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基于流速衰减特征的泥石流冲出距离预测方法

山地学报 2012年第2期30卷 216-221页

作者：铁永波成都地质矿产研究所

泥石流冲出距离的确定是泥石流灾害评价及防治中的关键环节。基于泥石流在堆积区流速的变化特征,提出了泥石流流速"衰减系数"的概念。通过对泥石流流速衰减系数的定义和计算公式的推导,提出了一种基于泥石流流速衰减系数来确定泥石流冲... 详细信息

泥石流冲出距离的确定是泥石流灾害评价及防治中的关键环节。基于泥石流在堆积区流速的变化特征,提出了泥石流流速"衰减系数"的概念。通过对泥石流流速衰减系数的定义和计算公式的推导,提出了一种基于泥石流流速衰减系数来确定泥石流冲出距离的新方法,并以四川省泸定县干沟泥石流为实例进行计算和验证。研究结果表明:当干沟泥石流在堆积区的流速大于初始(沟口)流速的15%时,流速的衰减程度极为显著;而当堆积区流速小于初始速度的15%时,流速的衰减极为缓慢。研究结果对泥石流灾害的危险性评价及防灾减灾具有一定的理论和实践意义。

关键词：泥石流流速衰减系数冲出距离预测方法

汶川地震灾区坡面和沟谷泥石流冲出距离计算方法

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防灾减灾工程学报 2012年第6期32卷 759-765页

作者：马超胡凯衡崔鹏雷发洪中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 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

坡面型和沟谷型泥石流是2种不同的泥石流,不能用单一模型来计算它们的冲出距离。经分类研究,发现它们冲出距离的主影响因子有很大不同:对于沟谷型泥石流,主要是沟道内的松散物质储量;而对于坡面型泥石流,主要是坡面松散体的高度以及体积... 详细信息

坡面型和沟谷型泥石流是2种不同的泥石流,不能用单一模型来计算它们的冲出距离。经分类研究,发现它们冲出距离的主影响因子有很大不同:对于沟谷型泥石流,主要是沟道内的松散物质储量;而对于坡面型泥石流,主要是坡面松散体的高度以及体积。2种泥石流的冲出角分布也存在很大差别:研究区沟谷型泥石流的冲出角在29.6°～82.9°之间,表现出"高量级、高冲出角"的特征;坡面型泥石流的冲出角在25°～47°之间,且大部分的冲出角在30°左右,表现出"低量级、低冲出角"的特征。在此分析的基础上,用回归分析方法建立了汶川地震灾区2种不同类型泥石流冲出距离的计算方法。最后,将经验计算方法用陈家坝文家坪坡面泥石流和红椿沟泥石流进行验证,与实际值较为吻合。

关键词：汶川地震坡面型泥石流沟谷型泥石流冲出距离

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暴雨泥石流冲出距离预测

山地学报 2011年第2期29卷 250-253页

作者：铁永波唐川倪化勇成都地质矿产研究所成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

有效确定泥石流可能的危险范围对制定防灾减灾规划具有重要的参考价值。在对2008-09-24北川县境内发生的72处暴雨泥石流调查的基础上,通过对泥石流冲出距离的统计分析,提出了基于地貌学特征的泥石流冲出距离预测模型。模型根据泥石流沟... 详细信息

有效确定泥石流可能的危险范围对制定防灾减灾规划具有重要的参考价值。在对2008-09-24北川县境内发生的72处暴雨泥石流调查的基础上,通过对泥石流冲出距离的统计分析,提出了基于地貌学特征的泥石流冲出距离预测模型。模型根据泥石流沟流域面积的大小分类,给出了相应的计算取值参数范围。将该模型应用到汶川县城后山2条泥石流沟进行验证,计算结果表明,用模型预测的泥石流冲出距离比实际冲出距离稍偏大,平均误差值介于4%11%间,这对泥石流实际冲出距离的预测是可行的。

关键词：暴雨泥石流冲出距离预测模型汶川震区

泥石流的形态特征和危险性经验模型 ——以甘肃天水南部娘娘坝为例

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泥石流的形态特征和危险性经验模型 —...

作者：王丽娟北京林业大学

学位级别：硕士

泥石流是介于滑坡或落石与河流泥沙输移之间的一种现象。泥石流通常是由于强降雨诱发的,洪峰流量较大,导致堆积扇上沉积物沉积,并对基础设施和人员造成危害。甘肃天水位于黄土高原,因地质、降雨等多种因素,为泥石流发育提供了有利的条件... 详细信息

泥石流是介于滑坡或落石与河流泥沙输移之间的一种现象。泥石流通常是由于强降雨诱发的,洪峰流量较大,导致堆积扇上沉积物沉积,并对基础设施和人员造成危害。甘肃天水位于黄土高原,因地质、降雨等多种因素,为泥石流发育提供了有利的条件,使该地区频繁发生滑坡、泥石流等地质灾害,但目前为止关于泥石流类型、运动过程特征分析及危险性评估方面的研究还较少,因此,对泥石流灾害开展相关研究也很有必要性。本研究对甘肃省天水市娘娘坝镇因2013年暴雨诱发的多处泥石流综合野外调查、遥感影像、无人机航拍、室内实验等方法进行研究,获取了54个滑坡型坡面泥石流、23个冲蚀型坡面泥石流和25个流域型泥石流的形态特征参数,基于泥石流的颗粒级配特征,分析了三种类型泥石流的形态判识条件、面积-坡度变化过程、主要侵蚀过程特征,评估了三种类型泥石流的危险性,为未来该区域地质灾害预防提供一定的理论支撑和数据积累。通过对甘肃省天水市娘娘坝镇泥石流的研究,得到了以下结果:（1）在三种类型泥石流中,细颗粒含量在滑坡型中最高,冲蚀型次之,流域型含量最少;而粗颗粒含量则相反,流域型含量最多,冲蚀型次之,滑坡型含量最少。（2）结合坡面型泥石流的特征,对其地形陡峭指数（R）进行修正,修正之后能明确判别三种泥石流。判别结果为:滑坡型坡面泥石流的特征为堆积区坡度＞2.5°,流动路径长度＜330 m,流动比均值为0.64;冲蚀型坡面泥石流特征为堆积区坡度＞9°,流动路径长度＜330 m,流动比均值为0.59;流域性泥石流的特征为堆积区坡度＞5°,流动路径长度＞330 m,流动比均值为0.39。（3）面积-坡度变化曲线能反映出滑坡型、冲蚀型坡面泥石流和流域型泥石流的主要侵蚀过程。滑坡型的曲线变化表明该类型有两种侵蚀过程,一种是在坡面上只有收敛过程,另一种是在坡面上坡面扩散为主;冲蚀型的曲线反映出该类型以坡面收敛为主要侵蚀过程;流域型泥石流的曲线表示该类型以沟道收敛为主要侵蚀过程。（4）三种类型泥石流的沟道淹没面积、堆积面积与泥石流体积均呈现正相关关系;流动性与泥石流体积呈现负相关关系。结合地形因子w分析的结果为在滑坡型泥石流中体积因素在流动性中影响较大,主要以扩散过程为主;另两种泥石流流动性受地形因素影响较大,以滑动过程占主导地位。通过体积关系可以表示泥石流在堆积区上的运动距离。三种类型泥石流的冲出距离与沟道高差呈现正相关关系,冲蚀型泥石流和流域型泥石流的冲出距离与体积呈现正相关关系,而滑坡型泥石流是呈现负相关关系,结合地形陡峭指数（R）后能表示各类型泥石流。

关键词：泥石流地形陡峭指数面积-坡度变化曲线流动性冲出距离

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泥石流对成兰铁路镇江关车站影响评价

泥石流对成兰铁路镇江关车站影响评价

作者：易静成都理工大学

学位级别：硕士

泥石流是一种暴发突然、破坏力极大的自然灾害。随着山区经济的发展和铁路线路的延伸,铁路遇到的泥石流灾害亦随之增加。研究区位于四川省松潘县,该区山体稳定性差岩石破碎,地质构造复杂,地震活动频繁;受季风气候控制,降雨量时空分布不... 详细信息

泥石流是一种暴发突然、破坏力极大的自然灾害。随着山区经济的发展和铁路线路的延伸,铁路遇到的泥石流灾害亦随之增加。研究区位于四川省松潘县,该区山体稳定性差岩石破碎,地质构造复杂,地震活动频繁;受季风气候控制,降雨量时空分布不均,即多暴雨天气发生频繁;加上不合理的人类活动,加剧了该区泥石流灾害的发生。成兰铁路将在镇江关乡建车站,铁路将通过庙子沟、东龙沟泥石流的堆积区。庙子沟泥石流和东龙沟泥石流均属于山区沟谷型泥石流,自然状态条件下在地质历史时期已处于衰退停歇期;在近50年内未发生过中等及其以上规模泥石流。由于2008年5.12汶川八级地震的发生和人类活动的破坏,形成了较丰富的松散物源,两条沟均具备了暴发泥石流的条件。泥石流一旦暴发,将会对铁路桥梁和车站造成不利影响。为了保证成兰铁路的安全畅通和车站、桥梁的安全,因此对两条泥石流沟进行性质、特征、形成条件的调查,对两条沟进行泥石流危险性评价,分析其对车站的影响,并提出相应的工程措施建议,这对铁路工程防灾减灾有着重要意义。本文首先介绍了两条泥石流沟发育的背景条件;阐述泥石流的发育特征,分别从形成区、流通区、堆积区对两条泥石流沟流域特征进行描述;根据泥石流沟自身的特点,选用现阶段一些最新的泥石流研究成果,推算出了不同设计频率下两条泥石流沟的流速、峰值流量、总量、冲击力等动力参数;并采用最新的单沟泥石流危险度计算公式对两条沟泥石流危险度进行计算;运用2009年铁永波博士提出的强震区冲出距离评价模型预测泥石流最远冲出距离;运用2007年Matteo Berti提出的泥石流堆积范围预测模型计算不同频率下的堆积范围,并根据评价结果分析其堵江的可能性;基于堆积区地形特征和距离主沟长度两参数运用GIS技术分析泥石流危险性分区;结合沟谷地形特点及计算分析结果,分别分析其对镇江关车站和桥梁的影响,最后结合两沟泥石流发育条件,运动特征和堆积范围,提出了“拦排结合”的泥石流防治措施建议。

关键词：泥石流特征危险性评价堆积范围冲出距离