水打沟泥石流形成条件及其静动力学特征

都江堰市龙池镇水打沟于2010年8月13日强降雨作用下暴发了较大规模的泥石流并堵塞龙溪河,基于灾害现场调查,结合汶川"5.12"地震震前、震后及"8.13"暴雨后三期影像对形成泥石流的地形、水源、物源三个基本条件特征和成因进行了分析,并计算了动静力学参数,分析了泥石流发展趋势。     

库水位变化条件下堆积体滑坡变形特征及稳定性分析

为研究库水位变化条件下堆积体滑坡的变形特征及稳定性,以三峡库区某典型堆积体滑坡为例,结合已有的监测资料,分析了变形与时间、变形与水位之间的变化规律,并采用FLAC二维数值模拟方法,建立了数值模型,分析了库水位变化条件下滑坡内的应力应变情况。结果表明,库区回水对滑坡的变形和稳定性影响巨大;二维数值计算的变形位移场与现场监测的位移基本吻合,说明数值计算可以较好地模拟库水位变化条件下的堆积体应力应变情况。     

汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水流曼宁系数特征研究

为研究汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面细沟水流曼宁系数的变化过程及其影响因素,在两级坡面（坡度为34°、36°）、三级流量（4、8、12 L/min）、四种石土比（质量比为0∶1、1∶3、1∶2、1∶1）的组合条件下,进行室内放水冲刷试验。结果表明,曼宁系数n随冲刷历时呈先缓慢增大、再迅速增大、最后急速减小的变化趋势。不同石土比条件下,n平均值大小顺序为n(1∶3)>n(1∶2)>n(1∶1)>n(0∶1)。n随流量的增大而减小,但变幅不大。水深h与n呈幂函数正相关关系。雷诺数Re与n关系不显著,弗劳德数Fr与n呈显著的幂函数负相关关系。n/h与Re呈显著的幂函数负相关关系,n/h与Fr关系不显著。研究结果为建立汶川震区滑坡堆积体坡面土壤侵蚀模型提供了理论依据。     

椿芽树沟泥石流灾害特征及防治对策

以四川省都江堰龙池镇为例,针对强降雨导致大规模泥石流群发问题,探讨了泥石流发生条件与特征,基于椿芽树沟泥石流沟实地考察与试验数据分析,获得了沟床、物源、水源条件三个主要控制因素是泥石流暴发的诱因,为防灾减灾提出了防治建议.     

打便沟泥石流成因及其形成机理判定

贵州省望谟县北部2011年6月6日普降暴雨(200年一遇)并引发大规模泥石流灾害,给当地居民生活及交通造成严重损害。通过分析打易镇打便沟泥石流的现场调查资料,从物源、地形、降雨等方面分析了泥石流的成因,研究了泥石流的灾害特征和形成机理,对流域内滑坡型泥石流提取重要地形因子进行统计分析,得出了泥石流暴发的最小滑坡面积比例并拟合出临界暴发曲线,为泥石流灾害的预测和防治提供了参考。     

九寨沟景区荷叶正沟泥石流成因及危险性评价

荷叶正沟为九寨沟的一级支流,发育有3条支沟,其中#3支沟曾于1948年发生过泥石流地质灾害,对沟口60户310多人的生命安全构成了威胁,因此查明其形成条件、泥石流动静力学参数等显得特别重要。通过现场沟谷调查、试验,分析了泥石流形成的地形条件、物源条件和降雨条件,计算得出了其动静力学参数,并对其进行了危险性评价,得出荷叶正沟为一条百年一遇的低频粘性泥石流沟,是一条中等危险性泥石流沟,可为泥石流的防治和治理提供参考。     

基于PFC~(2D)软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟

为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积物质启动、形成泥石流的过程和机制。结果表明,强降雨是柿树沟沟内松散堆积体启动形成泥石流的触发因素;中雨工况下,地表径流的冲刷力仅对堆积体表层有影响,但堆积体整体形态基本无变化;暴雨工况下,泥石流沟上游的洪水迫使土石颗粒脱离堆积体表面,后缘表层土体首先开始运动,产生的推挤力不断推动前方堆积土体向前运动,坡面形态发生显著变化;暴雨时间越长,堆积土体的运动速度和位移也越大,最终导致堆积体发生连锁式破坏,形成泥石流。     

七盘沟堰塞体溃决后水动力特征及沟内泥石流启动条件分析

以汶川地震强震区七盘沟堰塞湖为例,通过野外调查、现场测量,分析了"7.10"泥石流暴发时6个典型堰塞体的溃决特征,给出了堰塞体溃决类型及其溃决后的水动力特征。结果表明,6个典型堰塞体失稳主要以漫顶溢流破坏为主,溃决流量最大值达404.9m3/s。进而确定了堰塞体溃决后泥石流的启动条件,结果可为泥石流预防与控制提供参考。     

不同暴雨条件下形成的草坡磨子沟泥石流堵塞岷江可能性分析

2013年7月10日,草坡磨子沟暴发特大规模泥石流,造成岷江堵塞并淤埋都汶高速,造成巨大的经济损失。为研究此次泥石流堵河特点并预测未来暴发泥石流堵河的可能性,通过分析该沟基本特征,探讨了汶川震后沟内地形地貌、降雨条件及物源变化对泥石流暴发的影响;分析了泥石流动力学特征及不同堵河判别公式计算结果,得出在不同暴雨频率下暴发泥石流可能引起的堵河情况,进而预测了该沟的堵河发展趋势。研究结果表明,震后沟内形成超过7×106 m3的固体物源储量,沟道内形成了大量堵塞体,在强降雨条件下极易暴发泥石流;草坡磨子沟在暴雨频率小于5%时暴发泥石流便可造成堵河事件。     

降雨对类土质滑坡微观结构及稳定性的影响分析

以福建省永泰滑坡为例,利用电镜试验分析了类土质滑坡土体的微观结构,掌握了降雨对类土质土体微观结构的影响,并基于数值模拟方法从宏观上研究了不同降雨模型对类土质滑坡稳定性的影响。结果表明,含水率及干湿循环对土体微观结构的影响较为显著,表现为土体含水率越高,干湿循环的次数越多,土颗粒之间的连接减弱、定向性变差及排列趋于无序,进而造成其微观结构的破坏;另外,在总降雨量保持不变的情况下,不同降雨模型对滑坡稳定性的影响也较为显著,表现为高强度降雨工况对滑坡稳定性的影响低于低强度降雨工况对滑坡的影响,前期降雨对滑坡稳定性影响最大,后期次之,中期对滑坡稳定性影响最小。     

沟道坡度对泥石流起动模式影响的模拟试验研究

沟道内松散堆积物在不同坡度下形成泥石流的机理不同,为研究沟道坡度对泥石流起动模式的影响,通过泥石流物理模拟进行了松散堆积体形成泥石流的试验,选取5组坡度和三种级配研究了不同坡度和级配下松散堆积体形成泥石流的起动方式。结果表明,沟道堆积物在坡度为14°和15°时呈典型的沟床起动特征,在坡度大于15°时呈滑坡流态化起动特征,临界坡度在15°与16°之间;泥石流起动时孔隙水压力随堆积体级配减小而减小,重度随堆积体级配减小而增大,级配对泥石流形成方式无明显影响。     

汶川震区震后沟谷暴雨泥石流暴发的可能性分析

汶川地震发生后的6年雨季里,灾区几乎年年发生新的暴雨泥石流。为了快速、准确地判别泥石流暴发的可能性,以9.24北川暴雨泥石流和8.13龙池暴雨泥石流为典型实例,结合野外调查,利用震后高分辨航空图像和暴雨后影像,分别提取泥石流流域中滑坡物源储量及流域地形数据,利用多元回归方法建立了汶川震区暴雨泥石流灾害预判模型。实例应用结果表明,该模型可靠、有效,可满足震区泥石流灾害排查的一些初步工作,尤其适合一些暴发大型和特大型泥石流灾害的沟谷。     

苦水沟泥石流堵塞小沟河可能性分析与防治对策

2010年8月13日苦水沟暴发了较大规模的泥石流,致使主河短时堵塞并溃决,造成了较大灾害。为此研究了苦水沟泥石流形成的物源条件、地形条件、降雨条件及基本特征,根据沟道内取样及泥石流的洪痕断面计算了泥石流的重度、屈服应力、流速流量等静动力学参数,分析了苦水沟泥石流堵河的可能性,并提出相应的防治措施。     

人工降雨条件下坡面流试验分析

采用5个固定坡度的试验水槽和人工降雨系统模拟了不同坡度和雨强下的坡面薄层水流,分析其水动力学特性随坡度和雨强的变化规律,为坡面侵蚀理论提供了试验依据.研究结果表明,人工降雨条件下坡面薄层水流各水力学特性与坡度和雨强呈较好的函数关系.     

新疆黑石沟花岗岩裸露区历史泥石流形成条件及活动特点

西北地区干旱少雨,但却在新疆天山、阿尔泰山及东西准噶尔盆地等硬质岩裸露地区频繁暴发泥石流,究其原因与粗粒花岗岩自身易遭到物理风化有关。以哈密市天山故乡河流域三道沟左岸黑石沟花岗岩裸露地区为例,黑石沟特殊的地形条件（高差大、沟床比降大、沟道内存在两级高度6～8 m的跌水坎）、粗粒（粒径达0.5～2.0 mm）花岗岩易温差风化及夏季（6～8月）降水集中、降雨历时较短、降雨强度大是形成泥石流的充分必要条件。根据泥痕断面法和雨洪法判断历史上黑石沟内曾暴发多期泥石流,重点探讨了最为显著的两期泥石流侵蚀、输移、堆积的活动特点及泥石流堆积物粒度特征及流体性质,发现该沟泥石流为典型的低频稀性水石流,潜在危害性大,应采取防治措施。     

汶川地震极震区震后高川乡泥石流降雨警戒模式

以汶川地震极震区绵阳市安县高川乡泥石流为例,在对其爆发历史及相应降雨资料的详细调查、收集基础之上,研究了高川乡泥石流发生的临界雨量特征,得到了该乡泥石流临界雨量Ic-R关系式,进而建立了高川乡泥石流发生的降雨警戒模式,得到该乡泥石流发生不同几率下的警戒基准线,并验证了该警戒模式具有较高可信度,可用于研究区泥石流预警分析中。