四川九龙县色脚沟火后泥石流成灾机理及危险性评价

摘要

发生在2016年汛期的九龙县三岩龙乡色脚沟流域内爆发的泥石流灾害，与2016年3月15日色脚组森林火灾高度相关，是一起典型的火后泥石流灾害。为探明色脚沟火后泥石流灾害的发育特征与成灾机理，本文分析研究了色脚沟流域内火后泥石流的形成条件，包括地形地貌条件，地层岩性条件，构造地质条件，气象水文条件，植被条件和火行为条件等。并对色脚沟火后泥石流的发育背景特征如地形特征、物源特征以及动力学特征进行了归纳总结。在此基础上，通过现场调查、遥感解译、室内外实验等手段，对色脚沟火后泥石流灾害的发育特征与成灾机理进行了深入研究，同时对研究区火后泥石流形成有潜在影响作用的因子进行分析后，选取了适合于火后泥石流危险性评估的指标，并运用Fuzzy-AHP法建立了适用于火后泥石流危险性评价模型，对色脚沟流域内的火后泥石流沟进行了危险性评价。本文主要研究结果如下： （1） 遥感解译并结合现场调查结果显示，发生在2016年3月15日的四川省九龙县三岩龙乡色脚组森林火灾总过火面积约160公顷，按火烈度标准，并可将火烧迹地分为重度、中度、轻度与未火烧四个等级的火烧区。其火后泥石流全都发生在过火范围大，植被烧毁严重的沟域内，火后泥石流暴发与火烈度高度相关。 （2） 火烧灰烬层是火后泥石流的独特物源，火烧迹地土体渗透系数平均为4.31×10-5m·s-1，而未火烧区土体渗透系数平均为7.52×10-5m·s-1，两者渗透性不同，导致坡面径流存在差异而改变沟域内的汇水条件，降低泥石流启动降雨阈值，进而影响火烧迹地泥石流物源的起动机制。火后泥石流具有与常规泥石流、震区泥石流完全不同特点的发育特征和成灾机理。 （3） 结合色脚沟火后泥石流的本身特征与成灾机理，选取了一次泥石流（可能）最大冲出量、泥石流发生频率、流域面积、流域最大相对高差、形成区山坡平均坡降、流域内重度与中度火烧区面积占比、泥沙补给段长度比、24小时最大降雨量、流域内人口密度共9个指标来评估色脚沟火后泥石流的危险性，以流域内重度与中度火烧区面积占比这一指标量化火行为条件对火后泥石流影响程度的方法，并以 Fuzzy-AHP 法为基础建立了适用于火后泥石流的危险性评价模型。 （4） 色脚沟流域内 1#沟危险性评价结果为 2.112，危险性等级为中度危险。2#沟的危险性评价结果为 2.556，危险性等级为中度～高度危险，偏向于高度危险。3#沟的危险性评价结果为 2.737，危险性等级为高度危险。4#沟的危险性评价结果为2.401，危险性等级为中度～高度危险，偏向于中度危险。2#与3#火后泥石流沟是色脚流域内较为危险的两条泥石流沟，在色脚组流域内后续的泥石流监测与治理过程中，应重点针对危害性较大的2#与3#火后泥石流沟。

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