龙门山地区震后泥石流灾害区域预警研究

512汶川地震造成大量松散堆积物,导致震后触发泥石流的极端降雨量比震前显著降低。在龙门山地区震后泥石流发育特征分析的基础上,探讨了震后触发泥石流灾害的区域降雨阈值及其地域差异性,震后触发泥石流的72小时雨量分布特征为:映秀汶川一带为75~100mm,茂县北川一带以100~160mm为主,上述区域外围及平武青川一带为160~200mm;在龙门山前的雁门茶坝、龙门山后山的禹里平武之间为200mm以上。综合考虑地震地质、地形地貌和降雨等因素,建立了地震扰动区泥石流预警指标体系。采用加权信息量模型完成了龙门山区泥石流易发性评价,然后采用年最大72小时降雨量为主要触发因素,开展了震后5年的泥石流危险性预测评价及区域预警研究,提出泥石流的区域危险性是动态变化的,高危险区主要随降雨量和松散堆积物空间分布而变化,为震后泥石流灾害气象预警和防范等提供了依据。      

汶川震区桃关沟2013-07-10泥石流成灾机理

针对2013年7月10日持续强降雨导致汶川震区桃关沟暴发特大型泥石流,通过现场勘查和试验,分析了桃关沟泥石流暴发的物源、降雨和地形条件,研究了泥石流的起动、流通和堆积过程.研究结果表明,地震对沟域内岩土体的震动破坏是震后泥石流频繁暴发的根源,其成灾机理体现出崩滑物源、坡面物源和沟道物源三者的启动及相互叠加,从发展趋势看,桃关沟泥石流正处于高频发育阶段,仍存在暴发大规模泥石流的可能性.      

唐家山堰塞坝"9·24"泥石流堵江及溃决模式

"5·12"汶川地震导致唐家…高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖.经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害.现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发牛坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰寨湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,"6·14"和"9·24"2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17 h.在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合"9·24"泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析.分析结果表明:3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为"扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇".这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义.     

工程弃渣型坡面泥石流形成过程试验

从试验模型、试验材料、试验装置及测试内容等方面制定了工程弃渣型坡面泥石流试验方案,拟定了模型试验过程,降雨历时16-18 h,其中0～13h属于前期降雨阶段,降雨强度控制在6.8 mm/( 10 min),分4次完成,每次降1h,停2h;13h以后属于短历时强降雨阶段,降雨强度控制在16.7 mm/(10 min);分...     

汶川地震灾区泥石流若干关键问题

为解决2008年512汶川地震后,在地震灾区大部分泥石流沟实施的拦砂坝、排导槽等首期治理工程效果不佳、部分工程甚至失效的问题,根据松散物源启动量估算明显偏小、拦砂坝设计库容不够、排导槽过流断面偏小的状况,分析了地震灾区泥石流形成特点和暴发规律,针对持续性、大规模和群发性方面的估计不足,系统地进行了经验总结.通过2010和2013年两次特大型泥石流的勘查、设计和治理工程实践表明:震区泥石流在启动机理、堵塞溃决、持续时间、冲出规模等方面与一般泥石流相比存在很大区别,总结出以下经验: (1) 合理确定泥石流堵溃系数及相应流量;(2) 针对不同类型泥石流及保护对象提出有效的治理工程方案,例如拦挡、固坡、排导、停淤方法的合理组合和有效利用;(3) 合理分配拦砂坝的有效高度及数量;(4) 合理选用坝体结构类型,例如实体坝、缝隙坝和梳齿坝.上述经验在绵竹县清平文家沟、汶川县红椿沟、七盘沟、桃关沟和宝兴县冷木沟特大型泥石流的勘查、设计及治理工程中进行了充分的应用验证,并取得了成功.      

唐家山堰塞坝“9·24”泥石流堵江及溃决模式

“5·12”汶川地震导致唐家山高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖．经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害．现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发生坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰塞湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,“6·14”和“9·24”2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17h．在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合“9·24”泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析．分析结果表明：3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为“扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇”．这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义．     

从菲律宾2．17泥石流灾难探讨三峡库区的泥石流问题

2006年2月17日爆发的菲律宾特大型泥石流灾害是物源、地形地貌、降雨及地震等多因子耦合异变的必然结果,降雨、地震→散体滑坡→泥石流是该泥石流的形成机制,大量的村庄、居民生活在泥石流致灾区内而未进行有效的预警预报是泥石流灾难形成的根本原因.本文从泥石流物源、沟谷形态外貌、气象条件、地震等方面把三峡库区与菲律宾2.17泥石流区进行了对比分析,认为,三峡库区内的物源类型更多、储量更大、水理性能更差,潜在泥石流沟更多,气象条件更差,人类活动更强,致灾危险性更严重,换言之,三峡库区具备了发生大型、特大型泥石流灾害的条件.探讨了三峡库区泥石流研究与防治的基本思路.     

从菲律宾2.17泥石流灾难探讨三峡库区的泥石流问题

2006年2月17日爆发的菲律宾特大型泥石流灾害是物源、地形地貌、降雨及地震等多因子耦合异变的必然结果,降雨、地震→散体滑坡→泥石流是该泥石流的形成机制,大量的村庄、居民生活在泥石流致灾区内而未进行有效的预警预报是泥石流灾难形成的根本原因.本文从泥石流物源、沟谷形态外貌、气象条件、地震等方面把三峡库区与菲律宾2.17泥石流区进行了对比分析,认为,三峡库区内的物源类型更多、储量更大、水理性能更差,潜在泥石流沟更多,气象条件更差,人类活动更强,致灾危险性更严重,换言之,三峡库区具备了发生大型、特大型泥石流灾害的条件.探讨了三峡库区泥石流研究与防治的基本思路.     

汶川震后公路泥石流危害类型与活动特征分析

以汶川县两条主要交通干线(都汶公路和省道303)沿线60条泥石流沟为研究对象,通过多次实地调查和室内试验分析,对汶川地震后泥石流的形成条件,危害类型及活动特征进行了分析。研究表明:震后地质地貌、岩土物质基础的不稳定性,以及高强度降雨与泥石流物源区的相互作用是震后泥石流的主要控制条件;公路沿线的泥石流危害以冲毁或淤埋公路,或堵塞、挤压河流,及形成灾害链等3种类型为主;地震后,泥石流流体以黏性为主;临界降雨量降低,发生于面积较小流域,并具有高频性与群发性特点。     

复杂工况下高速公路路堑边坡稳定性分析

以某高速公路路堑边坡为研究对象,采用大型有限元软件进行了建模分析,分析了坡顶荷载、降雨和坡顶渗漏工况下的边坡安全系数变化规律,并重点研究分析最不利条件下路堑边坡的安全系数和位移变化规律,得到以下结论:边坡安全系数随坡顶荷载、降雨历时和坡顶渗漏历时的增大而减小,相比于坡顶无荷载时,荷载取200kPa、400kPa和600kPa时边坡稳定系数分别减小了43. 4%、65. 2%和71. 8%,在坡顶荷载取最大值600kPa时,边坡安全系数为1. 41,仍处于稳定状态;相比于降雨历时为0时,降雨历时取3h、6h、12h和24h时边坡稳定系数分别减小了54. 4%、55. 4%、56. 2%和57. 2%;相比于坡顶渗漏历时为0时,坡顶渗漏历时取1d、3d、7d和24d时边坡稳定系数分别减小了0、24. 8%、31. 2%和44. 2%;复杂工况下,坡肩处、平台和二级边坡坡脚处水平位移较大,一级边坡水平位移接近于0,当历时12h时,边坡处于欠稳定状态,当历时达到24h时,边坡稳定系数小于1,此时边坡极可能会发生滑塌,应提前给予加固处置。     

八角楼乡火后泥石流空间发育特征

作为一种与林火密切相关的特殊泥石流,火后泥石流的形成具有明显的空间差异性,对其空间发育特征及影响因素的分析有利于此类泥石流的防灾减灾.?运用现场调查、室内外试验和遥感解译等手段,对雅江县八角楼乡火烧迹地15条沟道的火后泥石流发育特征及地形、林火、植被特征、降雨条件进行了多元分析.?结果表明:火烈度越强,土壤的物理力学性...     

汶川地震区泥石流危害道路的定量分析——以汶川县肖家沟为例

为适应震后3年泥石流大规模频发的严峻形势,满足灾情预测评估的需要,以汶川县省道303沿线肖家沟为例,建立了震后泥石流危害道路的定量分析方法.通过现场勘察并结合RS、GIS技术,分析了震后肖家沟泥石流发育的环境地质背景、流域面积、沟床比降以及泥石流性质等基本特征;采用雨洪法和配方法计算肖家沟泥石流一次过程总量,作为泥石流堆积量预测值;通过回归分析,获得了泥石流堆积体危害范围的计算公式,以确定泥石流的平均堆积厚度、长度和宽度;最后,采用几何概化方法,就肖家沟泥石流对沿河道路的危害程度进行了量化分析.结果表明,在50年一遇的降水频率下,肖家沟泥石流一次过程总量为41万m3,道路完全掩埋,并堵断渔子溪,计算结果与实际情况一致.     

从泥石流沟的岩土稳定性论冲淤变动型泥石流的物源问题——以西[ BF (昌)木(里)路平川泥石流为例

本文以极具典型的平川泥石流为例比较全面的分析 了冲淤变动型泥石流的物源问题.根据现场调研及室内岩土分析进行的研究成果显示,川西 南高山深谷地区的大型泥石流沟中的松散土体以中、粗粒段为主,其分布与地形密切相关; 位于泥石流沟中、前部位的松散土体的稳定性最差,是补给泥石流的重要物源;松散土体的 发育主要受控于地质及岩土环境,人类活动只能影响松散土体的稳定性.,The authors discuss roundly source of loose earth fo r impact-deposit debris flow to develop taking pingchuan debris flow,one of the quite typical impact-deposit debris flows in southwest sichuan province,as an example in this paper. on the basis of detailed investigations in-situ,geotechn ial testing in Lab and theory analysis,all results indicate obviously that moder ate and bulky loose earth in giant debris flow situating in southwest sichuan mo untainous area are main institute,whose tribulation are consistent with landform s.Loose earth locating in mid-forepart catchment are quite unstable,so often be comes main source of loose earth of debris flow.Formation of loose earth is cont rolled principally by geologic and geotechnical environment while human actions is the secondary factor for loose earth to form.In many times,human actions prov ide loose earth through loose earth stability.,     

天府矿区戴家沟泥石流成因与防治对策研究

矿山泥石流是矿产资源开发过程中出现的一个重大环境灾害问题.其物源以矿渣为主,具有常发性、突发性、密度大、过程变化单调、随固体物质累积量的变化而变化等特点.针对天府矿区戴家沟泥石流,分析了其形成原因,得出:陡峭的地形、丰富的物源、矿渣中大量的黏土矿物以及高强度的降雨为泥石流的形成创造了条件.在对泥石流基本参数的分析基础上...     

泥石流与主河水流交汇的试验研究

分析了泥石流与主河交汇试验的模型相似律并进行室内模型试验，探索了泥石流与主河水流的交汇规律．试验结果表明：交汇口支槽与主槽槽底之间的关系不同，泥石流入汇主槽后的运动形式也不同，大体可分为潜入式交汇和分层交汇2种形式．潜入式交汇中，泥石流龙头速度近似按线性关系衰减，龙头几何特征与异重流不同，它的高度与长度变化较小，横向宽度与长度可用线性关系表达；当支槽有回水时，泥石流头部受到水流的破坏，发生沙、石沉降，形成分层运动．     

高密度航天发射期间亚轨道碎片危险区快速预测与改航路径规划方法

面对愈发频繁的商业亚轨道发射活动中可能出现的航空器潜在解体风险，利用协方差传播方法预测亚轨道解体事故中碎片的传播范围；将碎片运动方程转换为高斯马尔可夫过程，利用概率密度函数构造高斯马尔可夫过程在一定置信度下的概率椭球表征碎片分布；为避免亚轨道解体事故碎片对民航空域内的飞机造成碰撞风险，提出一种面向空管的亚轨道碎片危险区预测与路径规划方法；根据民航可接受的风险概率确定亚轨道碎片概率椭球的数学边界，计算概率椭球在水平方向的投影，利用几何方法将碎片危险区处理成凸多边形；通过改航点数量约束方法减少改航路径中改航点的数量，有利于飞机平稳改航。仿真结果表明:协方差传播方法在复杂大气环境中能够快速有效地预测出亚轨道解体事故碎片的传播过程，分别显示出置信度为99.999%和95.000%的椭球边界范围，置信度越高，概率椭球边界范围越大，越接近真实碎片下落传播范围；利用改航点数量约束方法优化后的改航路径距离相比约束前增加了0.13%，但改航点数量减少了50%。可见，利用协方差传播方法可及时、准确预测亚轨道解体事故碎片的传播范围，并在此基础上提出高效、安全的改航策略。