“8·13”碱坪沟泥石流形成机理及特征研究

2010年8月13日在强降雨的作用下,四川省都江堰市龙池镇碱坪沟沟床启动并带动沟道两侧固体物质运动,形成大规模泥石流,冲毁沟口农家乐、龙池公路及沟口一处居民供水设施。碱坪沟泥石流是典型的震区沟谷型泥石流,通过分析泥石流的形成机理及容重、流速、流量、冲出量等动力学参数,得出泥石流的危险范围和威胁对象,并根据沟道中大量崩滑体等各类物源的堆积情况,在降雨作用下对其再次暴发泥石流的可能性进行了分析预测,还根据沟口现场堆积情况提出了防治建议。

汶川地震后四川省都江堰市龙池镇群发泥石流灾害

在2008-05-12汶川地震后的极震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙溪河流域的龙池"8.13"群发泥石流灾害就是其中之一。龙溪河流域在2010-08-13遭遇强降雨过程,流域内共有45处暴发泥石流,其中34处沟谷泥石流,11处坡面泥石流,泥石流冲出总量共334×104 m3,造成大量泥沙淤积在龙溪河下游河道内,该段河床平均淤高5 m。诱发"8.13"群发泥石流的最大1 h降雨量达75 mm,相当于20 a一遇的1 h降雨量。"8.13"群发泥石流中88.9%的泥石流活动集中在汶川地震发震断裂带附近3 km范围内,仅有11.1%的泥石流分布在距汶川地震发震断裂带3～5 km范围。除受汶川地震发震断裂带影响外,泥石流分布还受地层岩性和地形的影响。龙池群发泥石流以粘性泥石流为主,占总数的88.9%,而稀性泥石流很少,仅占总数的11.1%。小规模泥石流占多数,达到总数的60.0%;大规模泥石流很少,仅占总数的11.1%,其他为中等规模泥石流。泥石流流域主要为小流域,<1 km2的泥石流流域占多数,达到总数的68.9%;而>3 km2的泥石流流域很少,仅占总数的6.7%。龙溪河河道内的泥沙淤积受泥石流活动、主河道坡度和宽度的控制,河道上半段没有泥沙淤积,而下半段有大量泥沙淤积。龙溪河河道内淤积的泥沙颗粒粒径受沿岸泥石流流域岩性的影响,粒径从龙溪河上游到下游呈明显的从大到小的变化规律。龙溪河流域在遭遇较强降雨时还会暴发泥石流灾害;在汶川地震发震断裂带附近的山区,在暴雨激发下还有可能暴发群发性泥石流灾害。在雨季到来时需要提高警惕,预防地震次生泥石流灾害,特别要提防不易被发现的小流域泥石流灾害,做好防灾预案和预警报工作,最大程度地减轻泥石流灾害。

岷江上游大白杨沟泥石流特征及成因

大白杨沟流域位于岷江上游四川省茂县境内,处于叠溪镇较场山字型构造北端。该沟曾于1935年和1991年暴发过两次较大规模泥石流灾害,其中1935年暴发的泥石流受1933年叠溪7.5级地震影响,规模很大,其泥石流峰值流量达到557 m3/s。通过对大白杨沟流域两条支沟(小沟、大沟)的地形条件、水源条件及物源条件的特征分析,得出两条支沟具有形成泥石流的充分条件:(1)大沟沟道平均纵比降275‰,小沟为398‰,相对高差达2 023 m;(2)大沟拥有的物源总量为29.21万m3,小沟达到42.01万m3,物源丰富。这些条件很好地解释了小沟泥石流的强活动性。对后期泥石流的形成机制进行分析,大沟以"消防水管效应"形成泥石流为主,小沟则以"消防水管效应"和堰塞体溃决两种方式形成泥石流。最后,通过泥痕法还原了历史泥石流流量,并对后期泥石流流量做了较合理的预测,为大白杨沟泥石流灾害防治提供可靠的数据。

风化作用对沟谷型泥石流发育环境的影响研究

地质条件是泥石流发育环境的三大条件之一,其主要作用是为泥石流提供固体物源。风化作用对产生泥石流固体物源的影响很大。以岩石的坚固系数为基础,研究了物理及化学风化对形成泥石流固体物源的影响。研究结果表明:(1)物理风化是形成泥石流物源的主要原因,冰劈作用往往造成强烈的物理风化,有利于泥石流的发育;(2)化学风化不直接提供固体物源,但碳酸根离子的存在使化学风化不利于泥石流的发育。研究得出岩石坚固系数的物理风化和化学风化修正方法,最终得到形成泥石流的地质因子。形成泥石流的地质因子在汶川地震影响区内判别泥石流的暴发与否的应用研究中取得了较好的结果。

汶川强震区都江堰市双养子沟泥石流调查

2010年都江堰地区"8.13"强降雨导致该市龙池镇双养子沟爆发泥石流灾害。此次泥石流发生在汶川地震的高烈度区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成及成灾过程对认识强震区泥石流的发育意义重大。通过对此次泥石流灾害的现场调查,分析双养子沟泥石流流域特征,特别是在地震和暴雨共同作用下的泥石流沟道特征,讨论泥石流的起动方式。结果表明:双养子沟内崩塌滑坡体十分发育,沟床含有丰富的固体松散物质,沟内还分布有多处跌水坎及天然堆石坝;双养子沟道右岸滑坡体H1是在强降雨情况下失稳滑入沟床,堵塞沟道,然后在洪水作用下溃决形成泥石流的;泥石流沟在20 a一遇或大于20 a一遇强降雨条件下很有可能再次爆发泥石流。

苦水沟泥石流堵塞小沟河可能性分析与防治对策

2010年8月13日苦水沟暴发了较大规模的泥石流,致使主河短时堵塞并溃决,造成了较大灾害。为此研究了苦水沟泥石流形成的物源条件、地形条件、降雨条件及基本特征,根据沟道内取样及泥石流的洪痕断面计算了泥石流的重度、屈服应力、流速流量等静动力学参数,分析了苦水沟泥石流堵河的可能性,并提出相应的防治措施。

后发型地震泥石流灾害调查与防治建议——以孙家沟“8·13”泥石流为例

后发型地震泥石流是在发生地震后由暴雨、堰塞湖溃决等诱发因素激发形成的泥石流。"8.13"孙家沟泥石流是由汶川地震诱发的后发型地震泥石流。通过灾害调查,分析了"8.13"孙家沟泥石流的形成机理,计算了泥石流静动力学参数,得到泥石流的危害范围,对再次强降雨作用下发生泥石流的可能性进行了分析,并以孙家沟为例,探讨了后发型地震泥石流的防治对策。