岷江河谷锄头沟震后泥石流致灾模式

锄头沟位于岷江河谷汶川县绵虒镇羌锋村,是汶川地震震后大型活跃型泥石流沟,震后大规模泥石流活动造成锄头沟泥石流拦挡工程失效,多次淤积损毁都汶高速公路G317和国道G213。震后泥石流治理工程对泥石流的发展起到一定遏制作用,也改变了泥石流的致灾模式。本文通过实地调查与数据分析,探讨了2019年8.20锄头沟泥石流的成因及对工程设施的致灾模式,提出了拦挡坝对翻坝泥石流能力的放大机理。研究表明:(1)锄头沟8.20泥石流灾害是由各支沟暴发、主沟铲刮而形成的大规模泥石流,受侵蚀铲刮效应影响其冲出规模放大约44.2%;(2)锄头沟泥石流致灾模式主要为:翻坝加速、侵蚀铲刮、侧蚀强烈、弯道雍高、磨蚀槽底、堵断桥涵、冲淤民房;(3)锄头沟泥石流现仍处于发展壮年期,在未来10~20年内遇强降雨仍会暴发大规模泥石流;(4)翻坝泥石流的破坏能力和拦砂坝坝高及过坝运动速度密切相关,当初速度为2 m/s、坝高25 m时,泥石流入射速度是初速度的11.1倍,故有效坝高较高、速度较低的翻坝泥石流对坝下的沟道仍具有很强的冲蚀能力;(5)当过坝泥石流初速度一定时,有效坝高对翻坝泥石流的水平距离的增幅呈下降趋势,这可为坝下副坝位置的选取或护坦尺寸的设定提供科学依据。