泥石流冲击力的野外测量

冲击作用是泥石流最为剧烈的一种破坏方式。泥石流的冲击力因此也成为泥石流工程防治和危险性分区中的重要参数。然而,由于其破坏力巨大,可靠的野外泥石流的冲击力数据比较少。2004年通过在云南蒋家沟建立的泥石流冲击力野外测试装置和新研制的力传感器以及数据采集系统,首次测得不同流深位置、长历时、波形完整的泥石流冲击力信号。原始信号经过低通滤波处理后,得到真实的泥石流冲击力数据。对数据的初步分析发现,在同等流速的条件下,连续流的冲击力要比阵性流的大得多。单就阵性流而言,泥石流的冲击力最大值也不是随流速而单调增加的,而应该跟它所携带的固体物质的大小有很密切的关系。最后,对不同位置的冲击力过程线的分析说明泥石流中中等粒径的石块多集中在龙头和流体表面,而大粒径的石块应该是在泥石流体中半悬浮运动。     

川藏公路工程病害减灾决策支持系统

川藏公路工程病害减灾决策支持系统以地理信息系统、遥感和数据库为技术支撑，以灾害数据库和环境背景数据库为基础，其核心是建立灾害分析模型，以辅助决策部门制定科学合理的减灾规划。系统今后的目标是建立川藏公路数字减灾系统。     

基于漂木分离效果的鱼脊型水石分离结构参数优化

山洪、泥石流中往往携带有大量漂木,漂木的堵塞作用和冲击作用往往会加剧灾害,并对山洪、泥石流防治工程造成影响。鱼脊型泥石流水石分离结构是一种新型的水石分离结构,对泥石流中粗大颗粒具有良好的分离作用,但该结构对漂木的分离作用和漂木对结构的影响尚未进行研究。本文通过模型实验,研究了引流口的漂木过流能力和水石分离格栅对漂木的分离效果,探讨了该结构对漂木的减灾效果及相关影响因素。实验结果表明水石分离格栅结构参数以及流速对漂木的分离效果有重要影响。根据实验结果提出了基于漂木分离效果的鱼脊型水石分离结构主要参数的优化方法。     

基于实时数值模拟的泥石流危险性分区系统研究*

为深入分析揭示泥石流的形成和运动等规律,提高泥石流灾害防治的信息技术应用水平,以VC++和Super MAP混合编程为主要技术,应用计算机可视化技术,研究并实现了基于动量和动能数值模拟的、实时泥石流危险性分区技术。系统以云南东川蒋家沟泥石流作为研究对象,以实验数据和实测数据进行设计和构建。     

利用磁性参数诊断泥石流沟道沉积物来源—以云南蒋家沟流域为例

蒋家沟流域是我国泥石流最发育的地区之一.本文以蒋家沟流域为例,根据泥石流沉积物和来源地土壤中磁性特征的不同,定量研究了该流域的沉积物来源.结果表明,泥石流沉积物主要来源于滑坡体堆积物,占97.56%;坡耕地和低覆盖草地对主沟沉积物的贡献率很低,与以往利用137Cs示踪技术研究的结果相符.但仍然存在着局限性,需结合137Cs等核素示踪,进一步加强研究和探讨.     

基于动量守恒的粘性泥石流冲击力计算

目前针对泥石流冲击压力的计算公式均假定泥石流体为连续流体。粘性泥石流的主要流动形式为阵流,其流速和密度的变化规律,目前尚未清楚,采用现有公式误差较大。本文基于动量守恒原理,引入泥石流体微元概念,推导出泥石流冲击力计算公式;采用Hilbert变换这种数字滤波方法对实测的冲击作用信息进行信号处理后,计算出公式所需参量。     

5·12汶川地震对磨子沟的影响及震后泥石流活动状况

磨子沟位于四川省汶川县银杏乡,属岷江上游右岸支流,5·12汶川地震对其造成了严重影响。地震引发了大量的崩塌、滑坡,其中8处大型崩塌和滑坡对沟道造成了严重堵塞,并为泥石流活动提供了良好的条件。地震后磨子沟泥石流十分活跃,仅2008年7-9月就暴发了75阵阵流,3次堵断岷江并形成堰塞湖,淹没了岷江左岸村庄;2009-2011年又多次暴发泥石流并堵塞岷江。持续的降雨监测数据表明,震后初期磨子沟发生泥石流的日雨量条件急剧降低,目前有逐步回升的趋势。通过对比磨子沟流域震前(2005年6月)、震后(2008年6月)及泥石流事件后(2010年12月)等不同时段的遥感影像,结合实地调查和震后高分辨率航空影像的解译,分析了地震对磨子沟的影响,估算出地震形成的崩塌和滑坡方量超过3 000×104m3;根据不同暴雨频率下的泥石流流量计算,得出2008年7月14日最大一场堵江泥石流的规模为2.57×105m3,其峰值流量为541 m3/s,为50年一遇的规模;已发生的泥石流仅从沟道内带走约2.5×106m3的固体松散物质,沟内剩余的巨量固体松散物质将使磨子沟的泥石流活动持续相当长的时间,并具有再次堵断岷江的风险。     

泥石流滩地土地生产潜力评价--以云南小江流域蒋家沟为例

小江流域泥石流滩地水源充足、热量丰富,气候生产潜力(47641kghm-2)较高。本文应用加权指数和法确定了不同类型泥石流滩地(荒滩地、改良滩地和非改良滩地)土壤有效系数f(s)分别为0.405、0.684和0.594;根据生产力阶乘公式计算其气候—土壤生产潜力分别为19295kghm-2、32586kghm-2和28299kghm-2。通过实地调查验证,本文对泥石流滩地生产潜力的估算与现实生产力水平基本吻合,证明本文提出的泥石流滩地土壤有效系数切实可行。     

四川省矿产资源规划开采区的泥石流和滑坡危险度评价

根据四川省的地质环境特征和泥石流、滑坡灾害现状, 将四川省泥石流分区和滑坡分区专题图与矿产资源规划开采区进行空间耦合, 按照定量评价标准分别对每个规划开采分区赋值, 进行矿产资源规划开采区泥石流和滑坡灾害危险度分析与预测, 再采用多目标线性加权函数评价模型, 进行危险度综合分析与预测。结果显示: 30个规划开采区中, 10个属于地质灾害极高度危险区, 主要位于川西高山高原区、横断山区和盆周山区; 11个属于地质灾害高度危险区, 主要位于川南喀斯特区、川西高山高原区、横断山区和盆周山区; 5个属于地质灾害中度危险区, 主要位于川南喀斯特区、横断山区和川中丘陵区; 4个属于地质灾害轻度危险区, 主要位于川中丘陵区和川西高山高原区。评价结果对预防和控制矿区地质灾害有一定参考价值。     

不同上限粒径泥石流浆体的流变参数变化规律

根据云南东川蒋家沟黏性泥石流原样颗分资料,利用泥石流堆积物配置4个黏性泥石流原样对应的上限粒径分别为0.25、1、2、5和10 mm的浆体,通过球系统开展流变试验,利用Herschel-Bulkley模型拟合流变曲线,研究较粗的颗粒加入细颗粒浆体后流变参数的变化规律。结果表明各样品均表现为剪切稀化流体,粗颗粒加入细颗粒浆体后浆体屈服应力增加,剪切稀化程度减弱;同样颗粒级配下,浆体的屈服应力随固体体积浓度指数增加。由于流动性指数的变化,粗颗粒加入后浆体稠度指数的变化没有明显规律,但是表观黏度增加,增幅略小于屈服应力的增幅。粗颗粒浆体与细颗粒浆体的相对黏度和相对屈服应力之间存在显著的线性关系,可根据该关系式对泥石流原样的表观黏度进行估算。