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火后泥石流启动降雨阈值分析——以四川乡城县仁额拥沟泥石流为例

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中国地质灾害与防治学报 2024年第1期35卷 108-115页

作者：王元欢沈昊文谢万银鲁科胡桂胜四川省地质工程勘察院集团有限公司四川成都610032 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016

2014年6月1日,中国西南中横断山区仁额拥沟遭受了一次森林大火,火后的短时低雨强降雨在3#支沟内激发了3次泥石流;2015年8月的一次强降雨在仁额拥沟的1#、2#和3#支沟及其他附近的多个更小的流域内均激发了泥石流。为了解火后泥石流的降... 详细信息

2014年6月1日,中国西南中横断山区仁额拥沟遭受了一次森林大火,火后的短时低雨强降雨在3#支沟内激发了3次泥石流;2015年8月的一次强降雨在仁额拥沟的1#、2#和3#支沟及其他附近的多个更小的流域内均激发了泥石流。为了解火后泥石流的降雨响应特征,文章采用距离修正的方式处理降雨数据,对4次泥石流进行降雨过程分析,查明了流域特征对泥石流启动的作用及其对各支沟泥石流不同降雨阈值的影响。研究发现:(1)泥石流降雨阈值在火后非常低且有随时间推移而增大的趋势;(2)仁额拥沟火后泥石流具有高频率特征,其原因除了在火后天然植被的破坏后降雨对坡面径流和侵蚀效应的放大,流域本身的性质也有极大的贡献;(3)各支沟内泥石流降雨阈值差异的主要原因在于流域面积的差异,泥石流侵蚀受制于径流量大小。

关键词：火后泥石流降雨阈值距离修正仁额拥沟降雨响应

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大规模沟谷型泥石流成因与减灾启示——以黑水县谷汝沟“7·14”泥石流为例

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安全与环境工程 2024年第1期31卷 172-181页

作者：黄洪胡桂胜陈宁生倪化勇中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 中国科学院大学工程科学学院北京100049 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 中国地质调查局探矿工艺研究所四川成都611734

沟谷型泥石流具有谷坡陡峻、相对高差大、沟道坡度大等特点,往往形成大规模的泥石流灾害。2021年7月14日20时许,黑水县谷汝沟发生大规模泥石流灾害,造成直接经济损失3300万元。为提高和完善泥石流灾害的预测预警手段与减灾水平,以沟谷... 详细信息

沟谷型泥石流具有谷坡陡峻、相对高差大、沟道坡度大等特点,往往形成大规模的泥石流灾害。2021年7月14日20时许,黑水县谷汝沟发生大规模泥石流灾害,造成直接经济损失3300万元。为提高和完善泥石流灾害的预测预警手段与减灾水平,以沟谷型泥石流谷汝沟“7·14”泥石流为典型研究对象,通过现场勘察、模型计算、流域地貌信息熵和气象分析等方法,揭示谷汝沟“7·14”泥石流特征,分析其成因,预测其未来发展趋势。结果表明:谷汝沟“7·14”泥石流容重为1.83g/cm3,属于黏性石流,平均流速为11.2m/s,泥石流峰值流量达到991.2 m3/s;流域处于壮年偏幼期的地貌发育阶段,为谷汝沟“7·14”泥石流暴发提供了充足的动力势能条件,49.7mm的日降雨量是泥石流的激发因素;根据灰色灾变预测模型,谷汝沟将在2027年、2034年、2042年暴发泥石流灾害。研究成果有助于完善沟谷型泥石流的预测预警,可为其他地区泥石流防灾减灾提供参考。

关键词：沟谷型泥石流形成机制预测预警流域地貌信息熵灰色灾变预测模型谷汝沟泥石流

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滑坡-泥石流灾害链特征分析与风险评价——以川西石棉县马颈子沟为例

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安全与环境工程 2024年第1期31卷 124-134,149页

作者：王翔弘绅余建华胡桂胜杨志全中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016

我国川西地区地形地貌和地质构造复杂,滑坡-泥石流灾害链易发育,灾害链中主要灾害向次要灾害逐级传递,促使灾害的风险性进一步增强。为研究滑坡-泥石流灾害链的特征与风险性,以四川马颈子沟滑坡-泥石流灾害链为典型研究对象,对该区域滑... 详细信息

我国川西地区地形地貌和地质构造复杂,滑坡-泥石流灾害链易发育,灾害链中主要灾害向次要灾害逐级传递,促使灾害的风险性进一步增强。为研究滑坡-泥石流灾害链的特征与风险性,以四川马颈子沟滑坡-泥石流灾害链为典型研究对象,对该区域滑坡和泥石流分别进行风险度分析,并对区域滑坡-泥石流灾害链进行特征分析与风险评价。首先构建AHP模型对滑坡危险度进行分析,并应用易损性等级计算模型计算滑坡易损性;然后应用泥石流危险区指标来估算泥石流的危险度,并根据区域统计数据得出区域泥石流灾害损失脆弱性;最后根据多灾害风险理论公式,计算区域滑坡-泥石流灾害链风险度,并对灾害链进行风险评价。结果表明:马颈子沟滑坡-泥石流灾害链为中风险度地区,该研究结果与现场勘察结果一致,验证了基于多灾害风险理论的灾害链分析评价方法体系结合多种模型进行计算的可行性。通过分析马颈子沟灾害链风险度,为类似研究提供理论依据。

关键词：滑坡泥石流灾害链多灾害风险理论风险评价

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四川省金川县曾达沟泥石流灾害特征与监测预警

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人民长江 2022年第3期53卷 108-113,126页

作者：侯儒宁胡桂胜陈宁生韩征刘恩龙中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院大学北京100049 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 四川大学水利水电学院四川成都610041

2019年6月27日22:45,流域面积达125.53 km^(2)的四川省金川县曾达沟突发特大型泥石流灾害,一次性冲出固体物质约120万m^(3),直接经济损失达1.51亿元。通过现场调查、遥感解译、室内实验等手段,从物源、地形和水源条件入手,分析了此次灾... 详细信息

2019年6月27日22:45,流域面积达125.53 km^(2)的四川省金川县曾达沟突发特大型泥石流灾害,一次性冲出固体物质约120万m^(3),直接经济损失达1.51亿元。通过现场调查、遥感解译、室内实验等手段,从物源、地形和水源条件入手,分析了此次灾害的成灾特征、形成演化过程、动静特征参数、未来发展趋势。研究表明:6月27日曾达沟泥石流是前期雨量和激发雨量共同引发的稀性泥石流,重度为1.60~1.78 g/cm^(3),峰值流量为442 m^(3)/s;此次泥石流的成灾过程可以分为龙古沟源区滑坡失稳、各支沟泥石流汇入主沟后规模不断扩大、在主沟沟道淤积并减速停止3个阶段。“群测群防”体系与工程措施的结合在此次泥石流灾害避险中发挥出重要作用,可为以后相关地质灾害的预警及避险提供借鉴和参考。

关键词：特大型泥石流成灾特征形成机理曾达沟泥石流四川省

基于流体粒子分层统计算法的泥石流流速垂向非线性分布模型

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工程地质学报 2023年第3期31卷 893-904页

作者：韩征曾垂成李艳鸽陈光齐陈宁生胡桂胜徐林荣中南大学土木工程学院长沙410075 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室长沙410075 九州大学工学府福冈819-0395 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

泥石流断面内流速垂向分布是研究其流量、冲击力和沟床侵蚀过程的关键。然而,受限于测量装置布设条件,泥石流现场实测及水槽试验中常用的分层流速仪等设备仅能采集断面内少量样本点的流速数据,导致基于实测结果拟合回归的线性分布模型... 详细信息

泥石流断面内流速垂向分布是研究其流量、冲击力和沟床侵蚀过程的关键。然而,受限于测量装置布设条件,泥石流现场实测及水槽试验中常用的分层流速仪等设备仅能采集断面内少量样本点的流速数据,导致基于实测结果拟合回归的线性分布模型难以准确描述泥石流速度分布规律。对此,本文依托大比例尺泥石流水槽试验开展研究,利用所构建的基于HBP本构的光滑粒子流体动力学(SPH)数值模型反演泥石流三维动力过程,通过分层统计算法对大量粒子速度数据进行分析处理,获得了断面内速度垂向分布规律,并据此提出了基于对数函数的泥石流流速垂向非线性分布模型。为验证所提出模型的准确性,利用其他多组水槽试验数据进行了对比分析,结果表明,本文提出的对数分布模型比传统线性分布模型能够更准确地拟合速度剖面,并在模型参数敏感性方面具有更强鲁棒性。

关键词：泥石流流速垂向分布对数模型数值模拟

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邛海山洪泥石流淤积特征与趋势分析

成都理工大学学报（自然科学版） 2012年第3期39卷 317-322页

作者：何杰邓虎胡桂胜成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610059 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

通过流域最典型支流官坝河山洪泥石流堆积特征调查,分析邛海泥沙淤积变化状况,探讨邛海山洪泥石流淤积特征以及发展趋势。结果表明,1950年以来,邛海泥沙淤积达到0.52×106 m3;山洪泥石流携带的泥沙堆积特征为粗颗粒(粒径>2mm)沿沟床堆积... 详细信息

通过流域最典型支流官坝河山洪泥石流堆积特征调查,分析邛海泥沙淤积变化状况,探讨邛海山洪泥石流淤积特征以及发展趋势。结果表明,1950年以来,邛海泥沙淤积达到0.52×106 m3;山洪泥石流携带的泥沙堆积特征为粗颗粒(粒径>2mm)沿沟床堆积,细颗粒大多被输移到邛海;山洪泥石流形成的堆积扇促使邛海湖岸线向湖心不断推进;邛海流域山洪泥石流潜入邛海湖底,形成浊流在湖底继续运动,形成湖底水下堤及冲沟,改变邛海湖底地形。在强地震和强降雨等多因素的偶然联合作用下,邛海流域可能会发生大规模的山洪泥石流。

关键词：山洪泥石流邛海淤积趋势

新疆叶城“7.6”特大灾害性泥石流应急科学调查

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山地学报 2017年第1期035卷 112-116页

作者：胡桂胜尚彦军曾庆利杨长德中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学新疆工程学院

2016年7月6日凌晨新疆喀什地区叶城县柯克亚乡玉赛斯（六村）发生滑坡堰塞坝溃决泥石流灾害,造成36人死亡、6人失踪、7户民房被完全毁坏,其余数十间房屋和大量基础设施不同程度受损。现场调查研究表明:（1）此次灾害性泥石流形成过程为... 详细信息

2016年7月6日凌晨新疆喀什地区叶城县柯克亚乡玉赛斯（六村）发生滑坡堰塞坝溃决泥石流灾害,造成36人死亡、6人失踪、7户民房被完全毁坏,其余数十间房屋和大量基础设施不同程度受损。现场调查研究表明:（1）此次灾害性泥石流形成过程为:降雨→土质滑坡→滑坡堰塞坝→堰塞湖→堰塞坝溃决→泥石流;（2）9#土质滑坡堰塞坝在持续强降雨作用下发生溃决,溃口洪峰流量达977.8 m;/s,形成堰塞坝溃决型泥石流,致使1#土质滑坡堰塞坝发生串联溃决,其溃决洪峰流量为459.2 m;/s;（3）泥石流断面流速为4.51-6.51 m/s,断面流量为443.2-524.7 m;/s,泥石流堆积扇最大长度283.9 m,最大宽度234.3 m。

关键词：叶城县滑坡堰塞坝灾害性泥石流形成过程运动特征

基于GIS的西藏林芝地区泥石流易发与危险区分析

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水土保持研究 2012年第3期19卷 195-199,301页

作者：胡桂胜陈宁生邓虎中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院研究生院北京100049

西藏林芝地区是我国泥石流灾害最为严重的地区之一,特别是近年来受全球气候变化的影响,冰川融化速度加快,冰川融水型泥石流灾害频频发生,危害严重。自2011年6月中旬开始,对该地区泥石流做了系统调查,并以遥感与GIS作为数据获取与分析处... 详细信息

西藏林芝地区是我国泥石流灾害最为严重的地区之一,特别是近年来受全球气候变化的影响,冰川融化速度加快,冰川融水型泥石流灾害频频发生,危害严重。自2011年6月中旬开始,对该地区泥石流做了系统调查,并以遥感与GIS作为数据获取与分析处理的技术手段。首先分析了地质、地貌、冰川活动、气候、地震单因子对林芝地区泥石流易发区的影响并给出了相应的易发区区划结果;其次,以主导因素分析原则对单因子进行综合叠加得到该地区泥石流易发区分区结果;最后,在易发区的基础上考虑区域内的威胁对象进行空间运算叠加得到该区域泥石流危险区,并针对性地提出了区域泥石流防灾减灾的建议。

关键词：西藏林芝 GIS 易发区危险区泥石流

“7·10”连山大桥泥石流运动特征与沟道堵溃分析

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成都理工大学学报（自然科学版） 2015年第6期42卷 641-648页

作者：胡桂胜陈宁生游勇李俊中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

计算"7·10"四川省汶川县连山大桥泥石流运动参数,分析泥石流运动与堵溃特征,揭示"7·10"连山大桥泥石流灾害成因,为合理选择泥石流治理方案提供科学依据。通过对连山大桥泥石流灾害进行的现场勘查、泥石流运动特征参数(泥石流容重、流... 详细信息

计算"7·10"四川省汶川县连山大桥泥石流运动参数,分析泥石流运动与堵溃特征,揭示"7·10"连山大桥泥石流灾害成因,为合理选择泥石流治理方案提供科学依据。通过对连山大桥泥石流灾害进行的现场勘查、泥石流运动特征参数(泥石流容重、流速、流量、一次总量及冲击力)的计算、沟道泥石流堵溃特征的分析,结果表明连山大桥泥石流为黏性泥石流,主沟泥石流流速为4.2~9.3m/s,配方法计算得到的泥石流峰值流量(41.8m^3/s)远小于形态调查法得到的流量(出山口176.4m^3/s),百年一遇泥石流一次总量为6 620m^3,块石最大冲击力为4 955kN。"7·10"连山大桥泥石流灾害主要成因为泥石流在运动过程中发生2次堵溃,泥石流流量剧增。针对连山大桥泥石流沟现状,进行泥石流工程治理和监测预警工作是十分必要的。

关键词：连山大桥泥石流运动特征参数堵溃