河道阻塞对行洪能力影响数值模拟研究

为定量探究堵塞体拥堵河道引起的洪泛区淹没情况,以陕西省灞河上游河段为例,基于二维水动力模型模拟了不同流量及堵塞工况下堵塞体上下游水流运动,并计算了淹没水深、淹没范围等。结果表明:垂向堵塞后堵塞位置的上游水深会急剧增大,上游断面流速显著减小,在洪峰流量为127 m^(3)/s的工况下,垂向堵塞率100%时上游水深、淹没面积达到未堵塞时的2.36和12.36倍。随着垂向堵塞率的增加,上下游水深差距增大,且该河段垂向堵塞率达到50%以上后,淹没面积会骤增,垂向堵塞率75%时淹没面积较堵塞率50%时增加83.43%;横向堵塞河道时,其上游断面水深增长较缓。此外,与“垂向堵塞率50%+横向堵塞率50%”这一基准工况相比,大流量工况下改变垂向堵塞率,其上游断面水深及淹没面积变化更为显著,而小流量工况下横向堵塞更易造成较大淹没面积。因阻塞河道而造成的淹没范围有限,受影响的河段长度约占总长度22%。研究结果可为类似河流复杂洪水演进分析及减小洪水风险提供理论参考。

基于非线性回归的暴雨泥石流堵河预测

堵河型泥石流灾害在汶川震区较为常见,其链式灾害效应严重威胁到了区域内人民的生命财产安全。故准确预测泥石流堵河程度,并采取相应的防治措施是至关重要的。以四川省绵竹市清平镇于2010年8月13日暴发的群发性泥石流为研究对象,通过分析因子权重,利用非线性回归建立了泥石流堵河程度的预测模型,并与已有模型进行了对比,论证了所建立模型的可用性,其后对不同降雨频率下的泥石流堵河程度进行预测。结果表明:流量比和流域面积是最佳的建模因子,所建立的模型绝对平均误差为0.049;与不同模型对比发现本文模型对于清平镇泥石流堵河预测具有很好的适用性;在极端降雨下,部分沟道堵河预测程度为1,会造成绵远河堵断。研究成果可为该地区泥石流灾害的防治和治理提供参考。

SPH-DEM流固耦合方法模拟金沙江白格滑坡应用研究

从力学本质来讲,滑坡属于滑坡动力学和水动力学复杂流固耦合问题。采用离散元方法(DEM)模拟滑坡体大变形、不连续问题,以光滑粒子流方法(SPH)模拟水体的流体动力学特性,充分利用不同数值计算方法的特点,构建SPH-DEM流固耦合算法,并应用于2018年10月10日西藏白格滑坡堵江的灾害模拟中。结果显示计算模型能较为准确地捕捉滑坡碎屑体入江激起水砂射流的规模以及范围,再现主堆积区向次堆积区产生二次滑移的动力过程,完整刻画堆积体的厚度、几何形态和断面特征。仿真结果有助于进一步深化对高速高位滑坡产生堵江过程和机理的认识,为后续进行抢险施工组织设计,制定防灾减灾策略提供参考。

金沙江白格滑坡残留体稳定性及堵江风险分析

为评估2018年金沙江白格村两次特大型滑坡堰塞堵江事件后所形成潜在不稳定块体(残留体)的稳定性及堵江风险,在应用严格三维极限平衡分析白格滑坡残留体稳定性的基础上,结合应急处置方案,基于SPH-DEM流固耦合模型,对残留体滑坡范围和堆积体厚度进行了预测,定量评估崩滑堵江风险。结果表明:①K1-Ⅰ和K2-Ⅰ滑块处于临界状态,失稳风险较大,存在再次发生滑坡堵江的可能;②河道清淤方法可降低堰塞体整体高度,增大滑坡物质堆积空间,有效降低再次滑坡堵江的风险。研究成果可为高位滑坡堵江风险预测提供一定参考。

滑坡–堵江–涌浪灾害链模拟的DEM–CFD耦合分析方法及其应用

滑坡–堵江–涌浪灾害链的演化过程涉及复杂的滑坡–河流相互作用。为了真实再现这一演进过程,本文提出了一种扩展的离散元法(DEM)与计算流体动力学(CFD)耦合数值方法,通过在局部平均DEM–CFD耦合方法中引入流体体积法(VOF)建立了一套能够描述河流自由水面演化的扩展DEM–CFD耦合数值框架,实现了对滑坡涌浪形成及传播过程的追踪;并提出了一种新的局部孔隙率计算方法即虚拟球模型,来克服网格颗粒临界尺寸比的限制,从而实现复杂地形建模要求;进一步通过多个典型算例验证其准确性和有效性。在此基础上,开展了滑坡–堵江–涌浪灾害链演化模拟,并应用至白格滑坡坝形成过程复演,深入分析了滑坡–河流动态演化过程及耦合作用机理。结果表明:所提出的方法能够准确模拟滑坡–河流相互作用;滑坡–河流–河谷地形的耦合作用驱动了灾害演化,滑坡体驱动了涌浪的传播,而河流则增加了滑坡体的动能耗散,且对其沉积过程在河流流向上产生相反影响;模拟得到的白格滑坡运移路径、沉积形态及涌浪侵蚀面积与实地调查结果吻合度较高,成功再现了2018年10月11日白格滑坡堵江事件。本文所提出的扩展DEM–CFD耦合数值方法为深入研究滑坡–堵江–涌浪灾害链演化机制提供了有力的数值工具,对于灾害预测及防灾减灾策略的制定具有一定的参考价值。

一九三三年叠溪地震滑坡堵江事件及其环境效应

１９３３年８月２５日叠溪发生７．５级强震，不仅使千年古城叠溪和邻近村寨被毁，人畜大量伤亡，道路、桥梁破坏甚多，而且极震区内地表变形破坏剧烈，岷江及其支流两岸出现大量滑坡、崩塌，堵江形成十余座天然堆石坝和堰塞湖。本文主要论述这次地震引起的滑坡堵江事件所产生的各种灾害及环境效应．

中国滑坡堵江事件目录

本文介绍了与滑坡堵江事件有关的几个基本概念，列出了１４７个滑坡堵江事件的“中国滑坡堵江事件目录”。目录中包括滑坡名称、发生时间、体积、所堵江河、堵江历时、诱发因素和主要危害等。

南水北调西线一期工程区泥石流规模预测及其对调水工程的影响

泥石流是南水北调西线一期工程区的主要山地灾害之一,可能对调水工程建设与运行期间的工程安全构成一定的威胁和危害。据调查,工程区分布有一定规模的有现代泥石流活动的沟111条、潜在性泥石流沟58条。主要探讨了泥石流发生规模预测中的清水流量、泥石流峰值流量、一次泥石流流出总量等参数的计算方法,在此基础上引入主、支流量比,分析了泥石流堵河问题及其可能堵河高度与回水长度,为评估泥石流对调水工程的影响提供了科学可行的定量分析方法。

长江流域鱼类洄游通道恢复对策研究

论述了鱼类洄游通道恢复的理论基础,我国鱼类洄游通道恢复的历史和现状,并分析了长江流域鱼类洄游通道阻隔现状及其对鱼类资源的影响。在此基础上提出了长江流域鱼类洄游通道恢复的对策:制定鱼类洄游通道恢复规划;建立鱼类洄游通道恢复的相关法律体系和协调机制;开展鱼类洄游通道恢复关键技术研究;加强鱼类洄游通道恢复研究能力建设,建立科学的技术支撑体系。

正射遥感影像地图制作技术在岷江上游滑坡研究中的应用

正射遥感影像地图是对遥感数字图像进行几何校正和投影差改正 ,并与数字化的简化地形图复合的一种新图 ,或是直接用遥感图像采用特定方法生成的具有地形要素的一种新的图种。该文介绍了陆地卫星 TM正射遥感影像地图的制作 ;利用卫星正射遥感影像地图 ,分析、解译出岷江上游地区 87个滑坡和崩塌体。采纳数据融合技术 ,对该区正射遥感影像进行重建 ,突出地形细节 ,提高了滑坡和崩塌体的解译精度。 3S技术结合 ,对岷江上游地区进行了三维重现 ,建立了岷江在汶川 -茂汶段的遥感信息三维模拟图。

西藏江河堵溃灾害及成灾环境分析

江河堵溃灾害指由江河两岸大规模滑坡、泥石流等在主河道形成堵塞坝和溃决造成的灾害。西藏近年发生的14次江河堵溃灾害都分布于藏东、藏南地区。根据形成江河堵塞坝的山地灾害类型其可划分为滑坡堵溃灾害和泥石流堵溃灾害及滑坡、泥石流混合堵溃灾害,形成过程各有特点。西藏江河堵溃灾害集中分布于藏东、藏南,这与这里下述因素有关:河谷深切,山高坡陡;新构造运动活跃,地震频繁;第四系冰碛等松散堆积物深厚;海岸性冰川发育,冰湖广布。

金沙江白格滑坡残留体失稳堵江风险分析

2018年10月10日和11月3日,金沙江上游白格滑坡两次滑动形成堰塞湖,对下游造成了巨大破坏;且其滑源区边界外仍存在K1、K2和K3等3处规模较大的残留体,有再次失稳堵江的可能性,对下游4座在建水电站构成威胁。受滑坡区自然地理地质条件制约,现阶段对白格滑坡残留体的规模、可能的失稳模式、一次失稳体积等方面的研究工作较少,不能为金沙江上游相关建设风险管理提供支撑。针对上述问题,2019年,对滑坡残留体开展了精细地形测量、变形现象详细调查、深部结构探测等工作,系统分析了3处残留体的体积、失稳方式、可能的失稳组合;在考虑失稳体的铲刮效应、运动轨迹、松方系数等基础上,对残留体入江规模进行了分析;根据河谷地形数据,基于PFC3D软件模拟和"10·10""11·3"两次白格堰塞体的形态特征,对不同失稳规模进行了堰塞体堆积形态预测。结果表明:3处残留变形体体积分别为159.3×10^(4)、460×10^(4)、142×10^(4) m^(3)。滑坡残留体存在小规模坍塌、大范围卸荷变形、一定规模岩土滑移失稳3种变形破坏形式。最危险失稳工况以1–4、2–1、3–1、3–2这4个亚区同时失稳可能性最大,失稳总体积达271×10^(4) m^(3)。白格滑坡残留体不同失稳工况下,沿主滑槽入江堆积最大堆积高度47.5 m,堆积高程2937.5 m;沿白格滑坡凹槽上游斜坡入江堆积最大堆积高度28.7 m,堆积高程2923.7 m。

浅析泥石流造成河流堵塞应急处置

以重庆太平桥堰塞湖处置、云南元谋河道疏通、四川清平乡特大泥石流河道排险、甘肃舟曲白龙江河道疏通为例,分析了泥石流发生后河道周边形成扇堆积区,掩埋道路,由于堆积区含水率高,承载能力低,重型设备无法直接进入作业,无法正常快速开展工作的难点,从这几次抢险过程中总结出通过抛石挤淤填路、钢板路基箱支撑等方法,迅速抢通铺设到各作业面道路,使各种重型设备通过道路到达各工作面高效展开疏通作业的经验。研究成果能够为类似泥石流造成河流堵塞应急处置提供可借鉴的方法和经验。

农田主河道清淤护砌技术的应用研究

农田主河道是农业的重要水源,农村河道常常会因为清理不到位而出现淤泥堵塞,一旦发生堵塞,便会影响正常使用。因此,清淤护砌施工技术的推广和应用具有重要的现实意义。本文通过介绍农村主河道治理中存在的问题,探讨了河道清淤护砌技术在河道整治清淤中的应用,为河道治理提供参考。

河床式水电站尾水河道爆破拆挖工程施工介绍

为解决河床式水电站尾水壅堵问题,对已投产发电的贯流机组水电站尾水纵向导墙建筑物和河床岩坎进行爆破拆挖施工,应用专业的爆破技术和完善的安全防护,采用“筑岛”平台填筑施工的办法,在不影响机组发电前提下,安全完成了工程施工,取得了预期效果。

南沙龙穴造船基地水下大砂袋封涌施工

介绍南沙龙穴造船基地深水河涌水下大砂袋封截的施工经验。

甲司口沟泥石流动力学参数及堵河可能性计算

以甲司口泥石流为工程实例,利用遥感影像、无人机测量、现场调查等,对泥石流沟发育特征进行分析和评价;计算泥石流动力学参数,并根据计算结果计算判断堵河可能性,为泥石流防治工程设计提供科学依据。研究表明:甲司口沟沟道总长度13.9 km,流域面积80.8 km^(2),流域内高差近3600 m、流域内物源总储量为1025×10^(4)m^(3),泥石流物源以沟道堆积物源、崩坡堆积物源为主,甲司口沟具备形成泥石流的地形、物源及水源条件;甲司口沟泥石流动力学参数计算结果与灾害史实测数据相符;杂谷脑河有发生堵塞形成溃决性泥石流灾害的可能,经过计算采用以“拦”为主的泥石流治理方案时,发生泥石流堵塞杂谷脑河的可能性较小。