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汶川震区典型暴雨泥石流形成特征与条件的实验研究

曹屹东  
【摘要】: 暴雨泥石流具有潜在危险大、暴发突然、频率低、危害大、规模大、灾害重等特征。随着山区经济建设的发展需要和暴雨泥石流灾害研究的不断深入,暴雨泥石流防灾减灾的一个重要方面——暴雨泥石流形成特征与条件研究,越来越引起人们的重视。然而,由于暴雨泥石流灾害形成的复杂性,目前取得的研究成果还远不能满足山区防灾减灾工作的要求。9.24北川暴雨泥石流的发生表明,汶川震区暴雨泥石流已进入一个新的活动期,未来5-10年该区域的暴雨泥石流发生将更加频繁。因此,应该加强对汶川地震区的暴雨泥石流沟的调查研究,对其的形成特征和条件进行研究,在此基础上,积极开展泥石流预报,这项工作是十分重要和具有现实意义的。 本文通过对汶川地震区具有代表性的典型暴雨泥石流沟的野外现场调查和室内泥石流模拟实验,对暴雨泥石流的特征、形成条件等方面进行了一定的研究,通过对室内暴雨泥石流实验中获得的相关数据所进行的分析得到了泥石流运动状态过程中,在不同坡度断面条件下,泥石流表面d50颗粒起动到泥石流形成时的平均流速、流量和表面流速与坡度的关系,本文在对室内暴雨泥石流实验中获得的相关数据分析的基础上,对该具有代表性的典型暴雨泥石流形成条件进行了探讨,为实现基于暴雨泥石流形成条件的预报奠定了一定的理论基础。通过暴雨泥石流室内实验,得到了不同断面坡度条件下在泥石流表面d50颗粒起动和泥石流形成时的流量,从而推算出了该暴雨泥石流形成时的流量条件。 根据实验结果与西山坡泥石流沟的实地调查的形成特征数据进行对照可知,这次泥石流的流量等参数满足实验推算得出的形成条件,实验推算出的结果是基本符合西山坡沟泥石流形成的情况的。在根据实验结果推算出的泥石流形成时的流量条件与西山坡泥石流沟的实地调查情况进行对比过程中,还考虑了西山坡沟泥石流在运动过程中的特点,最后将实验推算的形成条件与泥石流沟的特征数据进行对照表明,实验推算的结果与泥石流沟的实际情况也是基本相符的,从而也证明了根据实验的推算结果是能较为准确地对泥石流的初步预报作基础的。本文还从降雨与泥石流形成关系入手,基于暴雨洪水流量的计算,将暴雨泥石流的预报与气象预报相结合,作为暴雨泥石流暴发的预报条件,为暴雨泥石流的预报研究提供了一定的依据,该方法考虑了降雨作用的降雨强度、持续时间,其研究成果可应用于暴雨泥石流险情随机判别的初步预报,因此有利于政府部门加强暴雨泥石流灾害进行群测群防预报的工作特点,为泥石流灾害管理和建立高效的防灾减灾决策管理体系提供了技术支持。


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