“4·20”芦山地震灾区冷木沟泥石流监测预警研究

摘要

对泥石流进行监测预警是降低泥石流危害的一个重要方法。“5·12”汶川地震和“4·20”芦山地震两次强烈地震共同作用对冷木沟泥石流造成极其严重的破坏。由于冷木沟泥石流沟口位置正对宝兴县城繁荣区，严重威胁全县人民生命财产安全。从国家到地方的各相关职能部门对冷木沟泥石流防治工作极为关注和重视。因此，在冷木沟开展泥石流的监测预警工作，预警泥石流发生，从最大程度上减小危害是十分必要的。故结合冷木沟泥石流特征，进行监测预警研究具有极其重要的理论意义和实用价值。
　　本文通过对冷木沟泥石流沟进行野外调查，了解其发育特征，在此基础之上进行监测预警方法的研究，分别对单一监测设备和多种监测手段协同预警进行研究，最后通过2013年“5·23”泥石流实例进行分析，反馈和完善监测预警，取得了以下主要成果和结论:
　　(1)结合冷木沟泥石流“5.12”地震和“4.20”地震之后勘察资料，完整了解冷木沟泥石流发育特征。
　　(2)在强震作用下物源响应的研究过程中，明确了两次地震对物源的影响，统计得出沟道内堆积物源占总物源量60％以上，并通过对两次地震物源响应的对比分析得出物源储量增加的成因，且不同类型物源在地震的作用下相互之间存在一定的转化关系，最终从宏观上把握总结出其启动方式为沟道启动型泥石流。
　　(3)在对冷木沟泥石流的物源特征和启动方式有了清晰认识的基础上，确定野外监测仪器的选取、部署的方法和原则。同时总结经验，充分发挥这些监测仪器的各自优势特长。
　　(4)结合冷木沟泥石流的特点确定各监测手段单一预警方法和多监测手段协同预警体系。包括①临界雨量预警指标;②泥位临界预警指标;③多监测手段协同预警工作流程。
　　(5)在上述单一监测仪器预警方法的基础上，制定多监测手段协同预警方法。建立运用降雨预警指标对泥石流是否发生进行预警的方法;在判断泥石流是否发生的基础上，针对泥石流沟内已有治理工程的泥石流进一步运用泥石流泥位计监测预警的方法对泥石流危险度进行预警;同时视频监测起到辅助作用。这样就能将单条泥石流沟中的各个监测仪器和预警方法协同进行预警。
　　(6)对应于泥石流的四个预警等级，紧急程度不同，相应的信息发布的内容也不同，在三大片区监测示范点进行预警发布有三个不同等级的发布对象，即:管理部门、监测负责人、和汛期值班人员，发布对象的职责不同，关注的对象有所差别，因此针对上述情况，初步拟定了预警信息的发布内容和流程。
　　通过监测到的“5.23”泥石流暴发实例，验证预警方法和指标的合理性，以及预警信息发布制度的合理性。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 泥石流发育基本特征研究现状

1．2．2 泥石流监测预警研究现状

1．3 研究思路及技术路线

1．3．1 研究思路

1．3．2 技术路线

第2章 冷木沟泥石流发育基本特征

2．1 自然地理概况

2．2 地形地貌特征

2．3 气象水文特征

2．4 地层岩性特征

2．5 地质构造特征

2．6 新构造运动及地震特征

2．7 人类活动影响

2．8 冷木沟泥石流流域特征

2．9 冷木沟泥石流形成条件分析

2．9．1 物源特征

2．9．2 地形条件

2．9．3 激发因素

2．10 本章小结

第3章 强震作用下冷木沟泥石流物源响应与启动方式、特征值参数

3．1 基本特征值参数计算

3．1．1 泥石流重度

3．1．2 泥石流流量计算

3．1．3 泥石流流速计算

3．1．4 一次泥石流总量

3．1．5 泥石流整体冲压力

3．1．6 泥石流爬高和最大冲起高度

3．1．7 泥石流弯道超高

3．1．8 “4·20”震后泥石流特征与震前特征对比分析

3．2 冷木沟泥石流对汶川地震的响应

3．2．1 地震对泥石流物源条件影响

3．2．2 地震对泥石流地形条件影响

3．3 冷木沟泥石流对芦山地震的响应

3．3．1 地震对泥石流物源条件影响

3．3．2 地震对泥石流地形条件影响

3．4 启动方式

3．5 本章小结

第4章 冷木沟泥石流监测预警系统研究

4．1 监测仪器的选取及安装

4．1．1 自动雨量计

4．1．2 泥位地声(泥位)监测仪

4．1．3 视频监测仪

4．2 数据传输类型的选取

4．2．1 GPRS数据传输

4．2．2 北斗卫星信号传输

4．2．3 视频传输技术支持

4．3 监测预警系统终端

4．4 本章小结

第5章 冷木沟泥石流监测预警指标与效果分析

5．1 临界雨量预警

5．1．1 降雨事件统计标准

5．1．2 降雨过程的降雨指标

5．1．3 雨量监测站位置的布置原则

5．1．4 降雨事件的统计

5．1．5 冷木沟泥石流临界雨量预警指标的确定

5．2 泥(水)位预警

5．2．1 泥(水)位预警的思路和方法

5．2．2 泥位监测位置的布置原则

5．2．3 泥(水)位临界预警指标

5．3 视频预警

5．4 泥石流预警等级划分

5．5 多种监测手段协同预警

5．6 预警案例分析

5．6．1 预警介绍

5．6．2 监测预警过程

5．7 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果