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西藏洛隆县巴曲冰湖溃决型泥石流演进过程模拟研究

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水文地质工程地质 2021年第5期48卷 150-160页

作者：刘波胡卸文何坤黄涛韩玫席传杰文强张晓宇西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室四川成都611756 西南交通大学数学学院四川成都611756 中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

巴曲冰湖溃决型泥石流紧邻川藏铁路某车站,可能对其建设及运营产生威胁。首先基于现场调查和遥感解译查明了巴曲泥石流的基本特征,采用规范公式计算了巴曲暴雨泥石流的动力学参数。然后采用无量纲堵塞指数(DBI)评价了巴曲沟内7个主要冰... 详细信息

巴曲冰湖溃决型泥石流紧邻川藏铁路某车站,可能对其建设及运营产生威胁。首先基于现场调查和遥感解译查明了巴曲泥石流的基本特征,采用规范公式计算了巴曲暴雨泥石流的动力学参数。然后采用无量纲堵塞指数(DBI)评价了巴曲沟内7个主要冰湖堰塞坝的稳定性。评价结果表明:巴曲1#冰湖堰塞坝的DBI值处于非稳定区,3#、4#和6#堰塞坝的DBI值处于非稳定区与稳定区之间,存在发生冰湖溃决的风险。最后,采用快速物质运动模拟软件(RAMMS)单相流数值方法,模拟分析了巴曲沟在4个极端场景下的冰湖溃决演进过程。模拟结果显示:巴曲冰湖溃决后的演进过程分为开始-汇流-冲出-停积四个阶段,共历时约4.5 h。在1#—4#及6#冰湖堰塞体全部溃决工况下,冰湖溃决泥石流在沟口的最大流速为5.92 m/s,最大深度为4.35 m,最大流量为1954.42 m^(3)/s,为暴雨型泥石流的5.1倍。除此之外,4个场景下冰湖溃决洪水的影响范围都经过拟建车站,泥石流最大深度分别为1.91,3.36,1.53,4.35 m。因此在车站设计时需采取排导槽或导流堤等工程措施进行防护治理。上述研究结果可为川藏铁路选线及青藏高原东部地区的冰湖溃决型泥石流防治提供参考。

关键词：川藏铁路冰湖泥石流无量纲堵塞指数快速物质运动模拟溃决演进

九寨沟强震区熊猫海—五花海段震裂山体发育特征及崩塌动力学分析

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灾害学 2024年第4期39卷 192-199页

作者：龚学强蹇代君胡卸文张瑜郎介泽军蒋清明西南交通大学地球科学与工程学院成都四川611756 九寨沟风景名胜区管理局四川阿坝州藏族羌族自治州四川623400 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室成都四川610031

位于九寨沟世界遗产保护区内的熊猫海—五花海段危岩区,历经“5·12”汶川地震和“8·8”九寨沟强烈地震,崩塌落石频发,成为了控制性特大地质灾害点。该文通过现场调查、无人机测绘,查明了震后震裂山体(危岩)空间分布位置和崩塌落石堆... 详细信息

位于九寨沟世界遗产保护区内的熊猫海—五花海段危岩区,历经“5·12”汶川地震和“8·8”九寨沟强烈地震,崩塌落石频发,成为了控制性特大地质灾害点。该文通过现场调查、无人机测绘,查明了震后震裂山体(危岩)空间分布位置和崩塌落石堆积特征,并结合RocPro3D数值模拟,探讨了高位震裂山体(危岩)崩塌落石运动特征和危害程度。结果显示,熊猫海—五花海段震裂山体落石灾害频发,影响景区道路总长度约1045 m,且在长期差异性风化作用下,崩塌落石灾害危险性有逐渐增大的趋势。危岩Ⅳ区落石模拟结果得到,崩塌落石冲击能量和运动速度整体上呈现先增大后减小的特点,落石达到景区道路的最大冲击能量、弹跳高度和运动速度分别为8673kJ、11.63 m和53.8 m/s,其中WYD3到达块石数量占比最大,达到68.6%,落石直接到达日则沟的块石数量占比小,但平均能量达到1770kJ。基于震裂山体(危岩)分布高位陡坡、成灾动力学强、危害性大,提出以景区道路改为隧道方案,以确保景区运行安全。

关键词：九寨沟震区震裂山体崩塌运动特征 RocPro3D

康定市牛棚子沟泥石流发育特征及动力学过程模拟

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四川水力发电 2023年第3期42卷 1-7页

作者：郑锐杰胡卸文席传杰杨相斌西南交通大学四川成都610031 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程试验室四川成都610031

牛棚子沟位于四川省康定市大渡河左岸,沟口为土地复垦区,2020年8月暴发泥石流。经现场勘察,牛棚子沟流域内物源丰富,沟口排导条件极差,仍具备暴发大规模泥石流的可能性。笔者采用规范公式计算了牛棚子沟泥石流的动力学参数,分析了泥石... 详细信息

牛棚子沟位于四川省康定市大渡河左岸,沟口为土地复垦区,2020年8月暴发泥石流。经现场勘察,牛棚子沟流域内物源丰富,沟口排导条件极差,仍具备暴发大规模泥石流的可能性。笔者采用规范公式计算了牛棚子沟泥石流的动力学参数,分析了泥石流的成灾特征。使用基于有限体积法的CFX软件,模拟了牛棚子沟可能暴发的泥石流在沟口的运动、堆积过程。模拟结果显示20 a一遇降雨泥石流堆积面积为1.70×10^(4)m^(2),最大堆积宽度为250 m,沟口居民将遭受重大威胁,既有排导槽设计不合理。将模拟结果与实测堆积范围对比,计算得出模拟结果精度为88.3%,并根据模拟结果提出了针对性的防治措施建议。

关键词：泥石流数值模拟 CFX 运动过程防治

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四川某矿山边坡失稳机理及稳定性评价

山地学报 2004年第2期22卷 224-229页

作者：胡卸文吕小平李廷强西南交通大学四川省地质工程勘察院四川成都 610031 四川成都 610071

四川某矿山开采边坡迄今已有30余年,随采区规模的逐渐扩大,在矿区南坡构成一典型的顺层开挖边坡,因矿层中夹有不同数量的软弱夹层,在边坡前缘破坏坡角、并加上降雨及爆破振动影响,时常发生颁层滑坡,不仅给矿山人民生命财产带来严重危害... 详细信息

四川某矿山开采边坡迄今已有30余年,随采区规模的逐渐扩大,在矿区南坡构成一典型的顺层开挖边坡,因矿层中夹有不同数量的软弱夹层,在边坡前缘破坏坡角、并加上降雨及爆破振动影响,时常发生颁层滑坡,不仅给矿山人民生命财产带来严重危害,而且也严重制约矿山的正常发展。通过对典型开挖边坡所在部位的工程地质条件凋查,在确定影响边坡稳定的主要控制因素和边界条件的基础上。考虑四种工况条件下的稳定性分析和评价,为矿山下一步施工提出了较为合理的开挖方案。

关键词：矿山边坡顺层失稳机理稳定性

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汉源县范家沟泥石流拟设工程治理效果研究

四川水力发电 2022年第5期41卷 117-122页

作者：翟兆斌胡卸文刘波席传杰西南交通大学四川成都610031

范家沟1998年至2020年间先后暴发6次规模不等的泥石流灾害,对沟口工业园区造成严重威胁,因此,有必要对拟设拦砂坝工程治理效果进行研究。本文分析了范家沟的地质条件,利用FLO-2D模拟不同降雨频率下泥石流的运动堆积过程,比较了自然工况... 详细信息

范家沟1998年至2020年间先后暴发6次规模不等的泥石流灾害,对沟口工业园区造成严重威胁,因此,有必要对拟设拦砂坝工程治理效果进行研究。本文分析了范家沟的地质条件,利用FLO-2D模拟不同降雨频率下泥石流的运动堆积过程,比较了自然工况及治理工况下拟设拦砂坝防治效果。结果表明:在自然工况下泥石流能冲至沟口工业园区内;在治理工况下,拟设拦砂坝能有效拦截泥石流并使泥石流停积在沟道内。本次模拟结果可对拦砂坝的设计提供一定参考。

关键词： FLO-2D 范家沟泥石流数值模拟拦砂坝

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火烧迹地土壤团聚体稳定性原位快速测定方法

中国地质灾害与防治学报 2023年第6期34卷 97-104页

作者：周永豪胡卸文金涛段雯超龚学强席传杰曹希超西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756

森林火灾后因火烧迹地土壤斥水性,导致坡面径流和土壤可蚀性增强,提高了火后泥石流易发性,而土壤团聚体稳定性是影响土壤入渗能力和侵蚀敏感性的关键指标。目前常用于火烧迹地土壤团聚体稳定性测定的水滴冲击测定方法(counting the numb... 详细信息

森林火灾后因火烧迹地土壤斥水性,导致坡面径流和土壤可蚀性增强,提高了火后泥石流易发性,而土壤团聚体稳定性是影响土壤入渗能力和侵蚀敏感性的关键指标。目前常用于火烧迹地土壤团聚体稳定性测定的水滴冲击测定方法(counting the number of water drop impacts,CND),不适用于原位测定且耗时较长(滴定一组团聚体需要数小时)。因此文章提出一种基于冲击振荡破坏效应的团聚体稳定性测定方法(shock and vibration damage method,SVD)。充分考虑容重、有机质含量和斥水性对土壤团聚体稳定性的影响,通过室内火烧模拟试验,制备了13种类型的土壤团聚体。采用自制的试验仪器进行SVD法正交试验测定土壤团聚体质量损失率,并与传统CND法测得的破坏团聚体的水滴数量进行对比。结果表明:SVD法的测定MT-6方案(冲击高度1 m、容器容水量40%、冲击5次、测定团聚体20颗)与CND法的测定结果具有很强的一致性(Kendall系数=0.797)和相关性(R2=0.634),测定时间较短(测定一组团聚体约5 min),且测定结果区分度较好(约62%的团聚体MLR位于区分度良好的40%~60%区间),将其作为SVD法的最优测定方案。此外,SVD法试验装置结构简单、便携易拆卸,可用于原位快速且定量地区分火烧迹地不同火烈度下土壤团聚体稳定性水平,对火烧迹地土壤侵蚀、水土流失治理以及火后泥石流起动机理研究具有重要指导意义。

关键词：土壤团聚体稳定性火烧迹地质量损失率冲击振荡破坏火后泥石流

西昌市经久乡森林火灾火烧区特点及火后泥石流易发性评价

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工程地质学报 2020年第4期28卷 762-771页

作者：胡卸文金涛殷万清霍柱北宋钰朋张绍科王严杨瀛西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 凉山州地质环境监测站西昌615000 四川省核工业地质局二八一大队西昌615000

2020年3月30日四川省凉山彝族自治州西昌市经久乡发生特大森林火灾,大火持续3 d,过火面积超30 km2。山火后在坡面堆积了厚度1~5 cm不等的灰烬层,同时火烧迹地本身结构被扰动,在强降雨条件下极易诱发火后泥石流灾害,对附近学校、居民集... 详细信息

2020年3月30日四川省凉山彝族自治州西昌市经久乡发生特大森林火灾,大火持续3 d,过火面积超30 km2。山火后在坡面堆积了厚度1~5 cm不等的灰烬层,同时火烧迹地本身结构被扰动,在强降雨条件下极易诱发火后泥石流灾害,对附近学校、居民集中居住点,尤其是泸山—邛海风景区等重要基础设施及人民生命财产构成了严重威胁。通过遥感解译、野外调查及勘查,查明了不同火烈度及对应火烧迹地灰烬层和结构扰动特点,表明重度、中度和轻度火烧区分别占比46.8%、37.9%和15.3%,且火烧区火烧迹地坡面灰烬及土壤结构扰动层平均厚度与火烈度成正比,其中轻度、中度和重度火烧区平均厚度分别为1.20 cm,3.23 cm和5.04 cm。提出了基于中度及重度火烈度区面积占比、火烧迹地坡面灰烬及结构扰动层厚度、产沙区平均坡度、主沟平均纵比降、沟道流域面积5个影响因子,采用专家经验法对火烧区共63条潜在泥石流沟道进行火后泥石流易发性评价,结果表明:火烧区所有沟道中,有29条为高易发,占总数的46.0%;23条为中等易发,占总数的36.5%;8条为低等易发,占总数的12.7%;3条为不易发性,占总数的4.8%。考虑火烧区超过50%以上的沟道流域面积不足0.2 km2,且这些沟道平均纵比降大,坡面灰烬、泥沙等松散物源堆积较厚,使得中等及高等易发性泥石流沟道数量占比高达82.5%,一遇集中降雨,发生火后泥石流可能性极大。

关键词：西昌市森林火灾火烈度火后泥石流易发性

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帕隆藏布流域冰川泥石流易发性研究

灾害学 2023年第2期38卷 47-52,78页

作者：刘府生席传杰胡卸文周永豪何坤盛豪徐玉龙刘波中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都610031

帕隆藏布流域地处藏东南高海拔,高地应力,高烈度,高地温的地形急变带,现代海洋性冰川分布,流域内冰川泥石流频发,合理评价流域内冰川泥石流易发性对工程建设具有重要意义。考虑到目前流行的机器学习算法应用的局限性,采用因子分析和证... 详细信息

帕隆藏布流域地处藏东南高海拔,高地应力,高烈度,高地温的地形急变带,现代海洋性冰川分布,流域内冰川泥石流频发,合理评价流域内冰川泥石流易发性对工程建设具有重要意义。考虑到目前流行的机器学习算法应用的局限性,采用因子分析和证据权模型相耦合的方法建立易发性评估模型。将帕隆藏布划分为169个子流域,通过遥感解译和现场调查确定泥石流发育情况,并选取14个与冰川泥石流相关的影响因子进行分析。结果表明:冰川泥石流极高易发区集中在帕隆藏布干流古乡至通麦段、波堆藏布上游段、瓤达曲小流域段,共包括104个子流域,总流域面积为2308.4 km^(2),占所有子流域面积的24%。

关键词：帕隆藏布冰川泥石流因子分析易发性评估

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冻错曲冰湖溃决风险及坝体稳定性研究

四川水力发电 2020年第4期39卷 8-12,123页

作者：何兴祥胡卸文刘波王蛟盛豪西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室四川成都610031

随着交通建设和水电开发等人类工程活动不断向西藏高海拔地区推进,高海拔冰湖溃决洪水及泥石流问题出现。笔者首先通过野外地质勘察、室内遥感解译对西藏洛隆县冻错曲冰湖的溃决风险进行研究,然后运用Geo-studio软件分析了堰塞坝的抗滑... 详细信息

随着交通建设和水电开发等人类工程活动不断向西藏高海拔地区推进,高海拔冰湖溃决洪水及泥石流问题出现。笔者首先通过野外地质勘察、室内遥感解译对西藏洛隆县冻错曲冰湖的溃决风险进行研究,然后运用Geo-studio软件分析了堰塞坝的抗滑稳定性。结果表明:冻错曲冰湖堰塞坝结构稳定,渗透性好,坝体未发生明显变形,汛期和非汛期冰湖面积变化小,溃决概率为0.42,溃决可能性较小。在非汛期、汛期和汛期叠加冰雪融化三种工况下,稳定性系数分别为1.311、1.197和1.057,坝体处于基本稳定状态。研究结果可为西藏地区冰湖堰塞坝稳定性分析和工程建设提供参考。

关键词：冻错曲冰湖堰塞坝溃决风险稳定性