贡嘎山东坡磨西河流域泥石流暴发的临界雨量值初探

在实地调查和前人研究的基础上,查明了贡嘎山东坡磨西河流域内泥石流沟的分布状况、暴发规律及危害特征等;并根据近20年来流域内发生的典型泥石流灾害,分析了泥石流发生前的降雨过程,发现磨西河流域内泥石流发生的当日雨量和前6 d有效雨量之间具有明显的幂函数关系,据此以泥石流发生的当日雨量和前6 d有效雨量为指标,初步探讨了磨西河流域内泥石流暴发的雨量值。

磨西河特大型泥石流堵塞大渡河分析——以一次泥石流规模、不同频率雨洪法流量定量计算

通过一次过程总量与堵河最小规模的计算,磨西河泥石流堵塞大渡河最小的一次过程总量为84.26万m3。在不同频率下的泥石流一次过程总量计算中,当P=2%(50年一遇),磨西河一次过程总量为83m3,发生堵河可能性较大。

磨西河泥石流堵断大渡河物理模拟与早期识别

历史记录与堆积区证据显示,四川泸定磨西河泥石流历史上堵断大渡河事件易发、频发,为泥石流堵河的典型案例。为了深入剖析磨西河泥石流相关物理参数对其入汇主河运动过程的影响,本文采用1∶500几何相似模型进行了物理模拟试验,结果表明:1)泥石流密度、流量比对泥石流堵河影响程度大,其均与泥石流堵河程度显著正相关,密度、流量比越大,堵河程度越严重,且存在发生堵河事件的临界点;2)流速比对堵塞影响程度小;3)磨西河堵断大渡河的早期识别指标为,当磨西河泥石流流量大于2 000 m3/s,泥石流物质组成为漂卵石混中粗砂、少含水时,磨西河泥石流易发生堵断大渡河的危害。磨西河泥石流堵断大渡河事件具有很强的偶然性与不确定性,本文仅选取磨西河与大渡河交汇区开展物理模拟试验,通过试验获取影响堵河发生的单因子临界值进行堵河早期识别,可能存在一定误差,但不失为堵河判别方法的创新,具有一定的实践意义,也为相关泥石流入汇主河早期识别理论与试验研究提供了技术方法。

磨西河流域泥石流流域形态的非线性特征

泥石流是磨西河流域地质环境演化的一个重要地表过程,研究该流域内泥石流的地貌发育及演化特征可为磨西河流域第四纪以来地质环境的演变提供重要信息。通过对流域51条泥石流沟地貌形态的统计分析发现,磨西河流域内泥石流的分布在空间上表现出明显的不均性,流域内泥石流沟的数量与对应的主沟长度、主沟纵比降及流域面积之间存在着明显的分形现象,具有较高的自相似性。结果表明,泥石流沟谷形态的非线性演化特征及现象是对磨西河流域冰川环境和地质构造环境响应的直接结果,主要体现在现代冰川对流域的强烈侵蚀和贡嘎山隆升而导致流域的强烈下切。研究结果可为流域内泥石流灾害的形成机理、防灾减灾及流域环境演化提供理论依据。

磨西河流域泥石流发育特征及其环境响应分析

磨西河流域是我国西南典型的强震区和冰川泥石流的集中发育区,且泥石流的发育和发生均表现出了与冰川冰碛、构造运动强度及气候环境相关的响应特征。为探索研究区内泥石流沟的发育及其对环境变化的响应,应用地貌演化及系统理论方法,在分析流域内泥石流发育对环境响应(主要包括对冰川环境变化、气候环境变化和构造运动环境的响应)特征的基础上,对其响应模式进行了探讨。结果表明,流域内泥石流对冰川环境变化的响应主要表现为泥石流暴发的规模与冰川规模呈正对应关系;对气候环境变化的响应主要表现为气候变暖时期泥石流发生的频率高,气候寒冷时期泥石流暴发的频率较低;对构造运动的响应主要表现为泥石流的空间分布密度与构造运动强度呈正对应关系。