尼洋河中下游高寒山区泥石流发育规律和危险性评价研究

摘要

尼洋河流域位于青藏高原的东南部，是我国泥石流灾害较为严重的地区之一。尼洋河中下游紧临雅鲁藏布江缝合带北界，受区域构造及构造运动的强烈影响以及广泛发育花岗岩和变质岩，在尼洋河支流流域内形成了大量松散固体堆积物，为泥石流的形成提供了丰富的固体物源，加上夏季充足的降雨及冰雪融水为泥石流的暴发的发育提供了有利的水动力条件，使得该区泥石流尤为发育。研究区选择尼洋河流域经济最发达、人口最密集的更张乡～河口河段，该河段长77.5km，共发育泥石流地质灾害36处。尼洋河流域属于典型的高寒山区，大中型支沟沟源广泛分布现代海洋性冰川，由于其海拔高、交通困难，难以监测，使得该区泥石流具有暴发时间和地点的随机性，危害极大，难以防控。随着我国西部大开发的深入开展，尼洋河流域的基础工程建设和移民扶贫搬迁持续推进，这些工程活动又不可避免的接触泥石流，而工程不能一味的采取绕避措施。
　　本文基于已发泥石流的野外调查和遥感解译数据，对泥石流的分布规律和典型泥石流分析、研究泥石流主控因子和形成机制，通过GIS技术，对区域地理数据进行收集、整理、空间分析、分区统计，分析得出尼洋河中下游区的泥石流危险性区划图。将“3S”技术的优势深入应用到尼洋河中下游流域危险性评价分析之中，综合分析研究地质数据、DEM数据、遥感数据、降雨数据等空间数据，取得主要内容与成果如下:
　　(1)尼洋河流域中下游河段人类主要活动区内共发育36处泥石流，可分为两类，分别是降雨型泥石流和冰川降雨型泥石流，其中降雨型泥石流发育更普遍，高山冰雪区特有的冰川泥石流在该区也较为发育，占泥石流总数38.89％。由于地形地貌复杂、构造强烈、高山区多有冰川分布，所以形成泥石流的物质来源丰富，这些物源大都汇聚于沟谷，发育成破坏力更强的黏性泥石流。
　　(2)考虑到泥石流灾害的流域特性以及危险性评价图的适用性和精确性，选取15000的阈值将研究区细化为119个子流域单元，以其作为评价单元进行泥石流危险性评价。从泥石流的形成条件、控制因素、形成机制出发，并参考前人对高寒山区泥石流的评价方法，选择了地质条件（地层岩性、距构造带的距离、地震动峰值加速度），地形地貌（坡度、坡向、流域相对高差、流域系统地貌信息熵值）、气象条件（5-9月份月均降雨量、气温）、地表植被覆盖（植被归一化指数）这4类因子，共10个代表性因子参与泥石流危险性分析。
　　(3)对高寒山区泥石流评价时，加入了流域系统地貌熵和气温这两大非常规评价因子，流域系统地貌信息熵定量化地评判出了流域剩余的物质量，和流域的发育阶段，计算出的流域地貌信息熵值范围在0.065～1.588之间，统计发现，在研究区的119个子流域单元中，处于幼年期的流域有19个，壮年早期的流域有36个，状年期的流域有24个，壮年末期的有26个，老年期的有14个。气温因子则通过热力学知识、经验公式、气压与海拔的关系式、克拉伯龙-克劳修斯方程将实测的气温数据在高程上展布，以5-10月多年月平均气温13.88℃，11-4月多年月平均气温4.3℃，作为基础数据，最终将温度指标划分为空间分布上的常年季节性冰雪融水区、常年积雪及冰川区、无冰雪区。
　　(4)基于AHP-熵权法评价模型得到尼洋河中下游流域泥石流地质灾害危险性评价结果。将研究区分为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区四个区域。其中极高危险区主要分布在尼洋河下游地区，八一镇以上主要分布在尼洋河右岸，分别位于娘鲁弄巴、尼西村对岸大沟、觉木沟下游右岸;高危险区主要分布在中东部区域以及西侧的色隆弄巴和鸭岗沟的下游区;中危险区主要分布在研究区的大沟中下游区域;低危险区主要分布在较平坦宽广的河谷区，以及由古冰川作用形成的U型槽谷区。

目录

声明

摘要

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 自然地理与工程地质条件

2．1 自然地理条件

2．1．1 地理位置与交通

2．1．2 气象水文

2．1．3 社会经济概况

2．2 工程地质环境

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层岩性

2．2．3 地质构造

2．2．4 新构造运动与地震

第3章 研究区泥石流发育特征

3．1 泥石流发育类型

3．2 研究区泥石流的形成条件

3．2．1 降雨型泥石流形成条件

3．2．2 冰川降雨型泥石流的形成条件

3．3 泥石流的发育规律

3．3 泥石流的小流域特征

第4章 典型泥石流分析

4．1 降雨型——永久村下游泥石流

4．2 冰川降雨型——色定村泥石流

第5章 泥石流主控因素与形成机制

5．1 研究区泥石流形成的主要控制因素

5．1．1 地质构造对泥石流形成的影响

5．1．2 地层岩性对泥石流形成的影响

5．1．3 地形地貌对泥石流形成的影响

5．1．4 气候对泥石流形成的影响

5．2 研究区泥石流形成机制

5．2．1 降雨泥石流形成机制

5．2．2 冰川降雨型泥石流的形成机制

第6章 泥石流危险性评价

6．1 泥石流评价原理与方法

6．1．1 评价原理

6．1．2 评价方法

6．2 泥石流危险性指标体系

6．2．1 评价单元的划分

6．2．2 评价指标的选取及分析

6．3 泥石流危险性评价

6．3．1 确定影响因子权重及因子赋值

6．3．2 评价模型的建立

6．3．3 泥石流危险度区划

6．4 评价结果分析与验证

6．4．1 泥石流评价结果分析

6．4．2 泥石流评价结果验证

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果