泥石流泥沙输移比的概念与计算方法探讨

通过泥石流SDR,可将泥石流流域侵蚀产沙、泥沙输移及泥石流沟道和入汇处主河河床演化有机地联系起来,用于推求流域的土壤侵蚀量,泥石流沟道的冲刷与淤积状况,泥石流所输送的泥沙进入主河的数量,以及对下游河道演变、水库使用年限的影响程度等方面。但目前泥石流SDR的研究还没有开始,在分析泥石流输沙特征的基础上,将SDR引入泥石流输沙的研究中,并将泥石流SDR分解为反映泥石流沟输沙能力的沟道泥石流SDR和反映主河输移泥石流泥沙能力的汇口泥石流SDR两个环节。给出了根据定义使用实际的监测数据计算两类泥石流SDR的具体方法,并在蒋家沟中实施,计算出蒋家沟2007年的一场泥石流过程中沟道SDR为0.14,入汇主河后的悬移质汇口泥石流SDR为0.36。泥石流SDR的模型计算法方面也根据定性分析列出了可能的影响因子,在总结河流SDR的研究成果和分析泥石流输沙特性的基础上进行了模型建立方法的初步探讨。     

乌浪巴依沟泥沙特性及河床演变探析

乌浪巴依沟是和静县城较大的山洪沟,为确保乌浪巴依沟防洪工程顺利建设,需对河道泥沙特性及河床演变进行分析。通过分析乌浪巴依沟基本概况、水系特性,以清水河克尔古提水文站为参证站,采用插补法对水文资料进行系列延长,以满足泥沙变化特征分析;利用水文拟法,估算乌浪巴依沟悬移质输沙量和防洪工程河段的河床演变。经论证,乌浪巴依沟无明显泥沙淤积现象,河床变化不大,适宜工程建设。可供干旱地区河道变化研究进行参考。     

汶川震区泥石流堵河类型探讨

选取震区内具有代表性的堵断型泥石流沟、堵塞型泥石流沟及不堵河型泥石流沟共6条,对堵断型泥石流基本影响因素进行分析总结,并与堵塞型、不堵河型泥石流沟进行比较,得出计算泥石流堵断主河可能性大小的经验公式,并对所选典型泥石流沟进行了计算。计算数值越大,堵塞程度就越高。一般堵塞度D>6时为堵断型泥石流;D介于3~6之间为堵塞型泥石流,可对主河造成较严重的堵塞;D<3为不堵河型泥石流,可能部分泥沙进入主河中抬高河床。     

麻扎沟泥沙特性及河床演变分析

根据麻扎沟基本概况、水系特性,以黄水沟、清水河克尔古提水文站为参证站,采用插补法对水文资料进行系列延长,以满足泥沙变化特征分析;利用水文比拟法,估算麻扎沟悬移质输沙量和防洪工程河段的河床演变。经论证,麻扎沟无明显泥沙淤积现象,河床变化不大,适宜工程建设,可供干旱地区河道变化研究进行参考。     

尼雅河泥沙及河床演变简析

本文分析了尼雅河泥沙特性和河床演变,结果表明,尼雅河输沙量随河流径流量和含沙量大小而变化。输沙量的年内分配与径流、含沙量年内变化基本一致。尼雅河输沙量年内分配极不均匀,且集中程度比径流量更甚,尼雅河悬移质输沙量的年际变化很大。河床演变过程中,山区河段主流较稳定,左岸冲刷较重,右岸冲刷较轻,平原河段河床变化较大。     

蒋家沟入汇河段泥石流堆积与输移特征分析

泥石流堆积及其对主河河床演变和输沙特征影响的研究已有不少成果问世,但基于实地观测数据的具体演化过程的分析研究还不多见,以2008年至2010年蒋家沟入汇段小江河床地形断面监测和采样分析为基础数据,结合泥石流活动的观测资料,对蒋家沟入汇后泥沙物质的堆积及其再起动输沙特征进行了分析。蒋家沟入汇的泥石流固体物质主要堆积于入汇口以下500 m（主河宽10倍以内）的范围内,堆积量的多少与原堆积物被小江冲刷输移的量有关。泥石流物质在被小江输移的过程中沿途落淤而堵塞河道,常常引起主河小江的改道。泥石流物质的堆积使小江在入汇处形成节点,尽管近年来入汇口附近小江河床总体表现为冲刷的趋势,但下游冲刷速度较上游快,导致下游河床比降增大而上游减小,入汇口的节点特征更为突出。     

天山北坡金沟河流域泥沙特性分析与估算

金沟河是一条多泥沙河流,泥沙问题是流域管理单位工程运行的主要问题。随着全球气候的变化,金沟河流域泥沙量逐年增加,河道下垫面情况发生了变化。在这样的形势下,独石化再从金沟河流域引水,无疑改变了流域内现有水资源配置格局,打破了现有用水结构,改变了泥沙运移条件,增加了泥沙沉积量,加大了泥沙处理压力,增加了运行管理成本,降低了水利工程运行寿命。通过分析金沟河红山头渠首及以上河段的泥沙量、泥沙构成、泥沙的输移规律、金沟河红山头渠首以上流域的产沙特性,对金沟河红山头渠首及上游泥沙沉积进行分析估算,并给予相应的结论与意见。     

清水河河床演变及河道稳定性分析

为科学规划清水河引水枢纽建设,需对清水河河势和河道演变情况进行分析。根据清水河基本情况,对影响河道变化的洪水类型、特性和泥沙输送情况进行探讨分析,提出清水河泥沙主要是由降雨型洪水产生的,一年中洪水期的悬移质输沙量占年输沙量的90%以上,引水枢纽处河势基本稳定,河床变化不大,适宜工程建设。     

中国水利学会泥沙专业委员会开展咨询联系工作

泥沙专业包括流域产沙,泥沙利用,水土保持,泥沙运动基本理论,河流动力学,河流地貌,河床演变,河流及航道整治,河口、港湾及海岸泥沙,渠首防沙,渠系泥沙,水库泥沙,电站防沙,工业取水与泥沙处理,泥石流,风沙,管路固体输送,工业     

堰塞体堵江对雅鲁藏布大峡谷地区河流地貌的影响

雅鲁藏布大峡谷地区地质灾害频繁,以易贡藏布与帕隆藏布两条支流为主,这2条河流沿岸发生滑坡、崩塌和泥石流易形成堰塞体堵塞河道并形成堰塞湖。基于易贡湖、古乡湖、然乌湖和天磨沟的多年遥感影像以及函数拟合纵剖面分析与野外调查,分析堰塞体上游河床演变过程及其河流地貌学意义。以易贡湖为例,当堰塞湖水深从4 m增至8 m时,估算其单宽输沙能力增加约3倍,但输沙率沿程快速衰减,泥沙进入堰塞湖中发生严重淤积,从而发育较多成型淤积体,同时洪水期水流将原有成型淤积体(如沙洲)冲刷分割为不规则的群体沙洲,使得湖内河床形态持续变化。本成果为研究河流地貌对堰塞体堵江的响应提供了基础。     

黄河宁蒙河段冲淤演变特点及趋势分析

通过分析黄河宁蒙河段冲淤演变及河槽过洪能力变化,进一步认识宁蒙河段冲淤演变规律,并根据下河沿水文站设计水沙条件,估算宁蒙河段2020年、2030年的冲淤变化趋势。分析表明:近期宁蒙河段输沙能力降低,巴彦高勒、三湖河口、昭君坟断面平滩流量呈减小趋势,河道淤积加重,支流淤堵干流情况加重。根据下河沿设计水沙条件推算头道拐水沙量以及区间引沙量,采用沙量平衡法,考虑区间支流来沙、区间风沙入黄情况,预估下河沿～头道拐冲淤量,2020年水平,宁蒙河段年均淤积0.78亿t;2030年水平,宁蒙河段年均淤积0.80亿t。     

汶川地震引发的流域管理新课题

汶川地震引发了大量的山体滑坡和崩塌.巨型滑坡夷平了山谷,创造了平缓坡地.这些新生地非常不稳定,易引发泥石流.尽快稳定和开发新生地是一个新问题.滑坡造成的堰塞湖引起剧烈河床演变,对河流地貌和稳定产生长远和深刻的影响.大量的崩塌体形成大石块堆积体,表面没有土壤,如何修复植被是一个严峻的挑战.本文通过野外测量和试验,对上述问题进行了探索并取得了初步成果.成果表明,采用阶梯-深潭结构稳定滑坡体,可以控制或减轻泥石流;发生于崩塌和滑坡体上的泥石流含水量小且大石块多,不是黏性泥石流而是两相泥石流,运动速度仅为黏性泥石流的1/10;堰塞坝发育成尼克点会显著改变河流纵剖面,稳定岸坡减少滑坡崩塌灾害;在花岗岩崩塌体上引种紫萼藓能显著加快植被演替,绿化裸露的石块堆积体.     

汶川地震灾区泥石流启动机制及其动力学特征——以北川县五星沟为例

2008年5月12日,四川汶川发生8.0级特大地震,地震造成了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,给北川县带来了严重的人员伤亡和财产损失。受降雨影响,位于北川县擂鼓镇的五星沟分别于2008年9月24日及2009年7月17日发生特大型泥石流,造成了五星沟沟内五星村、大田村和南竹村等多处居民点被冲毁,沟谷两侧房屋倒塌或被掩埋。根据已有资料,通过分析五星沟泥石流的分布和形成特征,从泥石流形成的物源条件和动力条件两方面探讨了该泥石流启动机制与物源转化机制,推算不同设计频率下泥石流的特征值,包括该泥石流的运动及动力特征。分析表明:五星沟大部分支沟属中频泥石流沟,发展阶段均属发展期;五星沟具备再次发生泥石流的基本条件,建议尽快对其实施应急治理。开展五星沟泥石流启动机制的研究,对于监测与治理汶川地震造成的次生泥石流灾害,具有指导意义。     

蒋家沟流域非泥石流活动期的输沙特征

实测2008—2009年间蒋家沟非泥石流时期推移质和悬移质的总量,分析非泥石流时期蒋家沟的输沙特征,结果表明:非泥石流活动期推移质含量极大,年输沙量达3.6万t,相当于一次中等规模泥石流的固体物质总量;泥石流对推移质和悬移质含量影响很大,泥石流之后,河道内悬移质和推移质含量呈衰减趋势,其中悬移质呈负幂指数衰减y=y0exp(-bx),推移质衰减速度大于悬移质;推移质粒径范围雨季和旱季差别较大,悬移质则相对一致,悬移质和推移质粒径分布均满足对数高斯分布y=aexp(-(x-b)2/c2);悬移质具有良好的分形特征,能得到其分维值范围,并确定悬移质分形的无标度区的界限,即划分床沙质和冲泻质的临界粒径为16μm,大于和小于该粒径的颗粒组成均具有较好的分形特征。     

Experimental study on evolution of bed structures of natural mountain rivers

Bed structures in many mountain rivers provide additional resistance to the flow.A field experiment was conducted on debris flow deposits in the valley of the Jiangjiagou Ravine,a tributary of the Yangtze River in southwestern China,to study the evolution and distribution of bed structures and their relationship with environmental conditions.Water and sediment from the Jiangjiagou main stream were diverted into the experimental channel.Several hydrological schemes were adopted to scour the channel until equ...     

藏东南地区冰川泥石流形成条件初步分析——以天摩沟冰川泥石流为例

针对融雪、降雨融雪等条件诱发的冰川泥石流形成过程,为了更好的认识藏东南地区冰川泥石流形成条件,选取藏东南地区天摩沟为研究对象,根据研究区流域特征、冰川覆盖面积以及气温等条件,在热化学、土力学以及流体力学等理论基础上,分析得到藏东南地区冰川泥石流在融雪条件下的起动流深阀值。结果表明:由于藏东南地区冰川泥石流沟分布高程影响,使得冰川泥石流沟所处的大气压为41. 0×103～54. 0×103kPa,使得雪线位置的冰川熔点上升至0. 352～0. 45℃;天摩沟冰川泥石流沟道冰碛物表层有效粒径(d10=10 mm)起动的临界流深为0. 04 m;天摩沟冰川泥石流沟道冰碛物发生冲蚀剪切破坏时的临界地表流深为其侵蚀厚度的3. 17倍;当天摩沟的降雨强度大于10. 22mm/h时可诱发冰川泥石流过程。研究成果为藏东南地区冰川泥石流的防治提供一定的参考。     

基于系列水沙条件的黄河内蒙段河床演变试验研究

为了探讨系列径流泥沙过程对河床演变的累积效应,对黄河内蒙三湖河口-昭君坟河段,进行了5种不同系列年水沙过程的河床演变试验研究.规划整治工程方案因归顺河势,有效减少了主槽淤积;调水方案流量Q＜ 400m3/s出现几率低,有效减小了小水淤积.不同方案累积淤积量还与高含沙支流洪水的入汇几率有关,入汇次数多,淤积量大;同时也对模拟河段局部纵剖面演变有重要影响.当水沙系列过程使得小流量过程占优时,河相关系(√B)/H增大,平滩流量降低;数据分析表明汛期来沙系数S/Q与河相系数(√B)/H间存在对数型关联性,说明汛期水沙条件是影响河道断面形态的重要因素.     

黄河下游游荡型河段洪水演进与河床变形过程的数值模拟

黄河下游游荡型河段的河床变形过程相当复杂，横向变形尤为突出，现有水沙数学模型一般仅能模拟河床纵向冲淤，不能模拟滩岸横向冲刷与崩塌，本文将平面二维水沙数学模型与粘性河岸冲刷的力学模型相结合，建立河床变形的平面二维混合模型。然后以黄河下游花园口至夹河滩的游荡型河段为例，采用该混合模型，首次较为全面地模拟了1982年汛期的洪水演进与河床变形过程。沿程最高水位、出口断面流量过程等计算值与实测值符合较好。计算结果还表现为大水时主槽冲刷，滩地淤积；小水时主槽淤积，滩地崩塌。该计算结果与游荡型河段的年内冲淤变化规律一致。     

乌东德水电站猪拱地沟泥石流特性与防治对策

乌东德水电站坝址区受多条泥石流沟的威胁,为避免泥石流灾害带来巨大损失,制定有效的防治对策对工程建设具有重要意义。基于野外调查和室内模型试验,对猪拱地沟泥石流静动力特性进行了分析,结合特殊的地形、地质条件以及工程布置,制定了防治对策。此外,还对猪拱地沟的泥石流防治效果进行了跟踪评价。结果表明:拦挡坝能够有效阻止大颗粒固体物质参与泥石流活动,可减轻上游沟道的冲刷程度;停淤场使部分小颗粒固体物质停留,最终只有少量的固体物质和洪水通过排导槽下泄;“V”形排导槽具有立体束流特点,排导效果显著;排导槽出口位于坚硬的基岩,抗冲刷能力较强,有利于排导槽的稳定。“拦挡、停淤、排导”防治体系效果良好,对今后泥石流防治对策具有借鉴意义。     

黄河某水电站库区泥石流特征及工程影响研究

黄河某水电站库区泥石流沟道发育,对该水电站运行安全带来不利影响。结合国内外有关研究成果,根据库区内泥石流的具体特征,以杏儿沟、官亭沟和喇家沟为重点研究对象,分析研究了这几条沟泥石流的形成条件及运动特征,包括泥石流的流速、流量等,并将泥石流对工程的危害作出评价。研究成果对水电站建设具有重要指导意义。