四川省汶川县转经楼沟泥石流发育特征及危险性评价

摘要

泥石流是西南山区最常见的地质灾害之一，其典型特点为突发性强、历时短、破坏力大。2019年8月20日，位于四川省汶川县卧龙镇的转经楼沟爆发大规模泥石流灾害，对位于沟域内的转经楼村造成严重破坏。为科学评价转经楼沟泥石流的危险性，结合2019年“8.20”特大泥石流成灾特点，通过野外调查和资料查阅，查明泥石流的发育条件和成因机制，并采取不同的危险度评判方法得到泥石流危险度，利用DAN-3D软件对泥石流运动过程进行数值模拟，得到堆积厚度和流速的变化特征。主要成果如下：　　(1)通过查明研究区的地质背景，从地形地貌、物源、水源条件三方面对泥石流发育特征进行分析，沟谷地形为水源的汇聚、丰富物源的启动提供了有利条件，在暴雨诱发条件形成泥石流灾害。　　(2)通过规范相关公式，对泥石流的运动学特征参数进行定量计算，得到泥石流容重、不同降雨频率下泥石流流速、流量、一次冲出固体物质规模等参数，为后续研究工作提供基础数据。　　(3)选取影响泥石流运动的评价指标与权重赋值方法，建立转经楼泥石流沟危险度评价体系，采用刘希林评价模型和基于层次分析法的分级赋值评判方法对不同频率下泥石流危险度进行评判，根据结果进行危险等级划分。　　(4)对转经楼沟流域进行三维建模，利用DAN-3D软件对沟域进行20年一遇和50年一遇泥石流运动过程数值模拟，获取了泥石流运动过程流速和堆积厚度的变化特征。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 泥石流危险度研究现状

1.2.2 泥石流运动过程数值模拟研究现状

1.3 研究内容及技术路线

第2章 研究区地质环境条件概况

2.1 自然地理条件

2.1.1 位置与交通

2.1.1 气象条件

2.1.3 水文条件

2.2 地质环境条件

2.2.1 地形地貌

2.2.3 地质构造及地震

2.2.2 地层岩性

2.2.3 水文地质条件

2.3 人类工程活动

第3章 泥石流发育特征及成因机制

3.1 地形地貌特征

3.1.1 清水区特征

3.1.2 形成流通区特征

3.1.3 堆积区特征

3.2 物源特征

3.2.1 沟道物源

3.2.2 崩滑物源

3.2.3 坡面物源

3.3 水源特征

3.4 泥石流成因机制

3.5 泥石流灾害史

3.6 本章小结

第4章 泥石流动力学特征参数计算

4.1 泥石流容重

4.2 泥石流流速计算

4.3 泥石流流量计算

4.3.1 形态调查法

4.3.2 雨洪修正法

4.4 一次过流总量及固体物质冲出量计算

4.5 泥石流整体冲压力计算

4.6 本章小结

第5章 泥石流危险度判定

5.1 概述

5.2 基于刘希林评价法的危险度判定

5.2.1 评价指标的选取

5.2.2 评价指标权重确定

5.2.3 评价模型

5.3 基于层次分析法的危险度判定

5.3.1 层次分析法原理

5.3.2 评价指标的选取

5.3.3 YAAHP软件确定权重

5.3.4 评价模型

5.3 泥石流危险度结果对比分析

5.4 本章小结

第6章 泥石流运动过程数值模拟

6.1 DAN-3D 软件介绍

6.2 物理原理

6.3 模拟过程

6.3.1 地形模型建立

6.3.2 物源模型建立

6.3.3 动力参数选取

6.4 模拟结果

6.4.1 20年一遇泥石流模拟结果分析

6.4.2 50年一遇泥石流模拟结果分析

6.5 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果