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。     

河流中砂金运动及沉积规律的试验研究

一、前言 砂金在我国的黄金生产中占有十分重要的地位,其中河成砂金矿床最有价值。山洪把岩屑和砂金冲入河流,由于砂金比重远大于普通沙和砾石,在水流中逐渐分选,首先在水流较缓处沉积下来,日久富集成砂金矿床。 目前砂金找矿方法还不很成熟,尤其对寻找河流中水下砂金矿床,更有较大的盲目     

青藏高原抬升对雅鲁藏布江泥沙运动和地貌演变的影响

雅鲁藏布江(以下简称雅江)的河流地貌过程伴随着青藏高原的抬升而演变,其河流地貌和泥沙沉积特征十分独特。2009-2012年非汛期采用大地电磁测深仪对雅江29个典型河谷断面的沉积物剖面进行测量,并且采集自谢通门至雅鲁藏布大峡谷约1 000km河段泥沙沉积物样品进行分析。结果显示,过去百万年来因为喜马拉雅山不均匀抬升(宽谷河段相对于其下游的峡谷河段抬升慢),雅江主要宽谷河段蓄积了约5 180亿m3的卵石夹沙沉积物,使得河谷底部抬高变宽,V型河谷转变为U型河谷。而抬升速率快的河段河床侵蚀下切,形成峡谷。     

汶川震区的坡面泥石流调查研究

汶川地震造成的大量崩塌、滑坡和颗粒侵蚀堆积体,为泥石流提供了丰富的松散物质来源。在过去的两年内暴雨引发大量的坡面泥石流,对山区公路和河流造成危害尤为严重。坡面泥石流是一种发生在有碎屑堆积物的陡坡上,由降雨引发的高浓度碎屑与水的混合物沿坡面运动的现象。本文作者通过野外调查和测量,得到19个坡面泥石流的降雨量、形成与堆积坡度、颗粒级配等数据,并估算得到坡面泥石流的行进速度。研究发现降雨是震区坡面泥石流爆发的决定性因素,当代表日降雨量超过20mm/d就可能引发坡面泥石流;当代表日降雨量超过30mm/d,坡面泥石流就可能群发;当代表日降雨量超过90mm/d,震区就会大量爆发坡面泥石流。坡面泥石流形成坡度和堆积坡度很大,构成颗粒较粗。此外,震区频发的坡面泥石流是两相泥石流,水体成稀泥浆在运动中主要是润滑体而不是承载体。坡面泥石流运动距离只有几米到几十米。由于固体颗粒运动中剧烈碰撞消耗了大部分能量,运动速度很小。建排水系统和发育植被可以最终控制坡面泥石流。     

芦山地震引发的重力侵蚀分析

芦山地震造成了大量崩塌、滑坡。实地调查和相关资料分析表明,芦山地震重力侵蚀数量上以崩塌为主,规模小;滑坡少,但是规模较大。这些侵蚀主要发生在山体的上部和窄深峡谷内。较大规模的崩塌滑坡体均分布在流水深切的窄V型河谷段,岭谷高差越大,山体越陡,表现越明显。芦山地震崩滑的规模与分布首要控制因素是河谷地形地貌;崩塌滑坡分布与断层的距离相关性不如汶川地震明显。河谷深切使得潜在崩滑体具有较大单位崩滑势能,在强震影响下容易出现失稳。在芦山地震释放能量相对较小的情况下,崩塌滑坡发生需要更大势能和更大坡度。由于芦山地震区河谷下切不如汶川地震区强烈,地震震级较小,芦山地震的重力侵蚀总量仅为汶川地震的千分之一。