汶川震区泥石流流域内滑坡物源量计算方法探讨

汶川地震后,震区山体破碎严重,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,而泥石流流域内滑坡物源量直接影响泥石流暴发规模。笔者经过野外实际调查,以研究区的35条泥石流沟的147组滑坡体积、平均厚度、面积数据为样本进行分析,利用Matlab软件对泥石流流域内滑坡体积和面积、平均厚度和面积、平均厚度和体积分别进行单因子回归分析,发现泥石流流域内滑坡体积和面积之间具有明显的幂函数的相关关系,而滑坡平均厚度和面积、平均厚度和体积之间具有明显的对数函数的相关关系,从而建立泥石流流域内滑坡物源量的计算模型。该模型为汶川震区泥石流流域内滑坡物源量的快速计算提供科学有效的方程,并且为该区域泥石流的危险性评价在滑坡物源因素上提供计算方法。     

基于Voellmy模型的哀牢山地区滑坡泥石流灾害运动过程数值模拟

我国西南山区滑坡泥石流灾害常发,滑坡泥石流灾害体运移堆积的范围是开展区域地质灾害危险性评价的重要指标之一。以云南省哀牢山地区水塘镇芭蕉树滑坡泥石流灾害为研究对象,利用Voellmy流体运动模型进行灾害体运移堆积全过程数值模拟反分析,获取数值模拟模型参数。利用反分析得到的模型参数建立与芭蕉树滑坡泥石流所处地质环境条件相似的戛洒镇南恩小学滑坡数值模型,进行滑坡泥石流灾害运移堆积过程模拟分析,模拟结果与野外地质灾害危险性评估结论符合程度较高。     

昭通市滑坡泥石流预警系统减灾效益分析

昭通是长江上游滑坡泥石流最为发育、暴发频率最高的地区之一。1990年．依托长江上游水土流失重点防治工程（简称“长治”工程）,昭通市建立了“长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流预警系统——昭通二级站”,并有6个县10个监测点开展滑坡泥石流预警监测,有5个县开展滑坡泥石流群测群防工作。截至2007年年底,滑坡泥石流预謦系统共成功预警76起,共撤离和转移危险区群众6380人,避免直接经济损失3579．4万元,成功治理了巧家大沙坝泥石流沟,为保护预警区域人民的生命及财产安全作出了较大的贡献。     

昭通市滑坡泥石流预警系统减灾效益分析

昭通是长江上游滑坡泥石流最为发育、暴发频率最高的地区之一,每年都要发生滑坡泥石流灾害,造成较大的人员伤亡和财产损失,这已成为影响昭通市经济发展和社会稳定的因素之一。1990年,依托长江上游水土流失重点防治工程（“长治”工程）,昭通市建立了“长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流预警系统―昭通二级站”,并先后有6个县10个监测点开展滑坡泥石流预警监测,有5个县开展滑坡泥石流群测群防工作。预警监测主要包括：滑坡预警点监测、泥石流预警监测、群测群防点监测等。至2007年底,滑坡泥石流预警系统共成功预警76起,共撤离和转移危险区群众6 380人,避免直接经济损失3 579.4万元,成功治理了巧家大沙坝泥石流沟,为保护预警区域人民的生命及财产安全做出了较大的贡献。     

泥石流监测预报预警系统研究

泥石流是一种常见的山地灾害,具有发生突然、历时短暂、来势凶猛和破坏力强等特点。沟谷型泥石流由上而下可分为形成区、流通区和堆积区 3 个区段。基于泥石流产生、运动、危害的各个阶段的特点,采用雨量遥测、地声遥测、泥位遥测以及有线泥位、冲击力和摄像监测等子系统和综控中心组成泥石流自动化监测系统。系统的各监测站均可自带动力和自动控制,仪器设备集成度高,便于进行各种工况下的野外监测。系统可以快速、准确地监测泥石流灾害,有效降低泥石流的危害性。     

西昌鹅掌河泥石流发育特征及成因分析

在野外调查之上,结合遥感影像,通过分析地质环境背景和泥石流活动历史,阐述鹅掌河泥石流的灾害特征和形成机理。研究表明：泥石流形成过程表现为则木河断裂构造运动、地震活动－崩滑、面蚀－强降雨－山洪泥石流－滑坡坝堰塞体－洪积扇－浊流水下堤;灾害特征表现为1850年西昌7．5级地震后鹅掌河形成高频泥石流,且泥石流的活动受地震和强降雨耦合效应控制;泥石流的形成机理为流域内大量滑坡提供丰富物源,上缓下陡的凸形坡提供良好地势差,区域降雨集中且多暴雨提供充足水动力。因此建议加强雨季流域新增滑坡和水位的监测预警能有效防治泥石流造成灾害性损失。     

浅层滑坡诱发沟谷型泥石流快速识别方法研究

浅层滑坡汇集形成的沟谷型泥石流具有突发性和破坏力强等特点，往往会造成巨大的人员伤亡和经济损失。减少泥石流造成损失的最有效途径是尽早发现、快速识别地质灾害潜在点。以福建省浅层滑坡诱发的沟谷泥石流为研究对象，选取沟床纵比降(J)、流域面积(A)和地形综合值(T)作为沟谷泥石流的识别因子，在已有的预警方法基础上，通过分析沟谷型泥石流的地形特征，提出了快速识别浅层滑坡诱发沟谷型泥石流的指标参数模型，并采用多个地区的易发性沟谷进行了精度评估。结果表明：该模型识别的结果和实际情况吻合度高，覆盖率达89%以上；当流域满足A≥0.03 km²,J≤0.42,且T≥0.28的条件时，滑坡物质易导致沟谷泥石流的发生。所提出经验模型所需的数据是易于测量的地形参数，可简单快速地识别潜在浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流，为泥石流预警和防灾减灾工作提供参考。     

论西藏泥石流、滑坡的时空分布特性

泥石流、滑坡是最主要的地质灾害之一，它的危害性大，破坏性强，除对生态环境造成破坏外，还对人类工程活动造成巨大的破坏，带来巨大的经济损失。然而，泥石流、滑坡过后可形成新的地貌景观，带来新的生机，对于科研和旅游具有十分重要的意义。本文根据西藏境内泥石流、滑坡分布的范围、发生的时间作些粗略的分析，供在该地区实施工程活动和科研、旅游作参考。     

“长治”工程滑坡泥石流预警信息系统的构建

长江上游是我国著名的滑坡危险区、泥石流易发区,滑坡、泥石流具有突发性和瞬时性的特征,危害巨大。长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流监测预警系统（简称预警系统）监控面积达11.34万km2,是全国覆盖面最广、规模最大的山地灾害监控网络,预警系统对于有效降低长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流灾害程度起到积极作用。为提高预警系统管理水平,达到科学监测、预警及时、规范管理,实现监测数据和成果的远程准确上报、快速查询、分类统计,对长江上游滑坡泥石流灾害进行自动化和信息化处理,为科学决策提供依据。     

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。     

降雨型滑坡泥石流灾害预警原理及系统结构

降雨型滑坡泥石流预警必须具有超前性。通过对前期研究成果的分析总结,可以将降雨型滑坡泥石流预警分为空间预警和时间预警两大类型。空间预警的目标是预测宏观区域内滑坡泥石流灾害的发生趋势,划分不同时段的危险区范围;时间预警的目标是预报典型滑坡泥石流可能发生的时间阶段。根据预警分类原理,建立了实现两类灾害预警的技术方法体系,构建了降雨型滑坡泥石流预警的系统结构。     

汶川震区震后地质灾害发育分布及演化特征统计分析

汶川地震是21世纪以来中国发生震级最大的地震。为了分析汶川震区震后地质灾害发育分布,根据三大数据库及新闻稿的数据,以滑坡和泥石流为例,从规模、烈度及时间3个方面对汶川震后9 a来地质灾害演化特征及差异性进行了初步统计分析,并预测了2018—2025年滑坡和泥石流的演化趋势。结果表明:①滑坡数量与规模呈反比,与烈度也呈反比,且滑坡主要集中在7—9月份;②泥石流规模特征较均匀,高烈度区泥石流数量大于低烈度区,且主要集中在7—9月份;③滑坡在震后初期数量较少,泥石流则在震后初期数量较多;④初步分析汶川震后滑坡和泥石流演化特征差异的原因是这2种灾害的产生条件不同;⑤预测滑坡在短期内呈震荡式衰减趋势,高峰周期为3~5 a,泥石流呈水平波动趋势,高峰周期为3~5 a。     

河北省太行山区泥石流的灾变特征与崩滑演化机理

河北省太行山区为河北省泥石流的主要发生区,每年的7月下旬至8月上旬强降雨期间,中低山区域极易暴发泥石流灾害。该区泥石流的灾变特征包括沟谷地形地貌特征、暴雨激发特征、崩滑演化特征和运移特征,泥石流的形成运移具有4个明显的分区,即崩滑区、发生区、流通区和堆积区,现认真分析了泥石流的4个灾变特征,并从5个阶段研究了泥石流的崩滑演化机理。     

川藏高速公路喇叭嘴泥石流、滑坡、崩塌、弃渣、高填综合处治

通过对川藏高速公路雅康段喇叭嘴泥石流、滑坡、崩塌、弃渣、高填路堤的复杂地质灾害体的工程地质分析、灾害机理研究和综合处治方案优化得出:多类型复杂地质灾害体的处治,应充分掌握地质资料,在对各地质灾害体进行针对性处治的基础上,贯彻兼顾关联地质灾害体的综合处治理念;复杂地质环境下的高速公路通过形式应有利于提高地质灾害的安全防护等级,并综合考虑工程建设管理风险,适当提高安全冗余;喇叭嘴段泥石流的有效处治为合理采用“桥改路”反压滑坡,结合柔性明洞提高线路的崩塌落石抗灾能力,以及弃渣、高填的分隔治理奠定了基础;复杂地质环境下的工程建设应加强工程地质深度,有效控制工程风险和加强环境保护。     

岩屑组成对高位滑坡-碎屑流运动特性影响离散元模拟研究

采用三维颗粒离散元模拟方法,对4种由不同粒径碎屑颗粒组成的岩屑滑坡运动过程进行全程数值模拟,研究了碎屑粒径组成对于岩石碎屑滑坡的运动特性影响。结果表明:碎屑颗粒粒径组成对岩石碎屑滑坡的运动总时间和达到速度最大值的时刻没有影响;物源碎屑粒径的组成对滑坡运动速度、破坏力和滑动距离影响大。粒径组成越不均匀,滑坡运动速度和破坏力越大,滑动距离也越远;碎屑流物源前缘部分是滑坡-碎屑流灾害影响范围大小的控制性因素。成果可为岩石碎屑滑坡灾害的预测和评估提供参考。     

宜昌城区魏家湾滑坡发育特征及稳定性评价

在城市建设中,开挖和填方是两种最主要的人类工程活动,同时也是城市建设过程中地质灾害形成的主要外在因素,加剧了城市地质灾害的发生频率。在对宜昌市猇亭区地质灾害调查的基础上,以魏家湾滑坡为典型实例,重点探讨了人类工程活动与城市地质灾害之间的因果关系,指出人工填土是滑坡形成的主要原因。在此基础上对滑坡进行了破坏机理分析和后期稳定性以及泥石流危险评价。结果表明:魏家湾滑坡今后发生整体破坏的可能性较小,前缘发生再次破坏的可能性也较小,后缘发生局部破坏的可能性较大;泥石流危险度计算值为0.434,属于中度危险,在后期演化过程中有较大可能发生坡面泥石流。     

非均质泥石流形成过程动力学特征

非均质泥石流是产生于山坡与沟谷中的一种典型固液两相流,具有颗粒级配宽、容重大、流动阻力与流速分布的不均匀性等特征,致灾影响深远。本文通过在云南省蒋家沟泥石流观测研究站实施48组泥石流形成动力过程模拟试验,首先分析非均质泥石流起动方式,将模拟泥石流起动划分为常遇型、溃坝型及滑坡型三种类型,并进一步将泥石流形成过程划分为固体颗粒起动、固体颗粒加速混掺及固液两相流形成的三个不同阶段;基于孔隙水压力及水力因子等测定数据,分析揭示了泥石流形成的三阶段的动力学特征,表明三类泥石流形成后流速较大,均呈急流状态,而且水流强度以溃坝型泥石流为最大,常遇型泥石流次之,滑坡型泥石流最小。本项研究成果对丰富泥石流学科内容以及提高泥石流灾害预测水平具有重要意义。