汶川地震后文家沟地表侵蚀及地貌演化约束研究

结合野外资料,利用GIS技术,提取了绵远河流域的坡度、地形起伏度等地貌参数,对绵远河流域的构造地貌进行了分析;以汶川地震重灾区绵远河流域的文家沟滑坡、泥石流为例,对该区汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程进行研究。研究表明,文家沟地处汶川地震震中区,映秀-北川断裂带(主断裂带)在其北西侧约3.6 km的地方切过,为引发滑坡提供了构造条件;地震之前,文家沟近百年内未发生过滑坡、崩塌;地震之后,触发了体积约为2 750×104m3的初始滑坡体,最终滑坡体堆积物多达5 000×104m3,是汶川地震中的第二大滑坡;从2008年9月至2010年10月,文家沟先后发生了5次规模较大的泥石流灾害,累积泥石流量达557×104m3,表明约有11%的震后滑坡转化为泥石流;汶川地震造成了文家沟约1 952.5×104m3的同震抬升量,而震后滑坡体堆积量约为5 000×104m3,说明震后的滑坡量远大于同震抬升量,山体平均海拔被降低。     

四川九龙县先家庙沟泥石流特征及其防治对策

先家庙沟为雅砻江下游支流九龙河右岸的一条支沟,位于四川省甘孜州九龙县,2013年7月17日暴发较大规模泥石流。为了研究泥石流的活动特征和提出适宜的泥石流减灾防灾对策,在野外调查和实地勘测的基础上,分析了该泥石流沟的形成环境、活动特征等,探讨了工程实施的背景条件和村镇泥石流的防治思路。研究表明,先家庙沟受汶川8.0级地震扰动,在主沟形成区2 700~3 100 m段产生崩塌滑坡,形成集中物源,由震前的山洪沟转化为泥石流沟,活动频率增加;先家庙沟具有"陡—缓—陡—缓"的纵坡型式,由于流通段陡崖地貌的存在,流速增大约3倍,冲击力增大约5倍,泥石流冲出流通段后流速较大,对沟口省道S215和居民房屋造成威胁,泥石流成灾能力强;针对流域地形特征和泥石流活动特征,在坝高较高的拦挡坝工程和排导工程实施受限的情况,提出"固源+停淤+排水"总体思路,可以为其他类似条件的泥石流治理工程提供防治思路。     

茂县南新镇白水寨沟泥石流特征研究

2013年7月10日,茂县南新镇白水寨沟暴发大型泥石流,泥石流冲毁沟内原有3道拦砂坝。受"5.12"汶川特大地震影响,沟内滑坡、崩塌等松散物源激增,可能参与泥石流活动的物源量为176.10×104 m3,是导致本次泥石流的主要原因。经调查研究,白水寨沟在强降雨条件下再次暴发大规模泥石流的可能性较大。     

基于GIS的泥石流侵蚀特征分析——以文家沟为例

5.12汶川地震导致四川部分地区大规模泥石流爆发,其爆发规模和特征都不同于以往的泥石流,为了进一步研究震后泥石流的特征并揭示其现象,选取了位于绵远河流域的文家沟作为研究对象。主要利用ARCGIS平台对灾前灾后DEM数据进行对比,从主沟道的坡度及下切深度、沟谷形态的变化和区域侵蚀三个方面来分析文家沟泥石流的特征,解释了文家沟泥石流侵蚀过程和深切拉槽现象,为今后泥石流灾害评估、侵蚀过程分析及防治工程提供依据。     

美姑河尔马洛西沟泥石流特征及危险性研究

美姑河牛牛坝电站库区的尔马洛西沟沿尔马洛西断裂带发育,沿沟两岸滑坡崩塌体较多.在现场勘察调查的基础上,对尔马洛西沟泥石流的形成条件和流体的动力学特征作了比较详细的分析,得出其泥石流形成条件充分,但其规模为中等;对其泥石流的发展趋势和危险性给出了科学的预测和评价.而且根据对岷江上游和云南小江堵河型泥石流沟的分析总结,得出泥石流堵河的经验判别式,从而判断尔马洛西沟为部分堵型泥石流沟.研究成果为牛牛坝水电站建设中的泥石流防治工程提供了可靠的设计依据.     

黑水县俄瓜热十多沟泥石流运动特征及堵溃分析

通过计算黑水县俄瓜热十多沟泥石流运动参数,分析震后泥石流运动与堵溃特征、成因,为合理选择治理方案提供依据.计算表明,主沟流速为4.2~9.4m/s,峰值流量279.55m^3/s.该区域泥石流发生的主要成因由于泥石流流通过程中发生堵溃,堵溃之后泥石流流量急剧增加,具有迅速扩大效应.针对该沟泥石流现状,提出了合理的治理方案,并达到了预期的治理效果.     

四川熊家沟泥石流灾害研究

熊家沟位于茂县石大关乡,岷江左岸。2008年"5.12"汶川大地震发生后,熊家沟流域内产生大量的崩滑体,物源丰富,之后又在强大雨水启动沟道及两侧松散堆积物作用下,冲毁各支沟内的拦挡坝,最终溃决形成规模巨大的过渡性泥石流。在熊家沟泥石流灾害现场调查的基础上,首先分析了熊家沟泥石流成因;其次给出了表现熊家沟泥石流的一些常规指标,最后对泥石流的发生频率和发展阶段进行预测分析。     

小流域中-低频泥石流与山洪输沙比例的讨论:以金沙江支流海子沟为例

泥石流山洪输沙比是工程防治设计的重要参数。本文以金沙江支流海子沟为例,调访了近115a的泥石流活动历史,查明了1996年一次最大规模泥石流运动参数,采用雨洪法计算了不同的泥石流发生频率下泥石流的流量、总量。通过对1899年至今海子沟堰塞坝泥沙淤积的测定,得出海子沟流域每年泥沙淤积量为1.23×10~5 m~3,总输沙量为1.42×107 m~3,流域平均剥蚀速率为1.5mm/a。由不同泥石流频率下海子沟泥石流的固体物质总量,计算出自1963年以来海子沟泥石流输沙量为1.67×10~6 m~3,而此期间山洪泥石流的总输沙量为6.65×10~6 m~3,由此确定海子沟泥石流的输沙量占山洪泥石流输沙总量的25%。而官坝河泥石流、白龙江流域泥石流、蒋家沟泥石流输沙量分别占总输沙量的29.5%、62.9%、99%,泥石流输沙量随着泥石流频率的增加而增加。高频率泥石流工程拦挡仅考虑泥石流输沙量;类似白龙江流域松散固体物质丰富的半干旱气候区泥石流防治拦挡工程需考虑山洪输沙量;而类似官坝河、海子沟中等频率的泥石流沟,需更多考虑山洪输沙量。     

四川绵竹市白沙沟泥石流动力学特征及危险性评价

泥石流是山区常见的地质灾害之一,也是地震灾区震后主要的地质灾害之一。研究泥石流的动力学特征是理解泥石流成因、特征及治理工程设计参数的重要途径,可为泥石流的治理提供依据。在对白沙沟进行野外调查的基础上,对该泥石流的动力学特征进行分析、计算,并对其危险性作出评价,研究结果可为白沙沟泥石流的治理及防灾减灾提供依据。     

油菜冲大沟泥石流防治设计

介绍了织纳线DK19+350泥石流沟防治工程设计实例,在分析既有渣场稳定性及泥石流对既有弃渣场影响的基础上,进行了了泥石流沟防护设计,确保弃渣场的安全可靠,保证既有铁路的安全运营。提出了采用拦砂坝设计该工程,在设计中进行了优化处理,并提出了结构施工中的一些注意事项。     

“4.20”芦山地震前后宝兴冷木沟泥石流物源特征

研究区受"5.12"汶川地震、"8.18"泥石流、"4.20"芦山地震等大型地质灾害叠加作用的影响,区域上构成独特的工程地质环境条件.通过系统调研和收集宝兴冷木沟地震前后泥石流物源地质原型和泥石流灾害防治的第一手资料,重点查清泥石流形成的物源条件,对比研究"4.20"芦山地震前后泥石流物源特征、动/静储量比例.分析研究结果表明冷木沟发育点状物源、线状物源、面状物源,其中震前震后均以沟床侵蚀物源(线状物源)为主,占76.110%和60.690%."4.20"芦山地震后,沟岸堆积物源(点状物源)却成倍增多,为48的倍率,超31.490个百分点.整体上,除沟岸侧蚀物源(面状物源)外,同一流域段内,震后物源动储量高于震前.静动储量线性关系较为明显,相关系数R2达0.8~1.0,均属高度正相关.     

甘肃省武都区马槽沟泥石流特征及其治理工程效应

调查了马槽沟泥石流沟的地形地貌、地层岩性、松散物源、降雨等地质环境条件和人类工程活动情况,对比分析1990年竣工和"5.12"汶川地震后新修建的治理工程,研究其工程治理效应.结果表明马槽沟泥石流属中易发粘性泥石流.1988年马槽沟实施的拦挡工程使主沟道沟床比降由7.5%降为5.4%,起到了消减洪峰流量和泥沙输移量的作用;2009年新建拦挡工程库区淤满后,主沟道纵比降将变缓为3.77%,沟床平均宽从建坝前6.85 m淤宽到34.9m,百年一遇流量的泥石流在修建拦挡工程前后,经过沟口处的流速将减小54.4%,泥石流输移的最大粒径减小75.5%,说明马槽沟泥石流综合治理工程的实施能有效减少泥沙输出量,对扼制白龙江武都段河床淤积及长江中上游水土流失做出贡献,同时为北峪河流域泥石流灾害以及其他地区类似泥石流沟的治理提供理论依据和科学理念.     

汶川震后清平镇泥石流灾害演化特征

汶川震后清平镇长期受到泥石流灾害影响,本文通过调查震后清平镇18条泥石流沟的暴发情况和治理工程状况,研究了震后清平镇泥石流灾害的演化规律特征。结果表明,清平镇泥石流灾害在震后三年内暴发规模大,危害严重,随着生态环境的逐渐恢复和泥石流形成区有限的崩滑体物源被带走,今后泥石流起动方式也由坡面松散崩滑堆积体起动为主逐渐转变为沟道起动,同时结合了治理工程的有效阻挡,泥石流规模明显减小。今后泥石流的主要威胁逐渐转移至沟道下游及主河的清淤和疏浚问题。而震后地质灾害区的规划重建也需要考虑适当避让地质灾害高峰期的影响,实现人与自然的和谐共存。     

牛塘沟泥石流发育特征及危险性评价

牛塘沟为寿江左岸一级支流,近年来频繁发生泥石流地质灾害,尤其以2011年8月20日爆发规模最大,对沟口水磨中学及附近居民的生命财产安全构成了巨大威胁。通过现场勘查分析,总结了牛塘沟泥石流孕灾背景及泥石流发育特征,分析了泥石流的形成条件和成因机制,并在计算泥石流动力学特征参数的基础上进行了泥石流危险性评价。研究表明:汶川地震提供的丰富的松散物源是泥石流发育的主要条件;牛塘沟具备灾害链效应、高频、主支沟群发等典型的震后泥石流特点;危险性评价结果表明,在暴雨频率为10%以上,可能会堵塞寿江,属于高危险性泥石流。     

汶川地震驱动的隆升、剥蚀作用与龙门山地貌生长——以映秀红椿沟为例

汶川(Ms 8.0)地震驱动的构造抬升作用和滑坡、泥石流剥蚀作用如何影响龙门山的地貌生长是目前争论的焦点。作者以位于汶川地震震中位置的映秀红椿沟泥石流为例,利用野外实测资料、航片和数字高程资料,开展了红椿沟流域汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程及其对龙门山地貌生长约束方面的定量研究,获得以下初步认识:(1)红椿沟位于汶川地震震中区的高山峡谷,发震断裂——北川断裂从该沟切过。(2)汶川地震触发的同震滑坡体积达3.800 1×106 m3,是震前滑坡量的3倍。(3)2010-08-13和2010-08-18强降雨形成的震后泥石流体积为0.705×106 m3,表明震后强降雨使同震滑坡量的20%转化为泥石流。(4)红椿沟泥石流将0.485×106 m3固体物质输入岷江河道(主河),导致河道变窄、河床升高、河床比降增大。(5)冲入河道量与同震滑坡量之间的转化率约为13%,冲入河道量与泥石流量之间的转化率为70%。(6)在红椿沟流域同震的滑坡体积(3.800 1×106 m3)小于同震的构造抬升体积(6.67×106 m3),仅有约57%的构造抬升量转化为滑坡量,表明以逆冲-走滑作用为特征的汶川地震所导致的构造抬升量大于滑坡量,将使龙门山地貌产生新的抬升和生长。     

四川绵竹清平乡"8·13"走马岭特大泥石流灾害特征

2010年8月13日四川省绵竹市清平乡着降暴雨导致走马岭沟暴发泥石流,主沟及支沟内的大量松散堆积物一起冲出,导致绵运河改道.为了探讨强震区泥石流灾害的形成原因及成灾机理,利用野外现场调查资料和航空图像解译成果对马岭泥石流的流域特征,特别是地震条件下的泥石流物源特征,进行了分析.结果表明走马岭特大泥石流受降雨影响显著,流速为7.19m/s,最大洪峰流量为866.35m3/s,一次泥石流过流总量为121.64×104 m3,显示了强震区泥石流暴发的特点,认为震后绵运河区域进入了泥石流的高发期,降雨是强震区诱发泥石流的主要动力因素,泥石流暴发主要受前期累积雨量和当次激发雨量共同作用.     

杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流发育特征分析

在收集大量勘查资料的基础上,对杂多县萨呼腾镇北部山区发育的乳日贡沟泥石流沟的地质环境条件、形成区、流通区、堆积区内的工程地质和水文地质特征进行了较详细的论述。分析论证了乳日贡沟泥石流的成因、类型、规模、活动特征、危害程度及发展趋势。科学地计算了50年一遇的泥石流流量、重度、流速、冲起高度、冲击力和弯道超高等泥石流流体力学特征值,最终提出了"以拦挡+排导并重、生物工程为辅"的综合治理方案,为杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流灾害治理提供了重要依据。     

北川-汶川地区泥石流拦砂坝运行效果分析

2018年7月通过野外实地考察,选取北川-汶川地区15条泥石流沟中的23座拦砂坝进行运行效果分析.结果表明,研究区域内拦砂坝以窗口坝为主,且多数处于满库或半库状态,仅4座拦砂坝运行状态良好.对其余受到破坏的拦砂坝依据其损毁特征进行分类,其中坝基掏蚀-倾倒型占37%,坝基掏蚀-错落型占11%,渗透-侵蚀型占47%,块石冲击-碎裂型占5%.通过对该地区泥石流拦砂坝沟床的调查,建立了北川和汶川地区泥石流拦砂坝回淤坡度经验公式.对该地区泥石流拦砂坝上、下游的堆积物进行实验分析,引入上、下游堆积物粒径比,发现拦砂坝对于泥石流粒径具有一定的分选作用.对过坝前后泥石流的容重进行分析,发现拦砂坝对泥石流容重具有明显的调节作用.     

同仁县色龙沟泥石流特征分析及治理建议

针对色龙沟泥石流多次发灾对下游造成的威胁,且已有防治工程无法有效避害的问题,通过野外勘查,在查明色龙沟泥石流的形成背景条件及灾害特征的基础上,分析了色龙沟泥石流的发灾成因,对泥石流的运动特征参数进行了计算分析,评价其易发程度,并提出相应的防治工程建议。结果表明:色龙沟泥石流容重为1.49 t/m~3,性质属稀性泥石流,利用雨洪法计算该泥石流主沟沟口流量为37.73 m~3/s,一次泥石流冲出固体总量为5 455.53 m~3/s,下游整体冲击压力为25.06 kPa,主沟易发程度评分为88分,属易发泥石流。根据泥石流发育特征并分析其特征参数、危害特征及发展趋势,提出了"拦、排结合,以排为主"的治理建议。     

四川宝兴县观言组沟泥石流危险性分析

观言组沟位于5.12大地震灾区四川省宝兴县,是一条老泥石流沟,并正处于成熟期。在大地震前,观言组沟就爆发过泥石流并对沟口的居民及道路造成了很大影响。震后,观言组沟沟道内新产生了大量松散物源,通过实地调查,物源总量不仅对沟口造成巨大威胁,而且极易将灵关河堵塞。通过研究得出,观言组沟泥石流是一条暴雨谷沟型泥石流,而宝兴县降雨主要集中于6月—9月,极易通过集中降雨启动物源。因此,通过对沟内物源启动和拦挡采取工程是非常重要。