伤亡。为了研究溃决型泥石流危险性,探讨不同降雨频率下暴发泥石流的结果,利用FLO-2D软件对华溪沟在不同降雨频率下溃决与非溃决条件进行了数值模拟,并把100年一遇的模拟结果与实际野外调查情况做出对比。结果显示溃决条件下冲出量、堆积范围面积、平均堆积深度比非溃决条件下超出1倍;溃决时冲出量比实际调查值少5.58万m3。数值模拟结果表明模型的误差在允许范围内,模拟结果与原型相比准确度为88.61%,模拟效果较好。溃决型泥石流规模比非溃决时相比甚大,因此在进行灾害防治设计和危险性评价时应特别注意。     

基于降雨频率的泥石流危险性评价研究

以强震区四川省汶川县为典型研究区,采用GIS技术与层次-信息量模型相结合的方法,针对震区震后特殊的地质环境,首先,选取了6类影响物源敏感性的因子(坡度、高程、距水系距离带、断层影响带、地震烈度、岩土体类型),对形成泥石流的最重要影响因素物源进行敏感性分析,生成汶川县滑坡敏感性评价图,将其归化至泥石流流域中,计算出泥石流敏感性,并分别在100 a一遇和50 a一遇2种不同降雨频率的影响下分析其泥石流危险性。最终,利用ArcGIS空间分析功能生成高、中、低3级危险性区划图,从而确定在不同降雨下需要重点监测与防治的泥石流沟道。     

汶川震区的坡面泥石流调查研究

汶川地震造成的大量崩塌、滑坡和颗粒侵蚀堆积体,为泥石流提供了丰富的松散物质来源。在过去的两年内暴雨引发大量的坡面泥石流,对山区公路和河流造成危害尤为严重。坡面泥石流是一种发生在有碎屑堆积物的陡坡上,由降雨引发的高浓度碎屑与水的混合物沿坡面运动的现象。本文作者通过野外调查和测量,得到19个坡面泥石流的降雨量、形成与堆积坡度、颗粒级配等数据,并估算得到坡面泥石流的行进速度。研究发现降雨是震区坡面泥石流爆发的决定性因素,当代表日降雨量超过20mm/d就可能引发坡面泥石流;当代表日降雨量超过30mm/d,坡面泥石流就可能群发;当代表日降雨量超过90mm/d,震区就会大量爆发坡面泥石流。坡面泥石流形成坡度和堆积坡度很大,构成颗粒较粗。此外,震区频发的坡面泥石流是两相泥石流,水体成稀泥浆在运动中主要是润滑体而不是承载体。坡面泥石流运动距离只有几米到几十米。由于固体颗粒运动中剧烈碰撞消耗了大部分能量,运动速度很小。建排水系统和发育植被可以最终控制坡面泥石流。     

“5.12”地震后陇南某泥石流沟发展趋势分析

为了解陇南地区泥石流多发区在“5.12”地震后泥石流的发展趋势,为该地区今后泥石流的防治提供科学依据。以某泥石流沟为例,详细分析了该泥石流沟的自然地质条件,泥石流特征,对其今后的发展趋势和危害程度进行了预测。调查分析结论认为：该沟在震后固体松散物质增加,存在发生大规模泥石流灾害的条件,对其下游震后重建的集中安置点及在建的高速公路安全构成威胁。提出了拦排结合、以拦为主、并辅以生物防护治理措施的建议。     

汶川地震对岷江上游水电工程的影响分析

2008年5月12日四川汶川发生8.0级地震,导致岷江上游河段山体垮塌,大中型水电站机组停运,交通中断,但挡水大坝无一溃决,整体稳定;其他主要建筑物的直接震损有限,部分建筑设施受地震滑坡影响突出。通过工程震损调查,在简述岷江水电工程基本特征以及流域地震地质环境的基础上,对紫坪铺和沙牌两座高坝电站的震损情况,以及各闸坝引水式电站的地震灾害作了重点分析;并根据震损情况,就工程防震抗震设计与建设,提出了的几点初步认识。     

汶川地震灾区泥石流启动机制及其动力学特征——以北川县五星沟为例

2008年5月12日,四川汶川发生8.0级特大地震,地震造成了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,给北川县带来了严重的人员伤亡和财产损失。受降雨影响,位于北川县擂鼓镇的五星沟分别于2008年9月24日及2009年7月17日发生特大型泥石流,造成了五星沟沟内五星村、大田村和南竹村等多处居民点被冲毁,沟谷两侧房屋倒塌或被掩埋。根据已有资料,通过分析五星沟泥石流的分布和形成特征,从泥石流形成的物源条件和动力条件两方面探讨了该泥石流启动机制与物源转化机制,推算不同设计频率下泥石流的特征值,包括该泥石流的运动及动力特征。分析表明:五星沟大部分支沟属中频泥石流沟,发展阶段均属发展期;五星沟具备再次发生泥石流的基本条件,建议尽快对其实施应急治理。开展五星沟泥石流启动机制的研究,对于监测与治理汶川地震造成的次生泥石流灾害,具有指导意义。