舟曲三眼峪“8.8”特大泥石流灾害特征与风险减缓对策

舟曲"8.8"特大泥石流是我国有历史记载以来造成损失最大的一次泥石流灾害,如实地记录这次灾害的特点、形成条件及致灾因素,分析其发展趋势并提出风险减缓措施,对指导灾后重建和今后的研究都是十分必要的。以舟曲"8.8"泥石流中的三眼峪为对象,从泥石流分区特征、堆积特征以及其特征值等方面描述了泥石流灾害特征;从地形地貌、固体物质和极端降雨三方面分析了泥石流的成因;认为城镇建设挤占泥石流排泄通道、不合理的人类工程活动、毁林垦荒破坏生态环境是导致本次灾害损失惨重的原因;三眼峪沟泥石流仍处于发展之中,再次发生泥石流的可能性很大,频率和规模将呈现增大的趋势,提出了局部避让与排导、工程治理、监测预警和公众教育等综合风险减缓措施。

对三眼峪泥石流以往防治措施的反思

"8.8"舟曲特大山洪泥石流灾难惨重,引起国内外工程地质界的广泛关注。调查发现,以往的防治工程在这次特大泥石流中彻底被摧毁,防护能力完全失效,对此应深刻反思,吸取教训。在现场调查的基础上,通过离散元数值模拟和理论分析计算,得出浆砌块石拦挡坝抗泥石流冲压强度不足,泥石流流量与排导工程断面不匹配,排导沟行洪能力严重不足和弯道过多曲率较大等结论。这些问题的思考与认识可作为灾后治理工程方案论证的借鉴。

舟曲“8.8”三眼峪特大泥石流特征值分析

在对甘肃省舟曲县“8．8”特大泥石流调查的基础上，分析计算了三眼峪泥石流的静力学和动力学特征值。三眼峪泥石流重度介于2．O～2．15t／m^3之间，属于黏性泥石流；支沟大眼峪和小眼峪坡降大，谷底窄，泥石流流速比主沟流速大，最大流速达9．2m／s，流通区积蓄能量巨大；主沟最大流量位于大眼峪沟与小眼峪沟交汇处（峪门口），流量达1830m^3／s，一次最大冲出量为152×10^4m^3，泥石流规模为特大型；三眼峪沟泥石流冲压力最大为小眼峪沟沟口断面处，冲击力为245kPa；实测泥石流堆积扇中石块最大粒径为11．2m，计算三眼峪沟泥石流中石块最大运动速度达15．06m／s。特征值分析结果可为舟曲泥石流灾后重建过程中工程设计提供重要依据。

舟曲“8.8”特大泥石流治理中的关键技术研究

舟曲"8.8"特大泥石流灾后治理中的关键技术研究是治理工程首先需要解决的问题,包括3个关系,即泥石流流量与排导沟断面关系、泥石流冲击力与拦挡坝强度关系、泥石流物源级配与柔性防护拦疏关系。提出了长流水小排水槽、一般山洪泥石流中排导槽、特大山洪泥石流生态景观休闲大缓冲区的设计理念,解决了百年一遇泥石流对排导沟流量与断面的设计要求。提出用钢混结构重力式拦挡墙替代原有浆砌块石重力式拦挡墙,满足了坝体对冲击力与强度的关系。建议在流通区设置SN S柔性防护网,采用钢丝绳环形网在发挥拦挡的同时达到泄水的要求。研究成果对于舟曲泥石流灾后治理设计方案具有科学价值。

三眼峪特大泥石流堆积特征

通过野外勘查与试验,认为三眼峪泥石流沟是一个高频泥石流沟,历史上发生多次重大泥石流灾害事件,多期泥石流堆积物在沟道及沟口上下超覆叠置。结合泥石流发生前后遥感影像对比,采用A rcG IS平台进行分析,"8.8"特大泥石流一次最大冲出固体物质总量达152.18×104m3,所到之处房毁江堵,并形成长约1.9 km的狭长堆积,堆积量110.58×104m3,最大堆积厚度达10.8 m。因泥石流堆积特征是泥石流发生、发展、活动过程的客观记录,分析了三眼峪早期和"8.8"泥石流在不同部位的堆积特征和破坏程度,为泥石流综合整治和灾后重建规划提供参考。

基于三眼峪特大泥石流降水特征的灾后重建工程设防标准的讨论

舟曲"8.8"特大山洪泥石流灾害损失惨重,举世瞩目,灾难发生后泥石流隐患依然存在,灾后重建中面临的第一个难题便是灾后重建工程设防标准的确定问题。通过分析激发"8.8"舟曲特大山洪泥石流灾害降水的时间与空间分布特征,认为本次降水具有强度大、历史短,局地性强的特征。基于此,建议灾后重建工程的泥石流综合治理工程设计中应充分根据本次降水的特征,考虑最不利的极端条件下即按此次降水雨强涵盖整个三眼峪流域范围所产生的最大流量。

三眼峪特大泥石流发展趋势分析

舟曲"8.8"特大山洪泥石流灾难之后,研究其发展趋势是做好舟曲灾后重建和防灾减灾工作的基础。通过现场调查和搜集历史数据,分析了泥石流再次爆发的可能性和发展趋势。认为三眼峪沟爆发泥石流的地形地貌和降雨条件依然存在,"8.8"特大泥石流的下泄量体积仅180×104m3,仅为总物源的1/15,大量的松散物质仍然堆积在沟谷内,三眼峪仍然具有再次发生泥石流的可能性。三眼峪沟泥石流仍处于不断发展之中,频率和规模将呈现增大的趋势,灾后泥石流堆积扇上人员、住房和基础设施减少会使泥石流造成的灾害损失减小。

D-InSAR技术在阿干镇矿区地面沉降监测中的应用

煤矿区过度开采引起的矿区地表形变和地面塌陷对人民群众的生命和财产安全造成极大的隐患,准确获取矿区地表形变范围及形变量、预测地表形变趋势具有重要意义。传统的地表形变监测手段都是基于点位的观测,成本较高且难以获得整体形变趋势,本文采用先进的D-InSAR技术,针对D-InSAR技术流程中时空基线对相干性的影响、干涉图滤波方法及参数的影响等关键问题进行了大量实验和讨论,并提出了优化方案,获取了阿干镇煤矿区过度开采导致的两个严重塌陷区域及形变量,实验结果与甘肃省地质环境监测院实地调查结果高度一致,充分体现了D-InSAR技术在获取地表微小形变方面的强大优势及发展潜力,对D-InSAR技术在矿区地表监测、安全生产及土地规划等方面具有很好的实际意义。

舟曲县三眼峪沟特大型泥石流的形成和运动特征

2010年8月8日凌晨,舟曲县城北侧三眼峪沟和罗家峪沟暴发了自1949年以来强度最大的特大山洪泥石流灾害。本文基于现场调查,对三眼峪沟泥石流的运动特征进行了分析。该流域泥石流的特征显示,三眼峪沟"8.8"泥石流在流域中游已基本形成,但是,由于沟谷不同地段沟谷形态及固体物质的特征不同,泥石流在冲淤和流量方面差异显著。三眼峪沟的两个支沟汇合后,泥石流流量迅速增大,但其最大峰值流量未形成叠加,主沟出山口处最大峰值流量达1833.18m3/s。

甘肃省矿山地质灾害及其基本特征

甘肃是矿产资源大省,矿产开发利用规模大、强度高,因而矿山地质环境问题突出,其中矿山地质灾害的危害和威胁尤其严重。本文基于实际调查数据,论述分析了甘肃省矿山地质灾害的主要类型、基本特征及其危害特点。根据调查结果,甘肃省主要发育五类矿山地质灾害:采空地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流和矿坑突水。在这五类灾害中,采空地面塌陷分布最广、造成的直接经济损失最严重,滑坡发生频次高、造成人员伤亡最大,矿坑突水灾害分布范围、发生频次和危害程度相对最低。各类灾害的分布和发育特征受地质环境条件及矿山开采规模和开采方式的控制,灾害的危害特点与其分布和发育特征和活动特点有关。

甘肃舟曲三眼峪沟泥石流的形成条件与发展趋势

2010年8月8日,舟曲县城北侧三眼峪沟和罗家峪沟暴发的特大山洪泥石流,给舟曲县城人民生命财产造成了巨大损失。本文基于现场调查,分析了三眼峪沟泥石流的形成条件和未来泥石流的发展趋势。调查发现,独特的地形条件、极其丰富的固体物质储备和极端降雨条件,导致了"8.8"特大泥石流灾害。崩塌堆积体是三眼峪沟泥石流固体物质的最主要来源,受"8.8"泥石流的影响,沟内堆积物的稳定性进一步降低,一旦有强降雨发生,该沟很可能再次发生泥石流,并且泥石流的规模和活动性可能进一步增强。

舟曲县三眼峪沟泥石流灾害治理工程分析

2010年8月8日,舟曲县城北侧三眼峪沟和罗家峪沟暴发的特大山洪泥石流,给舟曲县城人民生命财产造成了巨大损失。基于现场调查、勘测,从流域地质环境条件,该次泥石流形成及活动特征,固体松散物质储存及补给方式,沟道冲淤变化及县城防灾等分析入手,阐述了拦挡工程在三眼峪沟泥石流治理中的作用,提出了以拦为主,拦排结合的治理观点;对拦挡坝工程类型进行分析选择,提出了采用抗冲击力强的中、高拦挡坝治理该沟泥石流,以确保足够的拦砂库容和工程的安全可靠性;依据各沟段泥砂补给及泥石流活动特征,分析拦挡坝构筑物形式及其功能和作用,系统部署了沟道拦挡坝工程。

“8.8”舟曲暴雨泥石流的成灾模式

通过对甘肃省舟曲县三眼峪沟和罗家峪沟"8.8"特大暴雨型泥石流的调查分析,认为突发性强降雨、高山峡谷地貌和丰富松散堆积物是该泥石流灾害发生的3个成因特征。就致灾特征而言,涉及到承灾对象,包括3个方面,首先是堆积区高密度建筑的挤占造成行洪能力不足,致使出谷口后的面状泥石流再次汇集,引起泥石流流量集中和过流断面不足,破坏性增强;其次是流通区天然堆石坝和拦挡坝受泥石流冲压和冲击,逐级溃坝后造成"多米诺骨牌效应"式的毁坏;第三是泥石流堵塞白龙江形成堰塞湖,造成城区淹没,加重了灾害。舟曲泥石流灾害非常具有典型性,在国内外属罕见,揭示其致灾特征对于灾后治理意义重大。

三眼峪特大泥石流形成的物源条件分析

通过对舟曲县"8.8"特大山洪泥石流三眼峪沟进行现场调查,从泥石流的岩土体类型及特征、地质构造、水文地质、新构造运动及地震等方面,对物源条件的地质环境背景进行了总结。调查结果表明:①三眼峪沟泥石流的松散固体物质主要包括崩塌堆积物、滑坡堆积物、残坡积物和冲洪积物。②三眼峪沟松散固体物质总量4 079.42×104m3,流域内可转化为泥石流的松散固体物质总量为2 644.54×104m3,占总量的64.8%。③三眼峪沟流域固体松散物质转化为泥石流组成部分的主要方式包括崩塌、滑坡直接堆积或堵塞沟道,被水流冲蚀、搬运;沟坡上的残坡积物、滑坡体、崩塌体表层在雨水面蚀作用下,细粒物质流入沟道,补给泥石流,增加了泥石流的黏度;沟道内的早期泥石流停积物直接被冲蚀、搬运,构成泥石流固体物质等。

三眼峪特大泥石流沟流域分区特征

三眼峪"8.8"特大泥石流属典型的沟谷型泥石流,整个沟域具有明显的形成区、流通区及堆积区。通过野外调查,竹塔沟—桥子沟以上的大、小眼峪上游沟脑为雨洪产流汇流区域,产流区与罐子坪—峪支沟一线之间为主要的固体物源区,大、小眼峪口至三眼峪口之间以过流为主,峪口至白龙江之间为堆积区。通过分析三眼峪流域分区特征和泥石流在不同分区的沿程冲淤变化,以期为建立三眼峪泥石流监测预警体系提供依据。

基于GPS静态定位法监测数据分析与塌陷特征认识

以采矿工程资料及塌陷区地面变形调查为基础,通过在华亭采煤沉陷区东峡煤矿区部署GPS监测桩,对地表沉陷变形采用静态定位法进行监测,并采用统计图示的手段对监测数据进行统计分析。结果表明:测区范围内垂直移动及沉降量由西向东、由南向北逐步增大;水平移动方向总体指向采空区方向,塌陷边缘地带水平变形小,越接近采空区移动量越大,水平移动变形越大;无论是垂直移动变形还是水平移动变形或是倾斜等监测数据显示,测区内由北向南其地表塌陷程度明显增强,与采煤工作面从北向南推进,采空区逐步向南发展所产生的岩移塌陷规律相一致。测区内地面塌陷垂直移动变形总体呈正态沉陷规律,各地段表现出时空上的差异沉降现象;而水平移动的方向及变形量也有差异性,反映出煤矿采空地面岩移塌陷的复杂性。地面塌陷总体受控于地层岩性、构造条件、采矿方式及采空区大小等,而降雨也可能是地表移动变形的重要影响因素。

基于Riegl VZ-1000三维激光扫描仪在矿区塌陷坑监测中的应用

三维激光扫描技术为塌陷坑的地表移动规律研究提供了新的途径。文中利用Riegl VZ-1000三维激光扫描仪所采集的塌陷坑点云数据生成高精度DEM,对塌陷坑两期DEM对比分析获得塌陷坑沉降等值线图。通过塌陷坑基本形态变化、边界对比、典型断面对比以及塌方量统计,为塌陷坑形变机理研究提供了有力的数据支持,为塌陷坑恢复治理提供了科学依据。

三维激光扫描技术在华亭东峡煤矿塌陷区监测中的应用

三维激光扫描技术可以获取被测区域的真实数字地表模型,能够以面状形式整体反应塌陷区的变形趋势,因此,在形变监测中的应用日益广泛。文中利用三维激光扫描技术所获取的两期点云数据进行叠加,所提取的特征点形变量与GNSS监测点成果吻合较好,验证了三维激光扫描技术监测应用的可行性和可靠性。同时,利用获取的典型监测断面和塌陷区沉降等值线图精确划定了塌陷活跃区的范围和沉降幅度,为塌陷区形变机理研究提供了科学依据。

礼县刘家沟泥石流形成及发展趋势分析

１流域概况及泥石流灾害刘家沟流域位于陇南地区礼县县城西北角，属长江上游嘉陵江流域西汉水二级支流，其排导沟直穿县城北部而过汇于燕子河，其地理坐标为东经１０５°６′５０″－１０５°１０′５０″，北纬３４°１１′３５″－３４°１２′３０″。流域形态总体呈羽...

舟曲泥石流桩林拦挡结构抗冲压极限分析

以舟曲泥石流灾害防治工程为背景,基于弹塑性有限差分方法计算分析了舟曲泥石流桩林拦挡结构的极限抗冲压能力。针对两种桩林拦挡结构设计方案,采用增量加载的数值计算方法确定了拦挡结构的侧向极限抗冲压力,并与规范建议的泥石流冲击力经验公式计算结果进行了校核。计算结果显示,舟曲泥石流桩林拦挡结构的侧向极限抗冲压力均大于经验公式计算的泥石流冲击力。