帕隆藏布流域低频泥石流的成因机制分析--以倾多镇抄布隆巴泥石流为例

2017年8月3日西藏波密县倾多镇抄布隆巴暴发泥石流,此前70余年未暴发过泥石流,作为帕隆藏布流域典型的低频泥石流,对其成因进行分析,为大量的冰川融水使位于沟源处的大量冰水堆积体处于饱和状态,使土体内部摩擦系数大大降低,黏聚力急剧减小,超过土体稳定性临界点突然发生溃决及大规模崩滑,致使沟道内堆积的大量冰水堆积物进入沟道形成泥石流。并采用形态实测法和称重法等方法计算其流量、流速及重度。通过分析抄布隆巴泥石流的成因,对帕隆藏布流域低频泥石流的成因进行了探讨,并得出了帕隆藏布流域低频泥石流大部分以冰川型泥石流为主,且预测区域内泥石流沟将进入新一轮活跃期,具多频次、多成因、规模不等的暴发趋势。     

帕隆藏布流域（波密-索通）典型冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流发育特征分析

帕隆藏布流域是藏东南地区地质灾害最为发育的地区之一,其中,泥石流灾害在此区域具有发育密度高,危害性强等特征。针对该区域(波密-索通段)发育的一种较为特殊的冰川泥石流,即冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流,研究在现场调查的基础上,结合遥感解译,进行典型泥石流发育特征调查和分析,总结了此类泥石流较其他类型泥石流在物源、沟谷地形和水源方面的不同特征。分析结果表明:冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流物源以沟源冰碛物和沟岸崩滑型堆积物源为主,分布面积广,储量大;沟谷宽缓呈"U"形,为典型冰川作用侵蚀地形;流域内水源以冰川融水为主,水量大。此类泥石流沟谷支沟暴发泥石流概率大于主沟,暴发频率为中~高频,主沟泥石流潜在威胁更大。     

帕隆藏布流域（波密-然乌段）冰川动态变化遥感分析

帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川最为发育的藏东南地区,近年来随着全球温室效应加剧,帕隆藏布流域冰川变化极为显著。采用多期遥感影像,对1994～2015年间帕隆藏布流域波密至然乌段的冰川变化趋势、原因及其影响进行研究。结果表明:(1)20余年间冰川总面积减少了451. 72 km2,各冰川每年大约退缩2. 48%～2. 95%,气温升高以及降雨量减少是导致冰川面积持续退缩的主要原因。(2)由于帕隆藏布江南岸山坡所接收的太阳辐射热量更少,但降水却更加充沛,使得帕隆藏布江南岸冰川分布面积及覆盖率远大于北岸,而冰川退缩速率远小于北岸。(3)冰川的不断退缩使得沟道上游大量冻融松散物源在冰雪融水的外动力条件下,进入沟道形成松散堆积物源,导致流域内大规模发育冰川泥石流。由于帕隆藏布江南岸冰川规模更大,导致帕隆藏布江南岸冰川泥石流更为发育。(4)冰川变化动态监测对冰川泥石流机理分析以及预警研究工作有着重要的参考指导价值。     

藏东南帕隆藏布流域波密县城至索通泥石流堆积扇形成的制约因素与特征

藏东南帕隆藏布流域波密县城至索通村段泥石流灾害频发,河谷两岸形成众多差异明显的泥石流堆积扇,深入研究泥石流堆积扇形成的影响因素对于泥石流灾害的防御具有重要的意义.基于野外现场调查,结合高精度遥感影像解译和1∶50 000地形图,圈定出帕隆藏布流域波密县城至索通村处36条泥石流堆积扇的范围,并总结研究区泥石流堆积扇分布规律:以古乡为分界,古乡以西至波密县城段泥石流堆积扇的密集程度和面积都比古乡以东至索通村段大;在帕隆藏布南北岸上,北岸发育的泥石流堆积扇面积明显比南岸大,且著名的古乡泥石流沟就发育在北岸.在此基础上统计并分析流域面积和主沟纵坡降与泥石流堆积扇的关系:对于帕隆藏布流域,堆积扇面积与流域面积和主沟纵坡降之间存在指数关系,堆积扇面积总体上随流域面积的增大而增大,而随主沟纵坡降的增大而减小.分析堆积区特征中的可容纳空间和主河能量对堆积扇的影响,堆积扇可容纳空间和主河能量分别对堆积扇有限制和破坏作用.     

Research on Growth Release for Pinus tabulaeformis Carr.in Baotianman National Reserve

利用采自宝天曼自然保护区的一组油松(Pinus tabulaeformis Carr.)树轮样芯,根据树木年轮学的基本方法测量油松样芯的年轮宽度并交叉定年,通过生长变化率的大小对生长释放事件进行了判定.结果显示77.78％的油松有过一次以上的生长释放事件,平均每棵油松的释放次数为4.6次;随着油松年龄的增长,林窗逐渐开放,油松生长释放次数逐渐增多,不同年龄段31～40 a、41～50 a、51～60 a、＞60 a的油松,平均每株释放次数分别为1.6、3.6、4.6、11.3次;不同年龄的油松在1969和1999年左右出现了较大的生长释放事件.     

宝天曼自然保护区油松生长释放研究

利用采自宝天曼自然保护区的一组油松(Pinus tabulaeformis Carr.)树轮样芯,根据树木年轮学的基本方法测量油松样芯的年轮宽度并交叉定年,通过生长变化率的大小对生长释放事件进行了判定.结果显示77.78%的油松有过一次以上的生长释放事件,平均每棵油松的释放次数为4.6次;随着油松年龄的增长,林窗逐渐开放,油松生长释放次数逐渐增多,不同年龄段31～40 a、41～50 a、51～60 a、>60 a的油松,平均每株释放次数分别为1.6、3.6、4.6、11.3次;不同年龄的油松在1969和1999年左右出现了较大的生长释放事件.     

西藏古乡沟泥石流与气象条件的关系

古乡沟位于西藏波密县境内,是发育在念青唐古拉山脉冰川边缘地区的一条大型冰川泥石流沟。自1953年暴发特大泥石流以来,在夏秋季节连续高温或多雨的气候条件下,就会频繁暴发泥石流,几次至百余次不等。为了研究古乡沟泥石流活动与气象条件的关系,以古乡沟1964~1965年暴发的中等及以上规模泥石流(Qmax≥50 m3/s)作为研究对象,结合所在期间(5~9月)的气象资料,通过非参数检验方法,发现泥石流暴发与日降雨R和日最高气温Tmax存在密切关系。最后,分别就多雨(R≥5 mm)和少雨(R5 mm)两种气象条件下,分别讨论泥石流暴发概率与降雨和气温的关系,其相关性好。     

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。     

基于三参Weibull分布的泥石流降雨动态预警模型

降雨是触发泥石流灾害的重要因素。现有的泥石流预警模型多为半定量的预警,通过划分不同的预警级别来预报灾情,没有做到任意时刻泥石流爆发的定量计算。通过分析文家沟5次大型泥石流灾害的降雨数据,引入泥石流爆发降雨驱动指标RTI并运用三参Weibull分布确定了绵竹市清平镇文家沟泥石流的降雨阈值,提出了计算任意雨量下的泥石流的瞬时发生概率。最后通过Weibull分布结果和泥石流堆积方量的计算值拟合出文家沟泥石流爆发概率和堆积方量的关系。该模型不仅实现了文家沟泥石流灾害的动态定量预警,同时也给出了任意概率下泥石流堆积方量的域值区间。最后以2012.8.13文家沟泥石流事件为例验证了该模型,说明三参Weibull分布可以用于泥石流分析并建立预警模型,可将此法推广到其他地质灾害的分析及预警中。     

阿尼玛卿山多次冰川滑塌链式灾害过程梳理与展望

冰川滑塌是近年来涌现的一种新形式冰川灾害．21世纪以来，青藏高原地区发生10多起冰川滑塌事件，其中高原东北部阿尼玛卿山晓玛沟冰川分别在2004、2007、2016和2019年连续发生4次．利用多序列遥感影像和现有资料的整合统计对近35年来晓玛沟冰川形态、流速特征等进行分析，厘清了4次冰川滑塌事件发生的诱因以及潜在的隐患点．结果表明，4次冰川滑塌发生前期的冰川跃动或末端前进、冰川后缘冰-岩崩、异常高温降水、易于滑动产生的基岩性质等与冰川滑塌事件的发生密切相关．观察到冰川后缘陡坡区在2000—2011年间发生4次规模较大的冰-岩崩，为多次冰川滑塌的发生提供了物质和动力基础．未来几年内再次发生冰川滑塌的可能性极大．2019年冰川滑塌发生后，晓玛沟冰川再次向前滑动；近年来，冰川后缘新发育的不稳定斜坡冰裂隙发育明显增多；斜坡冰流速的变化与下部冰川稳定性之间存在内在联系，在冰川滑塌发生的相关年份斜坡冰流速明显较快．根据对阿尼玛卿山4次冰川滑塌诱因的分析以及新隐患点的判定，提出结合遥感影像和临近气象站点资料的便易手段，加强对晓玛沟内冰川形态和运动特征等的监测，以及时关注和预测未来灾害的发生．      

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。     

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。     

九龙县踏卡河流域乌拉溪沟低频泥石流特征与危险性

通过计算分析四川省九龙县踏卡河流域乌拉溪沟的泥石流运动特征参数并结合实地调查,探讨其再次暴发的危险性。研究表明:乌拉溪沟泥石流属于低频稀性泥石流,二十年一遇泥石流的流速为4.35m/s,峰值流量达221.09m3/s,一次冲出固体物质总量为4.18×104m3;流域内物源丰富,总量为527.85×104 m3,多为坡面侵蚀物源,占总量的89.32%;短历时强降雨是该沟爆发泥石流的关键因素,当降雨强度大于32.76mm/h时(二十年一遇),乌拉溪沟泥石流暴发可能性较大,并且会堵塞踏卡河,属于高危险性泥石流。沟道内两处堵溃点及丰富的物源是泥石流危险性放大的主要因素,在防灾减灾中需及时疏通沟道,避免发生堵溃。     

澜沧江巴迪沟泥石流灾害及防治对策

澜沧江左岸的一级支流巴迪沟,在最近几十年中一共发生过4次较大规模的泥石流.在现场调查分析以及大量的试验结果的基础上,针对泥石流的特征,通过对泥石流物源区、流通区、堆积区的详细调查,对泥石流的成因进行分析.提出针对泥石流沟的防治对策:以设置雨量计等监测预警为主要手段,辅以必要的工程治理措施(挡土墙、排导槽和防护堤),结合...     

中兆沟泥石流特征及危害性分析

中兆沟为一泥石流频发地区,曾于1989年和2008年雨季发生较大规模的泥石流,其中1989年泥石流灾情较为严重.本研究在现场踏勘的基础之上,在分析中兆沟泥石流流域分区特征的基础上分别从地形、水源、物源3方面着手,计算泥石流的流体重度、流量、流速、整体冲压力.计算结果显示,中兆沟泥石流为易发性暴雨沟谷泥石流,存在较大危害性.     

“5.12”地震后阿坝州茂县上门沟泥石流特征及防治措施

汶川大地震引发了大量的崩滑地质灾害,为泥石流提供了丰富的物质来源,高强度降水将引发大规模的泥石流灾害。上门沟泥石流为一条老的泥石流沟,震后其爆发频率显著增加,仅震后3个月内,就发生了2次泥石流,造成房屋、田地被毁。通过对上门沟泥石流的调查,详细分析了其形成条件、基本特征,并对其发展趋势做出了预测。提出了"3道拦砂坝+原有谷坊坝+公路涵洞清淤+防护堤"的综合治理方案,达到了预期治理目的。     

基于流域系统超熵的泥石流沟活跃度定量分析

 泥石流沟谷活跃程度评价是泥石流灾害预测、评价和防治的前提。结合GIS信息处理技术,以沟谷纵剖面形态指数为媒介,将泥石流流域系统的超熵与泥石流沟谷演化过程联系起来,探讨了泥石流流域系统活跃度的定量分析方法,并依据超熵值将流域沟谷活跃度分为4个等级：活跃(-0.097≤δ_xP＜0,1.225≤N＜2.0)、较活跃(-0.097≤δ_xP＜-0.011,0.585≤N＜1.225)、较稳定(δ_xP≥0,N≥2.0)和稳定(-0.011＜δ_xP＜0,0＜N＜0.585)。本文利用此方法对川藏公路鲜水河段58条沟谷进行判定,其中,处于活跃期的沟谷26条,占总数的44.83%,处于较活跃期的沟谷30条,占总数的51.72%,处于较稳定—稳定的沟谷仅2条。川藏公路鲜水河段流域沟谷演化处于发展—旺盛阶段,活跃度较高。通过对比验证,评价结果与实际情况具有一致性。评价结果表明,利用流域系统超熵值判断泥石流沟活跃程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

雅砻江纤维沟泥石流特征及工程影响评价

纤维沟为雅砻江中游左岸发育的一级支沟,处于深切高山峡谷区,地形坡度陡,沟内岩体风化卸荷严重,崩滑物源沿沟堆积,加之较为丰富的暴雨,使该沟具备泥石流暴发的条件.若纤维沟暴发泥石流,将对沟口扇地卡杨二级公路以及拟建水电站大坝砂石混凝土加工场地产生直接影响.在阐述纤维沟泥石流发育历史的基础上,详细分析其汇水—物源区、流通区和堆积区的特征,对泥石流静动力学参数进行计算,并对其工程影响做出相应评价.