考虑降雨-洪水-泥沙作用下的淤地坝溃决致灾风险评估

淤地坝一旦遭遇极端降雨极易导致洪水漫顶溃决,将对下游人民群众造成极大威胁,亟需开展淤地坝溃决风险定量评估。现有研究忽略泥沙对溃决致灾过程的影响。本研究通过分析降雨诱发的泥沙对溃决致灾的影响过程,揭示降雨-洪水-泥沙作用下的溃决致灾机制,建立考虑降雨-洪水-泥沙作用下的淤地坝溃决致灾风险定量评估模型,将传统的“降雨-洪水”研究发展为“降雨-洪水-泥沙”,实现溃决坝体的精准判定和风险定量评估。将模型应用于王茂沟流域两次溃决案例,并评估不同重现期降雨量的溃决致灾风险。结果表明:考虑泥沙对溃决致灾过程的影响,判定关地沟3坝、背塔沟坝和康和沟3坝溃决,判定结果与实际溃决情况吻合,忽略泥沙影响则背塔沟坝的溃决判定存在差异。与忽略泥沙对溃决致灾的作用相比,考虑泥沙作用2017-7-26降雨下关地沟3坝、背塔沟坝和康和沟3坝起溃时间分别提前11 min、13 min和7 min,有利于及时发出预警,快速撤离两岸群众,提升了淤地坝预警的准确度。不同重现期降雨量下,关地沟3坝10年一遇溃决流量为4.82 m^(3)/s,200年一遇溃决流量为5.97m^(3)/s。黄柏沟2坝和关地沟4坝在目前淤积情况下,可抵御200年一遇降雨。

帕隆藏布江特大型泥石流的成灾模式及防治对策——以扎木镇-古乡段为例

文章通过对雅鲁藏布江的Ⅰ级支流—帕隆藏布江扎木镇-古乡段辫状水系地貌的研究,认为其与两岸支谷发育的泥石流群有关。通过对位于该河段下游的古乡沟和上游的地质弄巴泥石流特征的重点剖析,发现了特大型泥石流发育的2个重要特征,即支谷上游冰蚀围谷中赋存大量巨厚古今冰碛物和支谷中游峡谷段大型崩塌滑坡坝溃决。提出了特大型泥石流的成灾模式,并以该成灾模式解释了2000年易贡巨型滑坡堵江事件。最后,提出了基于上述成灾模式的帕隆藏布江流域特大型泥石流灾害防治的原则和方法。

崩滑型堰塞坝危险性快速评估研究进展

崩滑型堰塞坝(本文简称堰塞坝)是由地震、降雨、火山喷发等自然因素诱发的崩塌、滑坡堵塞河道所形成的天然土石坝,其在世界范围内广泛分布。崩滑型堰塞坝的形成与溃决具有高突发性、突溃性和强致灾性,严重威胁所在流域的人民生命财产安全。因此,快速开展堰塞坝危险性评估,对应急抢险救灾具有重要的现实意义。目前,对堰塞坝危险性快速评估的研究主要集中在成坝可能性、稳定性、寿命和溃决洪水4个方面。本文总结了堰塞坝成坝影响因素和成坝快速判别公式,系统阐述了堰塞坝稳定性和寿命的定义、影响因素及快速评估模型,详细归纳分析了堰塞坝溃决模式、溃坝影响因素及坝址与下游河道的洪水快速预测模型。研究表明:堰塞坝的形成主要受地形条件、固体物源条件和水源条件的影响;其稳定性、寿命和溃决主要受坝体几何形态、坝体材料与结构和水文特征等方面影响。根据影响因素所建立的评估模型在一定程度上可以快速估算堰塞坝的稳定性、寿命、溃决流量等参数,但由于信息获取不便等问题,评估结果仍然存在一定的不确定性。基于此,本文提出今后的研究方向:1)考虑不同外因(地震、降雨等)条件下滑坡、崩塌启动及运移过程大型模型试验,建立考虑关键影响因素和水土物质相互作用的成坝快速判别模型;2)基于物探等手段开展堰塞坝坝体材料和结构参数的快速获取研究;3)建立考虑能量转换与耗散的溃坝程度快速评估模型,分析残余坝体致灾危险性;4)构建流域堰塞坝溃决洪水演进及水库调蓄减灾分析模型,指导流域水量调度及流域范围内工程建设;5)开展堰塞坝灾害链对全流域影响的快速动态风险评估,为堰塞坝灾害预测及应急处置提供重要参考依据。

冰碛湖溃决易发性的定量评价

世界范围内的冰碛湖溃决往往造成巨大经济损失和人员伤亡.通过分析不含死冰的冰碛坝溃决机理和相关影响因素,采用控制变量法,以喜马拉雅山区21个溃决冰碛湖及其周围未溃决冰碛湖为研究对象,采用6个无量纲影响因子可以合理评估喜马拉雅山区和加拿大哥伦比亚省西南地区以及美国西北部地区的冰湖溃决易发性,但喜马拉雅山区不同级别判别阈值较加拿大哥伦比亚省西南地区偏大.危险冰体坡度因子、危险冰体温度因子、冰川坡向因子、危险冰体与冰碛湖体积因子、危险冰体与冰湖的运动因子、冰碛坝坡度因子是影响不含死冰冰碛湖溃决的主要因子,由这些影响因子构成的冰碛湖溃决易发性定量评价方法,可以用于其他地区的冰碛湖溃决易发性评价.