汶川县野牛沟泥石流成灾特征及堵江危害性分析

摘要

“5.12”汶川地震引发大量的崩滑堆积体，为灾区泥石流的发育提供了丰富的松散物源，在震后的6个水文年里，泥石流灾害异常频发，给灾区造成巨大损失，因此针对灾区泥石流的预防监测及灾害特征研究工作有着重要的意义。本文以汶川地震极重灾区一汶川县野牛沟泥石流为研究对象，通过大比例尺工程地质测绘，结合现场试验与勘探，对泥石流的形成、活动特征、成灾机制及运动特征进行研究，在此基础上对野牛沟泥石流堵江的概率进行了分析及预测，通过全文的论述、计算与分析，得到以下结论:
　　(1)野牛沟所在区域为中高山侵蚀剥蚀深切峡谷地貌，地形高陡，闪长岩、花岗岩及石英岩等坚硬岩类出露，地处龙门山断裂带东段中央断裂（映秀-北川断裂）与茂汶断裂之间，地质构造复杂，同时位于“5.12”地震Ⅺ烈度区，地表震裂严重，同时，该沟位于岷江上游干旱河谷区，日降雨量与小时降雨量极大，汛期暴雨频发。
　　(2)该泥石流形成的地形有利、物源丰富、水源充足。其中从地形条件来看，该沟沟域面积大，沟坡较陡，流域高差大，主沟平均沟床比降227.2‰，有利于泥石流的形成;沟域松散物源储量约381.6×104m3，主要以沟床堆积物与斜坡崩塌类堆积物为主，可参与泥石流活动的动储量约95.2×104m3;沟域所在区域汛期暴雨频发，加上沟域汇水面积大，水动力条件充足。
　　(3)极端气候致震后大规模泥石流频发。2010年8月13日、2011年7月3日两次暴发泥石流灾害，其中“7.03”泥石流共冲出泥石流固体物质约12万方，地震后沟域内松散物源剧增，将进入泥石流活动频发期。
　　(4)野牛沟流域面积大，沟谷支沟水系发育，同常规沟谷型泥石流相比，其成灾模式属“支沟群发汇集型”，且目前支沟泥石流活动程度较主沟强，随着松散堆积物源逐渐向主沟汇集，主沟泥石流活动强度将逐渐突出。
　　(5)野牛沟“7.03”泥石流容重较低，约1.59t/m3，为典型稀性泥石流，采用经验公式计算，综合确定出山口（堆积起始点）处泥石流流速为4.2 m/s。由雨洪法计算得到野牛沟20年、50年及100年一遇条件下的泥石流峰值流量分别为568.3 m3/s、807.2 m3/s及1027.2 m3/s，一次冲出泥石流固体物质总量约一次冲出固体物质量较大，为6～20万方，属中～大型规模泥石流，而沟口位置“7.03”泥石流流量为772.8 m3/s，冲出规模约12万方，为50年一遇暴雨泥石流。
　　(6)分别预测泥石流最大堆积长度、堆积宽度、堆积幅角及堆积面积并综合确定了不同暴雨频率下野牛沟的最大堆积范围，在此基础上，结合主河岷江的输砂能力的评价，分别利用“周必凡堵河经验公式”及“张金山堵河经验公式”对野牛沟不同暴雨频率下泥石流堵河可能性进行预测，结果表明野牛沟泥石流可能短时间淤塞岷江河道，但由于汛期岷江主河流量较大，完全堵断河道的可能性较小。泥石流和洪水短时间叠加壅高后，其壅水位线距被保护对象仍有一定的距离，不会对岷江左岸被保护对象G213以及苏坡店村寨产生危害。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 泥石流形成条件研究

1．2．2 泥石流成灾机制研究

1．2．3 泥石流运动学特征研究

1．2．4 泥石流堵江(河)分析研究

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 研究区地质环境条件

2．1 气象水文

2．1．1 气象

2．1．2 水文

2．2 地形地貌

2．3 地层岩性与地质构造

2．3．1 地层岩性

2．3．2 地质构造

2．4 新构造运动与地震

2．5 水文地质条件

第3章 野牛沟泥石流发育特征分析

3．1 野牛沟泥石流形成条件分析

3．1．1 流域地形条件

3．1．2 流域物源条件

3．1．3 流域水源条件

3．2 泥石流分区特征

3．2．1 形成流通区

3．2．2 堆积区

3．3 泥石流活动特征分析

3．3．1 历史泥石流活动特征

3．3．2 泥石流发展趋势分析

3．4 野牛沟泥石流形成机制及成灾特征分析

3．4．1 泥石流形成控制因素分析

3．4．2 泥石流形成机制分析

3．4．3 泥石流成灾特征分析

第4章 野牛沟泥石流运动特征分析

4．1 泥石流容重

4．1．1 现场实验获得“7．03”泥石流容重

4．1．2 “5．12”地震及“7．03”泥石流后泥石流容重的确定

4．1．3 震后不同频率泥石流容重的计算

4．2 泥石流流速

4．3 泥石流流量

4．3．1 野牛沟泥石流峰值流量

4．3．2 野牛沟泥石流一次过流总量

4．4 泥石流冲击力

4．4．1 泥石流整体冲击力

4．4．2 泥石流中大块石冲击力

第5章 野牛沟泥石流堵江的概率分析及预测

5．1 影响泥石流堵江的主要因素

5．2 野牛沟泥石流堵江概率分析

5．2．1 泥石流堆积范围的预测

5．2．2 岷江输砂能力评价

5．2．3 野牛沟泥石流堵江可能性计算

5．2．4 野牛沟泥石流堵江危害性分析

结论

致谢

参考文献