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。     

四川省金川县曾达沟泥石流灾害特征与监测预警

2019年6月27日22:45,流域面积达125.53 km2的四川省金川县曾达沟突发特大型泥石流灾害,一次性冲出固体物质约120万m3,直接经济损失达1.51亿元。通过现场调查、遥感解译、室内实验等手段,从物源、地形和水源条件入手,分析了此次灾害的成灾特征、形成演化过程、动静特征参数、未来发展趋势。研究表明：6月27日曾达沟泥石流是前期雨量和激发雨量共同引发的稀性泥石流,重度为1.60～1.78 g/cm3,峰值流量为442 m3/s;此次泥石流的成灾过程可以分为龙古沟源区滑坡失稳、各支沟泥石流汇入主沟后规模不断扩大、在主沟沟道淤积并减速停止3个阶段。“群测群防”体系与工程措施的结合在此次泥石流灾害避险中发挥出重要作用,可为以后相关地质灾害的预警及避险提供借鉴和参考。     

基于水动力的典型矿山泥石流运动模式研究（修改稿3）

“4.20”芦山地震导致人工堆积矿渣更加破碎，位于震区的石棉县后沟属于典型的矿山泥石流，其运动模式与所在流域的地形条件、水文条件、物源条件密切相关。由于人为泥石流和自然泥石流在运动模式上存在差异，因此本文从地形、水文、静动力及物源4个条件入手，以石棉县后沟为例，详细论述矿山泥石流的运动模式。研究结果表明, 后沟泥石流的运动过程模式包含了初期降雨降低废弃矿渣稳定性、持续降雨侵蚀矿渣坡面、雨水汇集形成洪流起动沟道矿渣、高含矿渣洪流裹挟运移起动泥石流、沿途侵蚀矿渣加强了泥石流规模等5个方面。     

陇南市北山泥石流特征及防治技术

陇南市地处甘肃东南部,是我国典型的山区城镇。城区北侧北山上分布有大小9条泥石流沟,沟道内松散物储量丰富,沟道比降大。汶川地震后,陇南市对北山各泥石流沟道进行了多次治理,多采用拦挡坝结合生物治理措施。治理取得了一定成效,但受限于当地地理环境,并未能从根本上解决泥石流对城区的威胁。水是泥石流产生的必要条件之一,而北山各泥石流沟均属于暴雨型泥石流沟。鉴于水对陇南地区泥石流的控制作用,本次采取水沙分离的治理思路,即在流域中上游段修建截排水渠系统,包括干渠、支渠、毛渠以及渠系建筑物等。截排水渠系布置在沟道泥石流的形成区,汇集坡面和沟道清水,达到水沙分离的目的,减少泥石流形成的水源条件,降低泥石流产生的可能。     

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。     

基于水动力的典型矿山泥石流运动模式研究

"4·20"芦山地震导致人工堆积矿渣更加破碎,位于震区的石棉县后沟属于典型的矿山泥石流易发区,其泥石流运动模式与所在流域的地形条件、水文条件、物源条件密切相关。由于人为泥石流和自然泥石流在运动模式上存在差异,因此本文从地形、水文、静动力及物源4个条件入手,以石棉县后沟为例,详细论述矿山泥石流的运动模式。研究结果表明,后沟泥石流的运动过程模式包含了初期降雨降低废弃矿渣稳定性、持续降雨侵蚀矿渣坡面、雨水汇集形成洪流起动沟道矿渣、高含矿渣洪流裹挟运移起动泥石流、沿途侵蚀矿渣加强了泥石流规模等5个方面。     

汶川震区清平乡文家沟泥石流灾害特征分析

2010年8月13日凌晨在四川省绵竹市清平乡暴发了16条泥石流,其中1条特大型(文家沟泥石流),1条大型(走马岭沟泥石流),9条中型,5条小型。清平乡场镇暴发的文家沟泥石流规模最大,泥石流冲出固体物质总量达310×104 m3,文家沟泥石流将清平乡老场镇的大部分区段淤埋。由于这场泥石流灾害发生在汶川地震高烈度区,是地震与降雨共同作用的结果,研究其形成原因,对于进一步认识强震区泥石流发育特征具有重要的意义。根据现场调查,从物源条件、地形条件、降雨条件分析了泥石流形成原因,并分析了泥石流成灾特征及成灾过程机制,以及泥石流运动特征等。     

震区山洪泥石流野外监测与侵蚀产沙研究

震区山洪泥石流频发严重已引起国内外的广泛关注,进行山洪泥石流野外监测,研究其发育和演化特征,对保障灾区公共安全和进行防灾减灾管理具有重要意义.本文以汶川地震震中莲花芯沟为研究区,选择不同类型的坡面泥石流和沟道泥石流,在坡面、沟道和典型小流域建立山洪泥石流野外观测站点,采用现代测绘和三维激光扫描技术,利用大地测量、GPS、3D激光扫描系统和高分辨率遥感影像等手段,进行了不同降雨条件下的山洪泥石流坡面、沟道、断面和小流域地表形变监测,构建高精度DEM,研究了坡面泥石流和沟道泥石流的侵蚀、发育和演化特征,分析了泥石流的变形破坏、冲淤变化和演化规律.研究结果表明:(1)震后4年山洪泥石流灾害日趋频繁且仍处于快速发育阶段,采用现代测绘和3S技术可以进行山洪泥石流灾害野外监测与侵蚀产沙定量分析;(2)沟道上游山洪泥石流活动强烈,具有大冲大淤特征,总体上以冲刷侵蚀为主,其断面中部下切侵蚀速率为3.98m/a,两侧坡体呈现左淤右冲特征,一场泥石流最大冲刷下切深度达5m;(3)沟道中游总体上仍呈现冲刷侵蚀,但强度减弱,断面中部侵蚀速率为1.23m/a;(4)沟道下游防治工程修建前呈现较强的冲刷下切侵蚀、平均冲刷深度达1.7m,修建谷坊后拦蓄停淤作用明显,沟道总体呈现淤积,淤积速率为2.05m/a;(5)自然状态下研究区一场山洪泥石流冲出物质量约1.6万m3、平均冲刷深度为0.23m/a,谷坊等防治工程修建后具有较好地稳沟固坡作用,山洪泥石流则表现为较强的淤积特征,一场山洪泥石流产沙淤积量为1.7万m3.研究结果可以为山洪泥石流灾害的综合研究提供数据支持,同时也可为灾区公路泥石流防治工程设计、监测预警和风险管理提供科学依据.     

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。     

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。     

基于FLO-2D的泥石流工程治理效果分析——以都江堰银洞子沟泥石流为例

选取地震区典型泥石流沟银洞子沟作为研究对象,运用FLO-2D软件再现该沟2013年泥石流发生过程,验证了通过研究区雨量数据获取泥石流流量线方法的可靠性以及相关模拟参数选取的合理性。在此基础上,基于泥石流发生频率和暴雨爆发频率相同的假设,对不同爆发频率下的泥石流工程治理效果进行了分析。结果表明:工程治理后,当爆发频率为30,50 a时,工程治理效果显著;当爆发频率为100 a时,工程治理效果不显著。因此,建议相关管理部门加强极端降雨条件下泥石流的预警和防治工作。     

矮子沟泥石流影响因素及运动参数分析

通过对矮子沟流域进行现场勘查,收集相关气象及水文等资料,获取矮子沟流域的地形地貌特征、不良地质体分布规律、地震活动等数据,结合矮子沟流域的地质条件及降雨特征,对矮子沟泥石流的影响因素进行分析,探讨矮子沟泥石流的形成过程。在此基础上选取五个典型断面结合经验公式进行运动参数的分析计算,经计算沟口处断面的泥石流的流速为7.54 m/s,流量为948.63 m3/s,此次泥石流总量为60.08万m3,这些运动参数可以为矮子沟泥石流防治方案的选择及防治工程的设计提供参考。更多还原     

基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型

泥石流是我国西部山区常见的地质灾害之一,其强大的致灾能力不仅使人民生命财产蒙受巨大损失,还会对山区生态地质环境造成毁灭性破坏,故准确评价泥石流灾害易发性对防灾减灾工作至关重要。将泥石流灾害易发性分为4级,分别为不易发(Ⅰ)、低易发(Ⅱ)、中易发(Ⅲ)和高易发(Ⅳ)。选取沟谷岸坡坡度(X₁)、沟床纵坡比降(X₂)、植被覆盖率(X₃)、单位面积固体物源储量(X₄)、汇水面积(X₅)、雨季降雨量(X₆)为泥石流灾害易发性定量评价指标,并确定各评价指标分级标准及正态云模型数字特征量,进而构建泥石流灾害易发性评价指标体系与评价指标正态云模型。采用层次分析法与熵权法计算评价指标主、客观权重,基于博弈论思想对主、客观权重进行组合赋权,最终建立基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型。选取西秦岭地区5条泥石流沟实例验证评价模型有效性,结果表明博弈论组合赋权-正态云模型评价结果与实际情况基本一致。进一步应用该模型对西安大长胜坊与小长胜坊村内的一条黄土沟道进行泥石流灾害易发性评价,结果表明该黄土沟道泥石流灾害易发性等级为Ⅲ级(中易发)。     

栾川县暴雨泥石流预警模型研究倡--以“7.24”暴雨泥石流为例

以栾川县2010年7月24日暴雨泥石流为研究对象,对单沟泥石流进行预警研究。在参考前人研究成果及野外调查分析的基础上,结合栾川县降雨资料分析结果,选取前5d间接雨量、24h最大降雨量、1h最大降雨量、松散物质储量、山坡坡度、沟床比降、沟床弯曲系数、补给长度比和植被覆盖率9个指标,建立了基于地质背景条件与降雨因素相耦合的泥石流预警模型。采用三标度AHP法对相关因子进行赋权,采用功效系数法确定预警因子的单项功效系数,并加权求和确定总功效系数,根据总功效系数与泥石流预警等级的对应关系,对研究区单沟泥石流进行预警。预警结果基本符合“7.24”特大暴雨下的泥石流历史灾害发生规律,表明此预警模型是合理的,适用于对栾川地区泥石流预警。     

干热河谷区泥石流活动特征及对交通干线的危害——以峨汉高速为例

干热河谷区泥石流活动可能性高,对重大交通干线沿线工程存在严重的威胁。根据野外调查,结合遥感解译,采用泥石流运动参数常用计算方法,探讨了峨汉高速段泥石流的活动特性,以及泥石流对峨汉高速的危害及防治模式。研究显示:(1)峨汉高速所在的干热河谷区地形条件复杂,高差大,满足泥石流形成的势能条件;降雨集中且丰富,干热条件加剧了泥石流的形成;该段娃娃沟、板洋沟、大旋沟三条沟物源总量分别为690.98万,160.39万,150.19万m~3,有效动储量分别为131.63万,31.48万,22.02万m~3,为泥石流的形成提供了丰富的松散堆积物质。(2)区域泥石流流速快,3条沟最大流速达5.85 m/s;流量较大,最大为娃娃沟,其100 a一遇、50 a一遇泥石流峰值流量分别为545.64,401.52 m~3/s;泥石流大石块冲击力大,最大达到1 797.01k N。(3)区域泥石流对峨汉高速的危害表现为泥石流对桥墩的冲刷、掏蚀及大石块撞击的危害;其防治措施为加宽桥梁桥墩跨沟宽度、修筑排导工程、进行坡面及柱面防护。     

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。     

九寨沟熊猫海左岸泥石流震后发育特征研究

泥石流是山区高频率发生的地质灾害,九寨沟熊猫海左岸泥石流的发生给景区造成巨大的损失。在现场调查的基础上,通过现场实验及理论公式计算了泥石流的容重、峰值流量、平均流速,并对九寨沟熊猫海左岸泥石流的形成机理进行了分析研究。通过Massflow软件对九寨沟熊猫海左岸泥石流的运动特征进行了模拟计算,结合目前沟道物源、水源、地形地貌等条件进行分析,根据分析结果判断出：该沟道再次发生更大规模泥石流的可能性极大,并提出针对该沟道泥石流的两种治理措施。     

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。