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。     

西南山区泥石流灾害与厄尔尼诺-拉尼娜事件时空耦合关系分析

研究在厄尔尼诺-拉尼娜事件的影响下西南山区泥石流灾害的时空分布特征,将有助于为泥石流灾害的预测预报提供基础指导。根据统计数据,结合GIS空间分析技术,研究西南山区泥石流灾害事件与厄尔尼诺-拉尼娜事件的时空耦合关系。研究结果显示:厄尔尼诺-拉尼娜事件年西南山区泥石流灾害暴发频率在时间上总体呈增加趋势,且拉尼娜年发生频次多于厄尔尼诺年;厄尔尼诺-拉尼娜事件年西南山区泥石流灾害暴发在空间分布上主要集中于藏东南山区、横断山区、滇东北、贵州西部、贵州西南部、滇西北、大渡河及雅砻江流域等地区;厄尔尼诺-拉尼娜年西南山区泥石流灾害点的降雨量总体上大于多年平均降雨量。西南山区泥石流灾害事件与厄尔尼诺-拉尼娜事件存在明显的关联性,研究两者关系特征,将有助于对西南山区泥石流灾害进行多方位、准确合理的预测预报。     

洪水侵蚀沟床形成泥石流的临界水力条件研究

洪水侵蚀沟床形成泥石流是泥石流的主要类型之一,研究其形成机理和形成的临界条件有助于泥石流治理和预警预报。借鉴河流动力学中推移质输沙理论,对已有洪水侵蚀沟床形成泥石流的水槽试验资料分析表明,洪水侵蚀沟床所形成泥石流的体积输沙浓度随沟床固体颗粒物质无量纲切应力的增大而增大,且呈幂函数关系。采用定量标准作为泥石流形成判别条件,则泥石流形成临界条件是体积输沙浓度计算公式的一个特例,此时床面颗粒无量纲切应力为0.655,远大于泥沙颗粒起动无量纲切应力。基于10组水槽试验资料和1组蒋家沟原型观测资料的适用性分析表明,建立的体积输沙浓度计算公式是合理的,能够反映泥石流形成和输移规律,可用于指导泥石流形成临界水力条件的计算。     

西藏林芝扎木弄沟泥石流规模变化趋势研究

弄清扎木弄沟泥石流规模变化趋势,是进一步分析该沟潜在特大型泥石流发生频率的基础。基于钻孔资料和野外调查资料以及相关文献资料,采用光释光年代法和泥石流动力学参数计算法确定扎木弄沟在万年尺度下的泥石流规模变化过程。依据万年尺度下泥石流规模变化过程和现今区域内外动力条件,分析了扎木弄沟今后泥石流发展变化趋势。研究结果表明:扎木弄沟万年尺度下泥石流规模呈波动减小过程,特大型泥石流规模随时间逐渐减小,且在特大规模泥石流发生后的数十年间,汇流型泥石流规模也逐渐减小;扎木弄沟内还具备外动力条件,经历一定时间的累积(有可能是千年尺度或者百年尺度),今后扎木弄沟泥石流灾害仍易于发生,并且再次发生的特大型泥石流规模会小于2000年泥石流规模。特大型泥石流灾害发生后,灾害还将延续一段时间,汇流型泥石流规模呈逐年减小趋势。     

松散及弱固结堰塞体溃坝形式与流量过程

为了研究弱固结与松散堰塞体的不同破坏形式,在四川汶川地震灾区分别进行了松散及弱固结堰塞体在自然溢流条件下的破坏试验。通过对堰塞体溃决流量过程与溃决形式进行分析,发现与松散堰塞体相比,弱固结堰塞体溃坝流量的波动性更弱,溃决流量更小;松散堰塞体的溃口形式为宽深型,弱固结堰塞体的溃口形式为窄深型。侵蚀堰塞体并形成溃口的作用力主要包括因流速分布不均形成的剪应力τv和因水流在跌坎旋流运动时形成的陡坎剪应力τe,其中陡坎剪应力起主要作用,当陡坎剪应力与堰塞体临界剪应力达到平衡时,堰塞体达到侵蚀平衡,破坏停止。     

高性能混凝土抗冲磨性能试验研究

通过对掺硅灰和减水剂的高性能混凝土与普通混凝土的抗压强度与抗冲磨性能对比研究,表明硅粉高性能混凝土具有良好的抗冲磨性能。并且指出了一些影响混凝土抗冲磨性能的因素,同时也表明利用现有规范中的方法对混凝土的抗冲磨性能进行研究具有某些不足,应该对现有规范中的试验方法进行一些修改。     

堰塞坝漫顶溃决过程及其受组成结构的影响

以四川茂县宗渠堰塞坝为原型,以几何相似比1〖DK(〗∶〖DK)〗100进行堰塞坝漫顶溃决模型试验。通过模型试验揭示了堰塞坝漫顶溃决的动力学过程,即下游坡面侵蚀、冲沟侵蚀、陡坎稳定侵蚀、陡坎加速侵蚀、陡坎减速侵蚀和常态化过程6个阶段。通过对比试验,揭示了坝体密度和级配特征对溃决速率以及溃口形式的影响机制,即坝体密度通过颗粒间剪切作用于溃决过程,密度更大的坝体溃决更慢,形成中轴线处窄浅的“矩形”溃口;坝体级配通过孤粒起动作用于溃决过程,级配更粗的坝体溃决更慢,形成中轴线处宽浅的“倒梯形”溃口。     

地震影响下西南干旱山区泥石流危险性特征与防治对策

"5·12"汶川大地震后,中国西南地区积累了大量的松散堆积物,在强降雨作用下,这些松散堆积物容易启动产生泥石流.2010年中国西南地区更是经历了罕见的旱灾,长历时的干旱易引发强烈的森林火灾,后期易形成更强的降雨,同时,在干旱作用下,松散堆积物中的黏土颗粒收缩,在降雨作用下会迅速吸水膨胀,阻塞土体空隙,使孔隙水压力迅速增大,土体抗剪强度随之降低,更易启动产生泥石流.此文在历史上泥石流危险性特征的基础上,结合地震活动规律与干旱区分布特征,进行泥石流危险区划分,并在此基础上提出防控建议.