拦砂坝失效条件下泥石流潜在危险性分析

受极端降雨的影响,泥石流灾害呈现多发、频发、致灾严重的特点。而采用拦砂坝等措施来防治泥石流是保护山区城镇的有效手段之一。随着时间的推移,部分拦砂坝已达到设计使用年限,存在因破坏失效而潜在危险性增大的问题。为了探明拦砂坝失效条件下的不同频率泥石流潜在危险性,以四川省金川县沙耳沟为研究区域,利用FLO-2D数值模拟软件模拟了无工程措施、拦砂坝正常运行和拦砂坝失效3种工况下的泥石流运动和堆积特征,并对泥石流危险性进行了区划。结果表明:工程失效与自然条件相比,最大堆积深度相差较小,平均堆积深度增加了2.57%~5.77%;最大流速和平均流速分别增加了0.1%~35.98%、1.95%~6.55%;冲出距离变远,冲出方量增加了3.14%~6.65%。相比无工程措施和拦砂坝正常运行条件,拦砂坝失效工况下高危险区面积分别增加了0.93%~3.39%、8.91%~17.93%;堆积范围分别增加了0.39%~0.83%、11.50%~22.50%。若拦砂坝失效,将产生巨大的泥石流潜在危险性,在极端天气下应加强对老化拦砂坝的监测预警。研究成果可为该地区地质灾害防治提供参考。