白龙江干流泥石流分布特征及危险度评价

白龙江是我国泥石流最发育的地区之一,通过野外实地考察、室内航片判读以及Alos影像解译了解到:白龙江干流泥石流沟集中分布于迭部旺藏至文县口头坝之间,有一定规模的泥石流沟250条,线密度达0.93条/km,发育程度左岸高于右岸。选取流域面积、主沟比降和相对高差3个评价指标,对各泥石流沟进行了危险度评价,结果表明:白龙江干流危险度较高的泥石流沟主要分布于立节至舟曲县城、两河口至武都县城以及透坊至外纳河段。     

白龙江中游泥石流拦砂坝防治效果分析

为研究白龙江中游地区泥石流拦砂坝的防治效果,通过野外调查和实验分析,对该地区泥石流拦砂坝的运行现状以及拦砂坝对泥石流的调控效果进行了分析。结果表明:①该地区部分泥石流沟泥石流防治情况严峻,多条泥石流沟存在拦蓄库容不足、拦砂坝坝体破坏严重等问题;②通过对该地区拦砂坝上游泥石流回淤坡度的调查,拦砂坝有较好的回淤缓坡功能,并建立起该地区泥石流回淤坡度的经验公式,即I=(0.4~0.85)I₀;③通过对泥石流堆积物的颗粒组成进行实验分析,建立泥石流堆积物的平均粒径比、计算重度比来表征拦砂坝对泥石流的调控效果,拦砂坝对泥石流有较好的分选效果,但其拦排临界粒径尚难以准确确定,且其对泥石流堆积物的重度调节作用并不显著。最后,结合该地区拦砂坝出现的一些工程问题,提出了一些防治建议。研究成果可为该地区泥石流治理工程的修建提供一定的参考。     

白龙江甘家沟泥石流过坝堆积物力学性能分析

白龙江流域是我国泥石流危害最严重的地区之一,泥石流沟分布密度和泥石流发生频率居全国首位,尽管多次治理,但仍然造成了大量的人员伤亡和财产损失。以甘家沟为研究对象,通过野外实地调查,在分析防治工程现状的基础上,通过颗分试验、流变试验和直剪试验,对比分析了坝上游和坝下游泥石流堆积物的颗粒级配变化情况、浆体流变特性与抗剪强度等性能指标。结果显示:实体拦砂坝存在调节泥石流颗粒粒径作用,但调节效果不显著;拦砂坝的拦挡作用会改变泥石流的力学性能;粒径调节作用较显著的坝体,其坝下游堆积物浆体的剪切应力小于坝上游堆积物浆体的剪切应力,坝下游堆积物抗剪强度略大于坝上游堆积物抗剪强度;泥石流颗粒级配的差异是影响其流变特性与抗剪强度的重要原因。该研究结果对今后泥石流工程坝型选择与参数设计具有一定的参考意义。     

白鹤滩水电站大寨沟泥石流综合治理研究

大寨沟位于白鹤滩水电站右岸进水口上游约300 m,为低频率大型粘性泥石流沟,威胁电站的施工与运行.根据大寨沟泥石流特性和主体工程建设需要,采用"排导明渠(槽)+堆渣压坡+局部抗滑桩"进行综合处理,沟内修建拦沙坝、堆渣和排导渠,下游开挖山体形成排导槽将泥石流改道排出主体工程区,确保了电站施工期和运行期的安全.     

白龙江流域甘家沟泥石流风险评估研究

针对不同降雨条件下泥石流的危害特征及潜在风险,以白龙江流域甘家沟为例,探索了单沟泥石流风险评估方法,包括泥石流危险区划、易损性分析和风险评价三方面主要内容。采用FLO-2D模型模拟不同降雨条件下的泥石流危险度;通过遥感解译和承灾体价值核算分析,并结合不同降雨条件下的承灾体受损概率,得到承灾体易损度。将危险度和易损度归一化处理,最终得到研究区风险区划,同时对各类承灾体财产损失进行评估,结果表明:20年、50年和100年一遇的损失价值分别为31 849. 21万元、34 886. 50万元和39 125. 87万元。从20年到100年一遇条件下,高风险和极高风险区的面积大幅度增加,其中极高风险区的面积分别增加2. 44倍和3. 92倍。     

基于突变理论的泥石流危险度评价——以乌东德水电站近坝区5条泥石流沟为例

泥石流的影响因素众多,而且对于不同地区甚至是不同泥石沟,各影响因子的重要性也不尽相同。根据现场勘查分析选取了松散固体物质储量等10个主要影响因子,并利用突变理论中的突变综合系数评价法,对乌东德水电站附近的5条泥石流沟危险度进行评估,按危险度分级标准将各评价指标值标准化,然后再逐级计算得出了各泥石沟的危险度,研究结果基本符合现场实际勘查结果。     

杨房沟水电站上铺子沟泥石流治理工程设计

上铺子沟位于杨房沟水电站坝址下游约2.6 km,为沟谷降雨型低频大型黏性泥石流沟。沟水及泥石流发育规模均较大,沟内布置有弃渣场,总量达1 150万m3,该沟的泥石流防治对电站的建设运行有重要影响。根据该工程地形地质及泥石流特点,确定"以排为主,拦粗排细"的设计理念,采用沟水截排处理和泥石流防护相结合的防护方案,布设格栅拦挡坝、挡水坝以及排导槽等设施,简化了施工难度,确保了上铺子沟弃渣场在施工期及运行期的安全。     

汉源县范家沟泥石流拟设工程治理效果研究

范家沟1998年至2020年间先后暴发6次规模不等的泥石流灾害,对沟口工业园区造成严重威胁,因此,有必要对拟设拦砂坝工程治理效果进行研究。本文分析了范家沟的地质条件,利用FLO-2D模拟不同降雨频率下泥石流的运动堆积过程,比较了自然工况及治理工况下拟设拦砂坝防治效果。结果表明:在自然工况下泥石流能冲至沟口工业园区内;在治理工况下,拟设拦砂坝能有效拦截泥石流并使泥石流停积在沟道内。本次模拟结果可对拦砂坝的设计提供一定参考。     

“超熵”评价泥石流沟发育现状及危险度——以大渡河某电站库区为例

泥石流沟谷是一个复杂的地貌系统,其发育可分2个时期、5个阶段,一旦形成泥石流,危害性较大.从系统科学和地貌学的角度出发,运用能综合表述地貌演化特征的因子——超熵,对大渡河瀑布沟电站库区泥石流沟谷进行沟谷纵剖面形态和超熵值计算,进而对发育现状指数及危险度进行评价.结果表明:在调查的21条泥石流沟中,有14条泥石流处在发展期,具有潜在发生泥石流的可能性;4条泥石流处在孕育期,危险度较低;有3条处在旺盛期,发生泥石流的可能性较高,一旦爆发,对沟口人员造成较大危害,危险性较高.     

消能结构防治泥石流研究——以文家沟为例

阶梯-深潭系统作为一种新的消能结构在2009年用于文家沟滑坡体上新生沟谷的泥石流治理研究。阶梯-深潭系统在阶梯和水跃段耗散了水流大量的能量,使得水流中的能量减小到不足以触发泥石流,理论分析表明阶梯-深潭系统可以耗散水流三分之二的能量,即同样状况下触发泥石流的临界流量需增加三倍。阶梯-深潭系统使得水流阻力最大化,避免河床和岸坡遭受侵蚀。2009年的几次暴雨没有在文家沟引发泥石流。然而,2010年在沟内修筑了20道拦挡坝来代替阶梯-深潭系统,经过2010年8月暴雨后,20座拦挡坝全部被破坏。沟谷再次下切了50m。沟谷下切和侧蚀导致大量松散堆积物进入沟道形成泥石流,约450万m3冲出沟口,造成大量的房屋被埋以及14人死亡。比较两种防治方法可以看出,以消能为目的的阶梯-深潭系统对防治泥石流是成功的。拦挡坝在稳定的情况下可以减少边坡的垮塌,而阶梯-深潭系统还能够通过耗散水流能量稳定沟道,因此采用拦挡坝和阶梯-深潭系统相结合的方式来稳定滑坡体上的新生沟谷,并控制泥石流可能效果会更明显。     

“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。     

金沙江白鹤滩水电站库区橄榄坝沙沟泥石流灾害及其排导槽的优化设计

金沙江白鹤滩水电站库区右岸橄榄坝沙沟的泥石流活动具有松散固体物质以坡面崩塌补给为主、泥石流活动频率高和成灾快,冲刷强烈,危害严重等特征.在分析泥石流危害及活动特征的基础上,对橄榄坝沙沟泥石流排导槽的最佳过流横断面进行了分析研究,在已知排导槽排泄流量、排导槽纵比降的条件下,通过最佳泄流时排导槽的水力半径、排导槽特征深度的计算式,确定了橄榄坝沙沟排导槽的最佳过流断面尺寸.通过计算,确定在排泄频率为2%的泥石流时,橄榄坝沙沟设计斜墙“V”型排导槽的最佳过流横断面宽度为7.80m,深度为3.91m.     

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。     

基于FLO-2D的西藏若如村泥石流危险性分析

若如村泥石流堆积扇前缘分布有青藏公路、青藏铁路以及在建的青藏高速公路三大交通工程,对其危险性研究十分必要。在详细野外调查的基础上,采用FLO-2D软件对青藏铁路、青藏高速公路、若如村及主排导槽的泥石流危险性进行研究。基于1998-2018年历史日降雨数据,模拟了5%、2%和1%降雨频率以及另外8种极端降雨条件下若如村泥石流的暴发过程,分析了重点威胁区域的泥石流流动及堆积特征。将模拟情况与实际堆积范围进行对比,精确率为68. 7%,在合理误差范围内。最后将泥深、流速与暴发频率相结合,得到泥石流危险性评价图,并为其灾害分析、预警及发展规划提出建议。     

Bank stabilization,riparian land use and the distribution of large woody debris in a regulated reach of the upper Missouri River,North Dakota,USA

Large woody debris (LWD) is an important component of ecosystem structure and function in large floodplain rivers. We examined associations between LWD distribution and riparian land use, bank stabilization (e.g. riprap revetment), local channel geomorphology, and distance downriver from the dam in the Garrison Reach, a regulated reach of the upper Missouri River in North Dakota, USA. We conducted a survey of shoreline‐associated LWD in the reach during typical summer flow conditions. Reach‐wide LWD density was 21.3 pieces km^?1 of shoreline, of which most pieces (39% ) were ‘beached’ between the waterline and the bankfull level, 31% of pieces had evidence of originating at their current location (anchored), 18% of pieces were in deep water (>1 m), and 13% were in shallow water. LWD density along unstabilized alluvial (sand/silt) shorelines (27.3 pieces km^?1) was much higher than along stabilized shorelines (7.2 pieces km^?1). LWD density along forested shorelines (40.1 pieces km^?1) was higher than along open (e.g. rangeland, crop land; 9.2 pieces km^?1) or developed (e.g. residential, industrial; 7.8 pieces km^?1) shorelines. LWD density was highest overall along unstabilized, forested shorelines (45 pieces km^?1) and lowest along open or developed shorelines stabilized with a blanket‐rock revetment (5.5 pieces km^?1). Bank stabilization nearly eliminated the positive effect of riparian forest on LWD density. A predicted longitudinal increase in LWD density with distance from the dam was detected only for deep LWD (including snags) along unstabilized alluvial shorelines. Partial resurvey in the summer following the initial survey revealed a reduction in total LWD density in the reach that we attribute to an increase in summer flow between years. Changes in riparian management and land use could slow the loss of LWD‐related ecosystem services. However, restoration of a natural LWD regime in the Missouri River would require naturalization of the hydrograph and modification of existing bank stabilization and channel engineering structures. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

泥石流防治与景观融合性研究——以九寨沟县双柳地泥石流治理设计为例

九寨沟地震后,震区沟域内发生大量崩塌、滑坡灾害,为震后泥石流的发生提供了大量物源,严重威胁震区人民的生命财产安全。为防止九寨沟县漳扎镇双柳地再次爆发泥石流灾害,对其防治设计进行研究。本着防治工程与周边环境有机结合的理念,采取将泥石流防治设计与景观设计融为一体的技术方法。通过圆弧形停淤坝、主坝体两侧桩板围堤、排洪沟墙顶及墙体装饰、排洪沟底部肋坎、绿化等综合防治工程设计,实现对泥石流冲出物的水石分离,使其不具有形成大规模泥石流灾害的可能,既可以满足泥石流的治理目标,又将防治工程与周边环境及当地文化进行有机结合。     

黄河山东段渠首工程要素配置及引水防沙效能

通过对黄河山东段 37处引黄渠首涵闸工程的渠首位置、引水高度、口门形状、河闸底高差、河道溜势、防沙设施及分流比等工程要素不同配置的分析 ,探索其对工程引水防沙效能的影响 .黄河山东段渠首工程建设中 ,注重了工程要素的合理配置 ,提高了工程引水防沙效果 .提出今后在渠首工程建设中应注意“三避、两控、一配”问题 .     

西线南水北调对黄河干流的减淤作用研究

南水北调西线工程通过向黄河河道内配置部分水量,进入黄河干流的水沙调控体系,经干流水库的联合调度,进行全河调水调沙,可塑造协调的水沙过程。由水量配置方案,利用建立的输沙关系推算相应的设计沙量,结果表明:按西线调水向河道内配置水量35亿m3,宁蒙河道、小北干流河道和黄河下游河道分别减淤为0.35亿、0.30亿t和0.27亿t。