汶川县羊岭沟泥石流形成机理与危险性评估研究

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“5.12”汶川地震和“4.20”芦山地震对羊岭沟泥石流沟域内岩土体造成了强烈扰动,引发的一系列滑坡、崩塌等次生地质灾害,为该区域泥石流的发生提供了丰富的物源。经过“7.10”暴雨的冲刷携带作用,导致沟道内原有的松散物源被冲出堆积于沟口,诱发大规模泥石流,同时沟域内松散坡面物源被重新激活,泥石流启动的激发条件降低,爆发频率也由低频向中频转变。因此,为保证该地区区域安全以及经济稳步发展,保障该地区人民生命财产安全,不仅要开展该地区的地质灾害调查、防治,还应科学分析该泥石流的形成机理并对其进行危险性评价,从而对该地区的泥石流有一个系统的、科学的掌控,为泥石流防灾体系的建立提供可靠的依据。本文通过调查该地区的区域地质环境,研究沟域内的地形地貌条件、松散固体物源条件、水动力条件、各区段冲淤特征,分析羊岭沟泥石流的形成机理及特征,然后对泥石流运动特征值进行计算,最后运用层次分析法和函数赋值模型分别对羊岭沟泥石流进行危险性评价。  本研究主要内容包括:⑴羊岭沟位于岷江右岸,为岷江的Ⅰ级支沟,沟长5.5km,沟道流域面积7.95km2,平均纵坡降386.16‰,沟道两岸坡度25°~60°,沟域相对高差2123.90m,主沟侵蚀下切强烈,整体呈“V—U”字型,支沟多而密集,呈“树枝状”分布。沟床较人的平均纵坡降为泥石流运动提供充足的势能条件;两岸较大的山体坡度有利于坡面上松散固体堆积物和坡表流水向沟道汇集;独特的沟谷形态和发育密集的沟谷水系为泥石流启动创造了丰富的水源和运移通道。⑵研究区沟域内广泛分布有大量的由于“5.12”汶川地震和“4.20”芦山地震诱发的崩塌、滑坡和坡面侵蚀松散固体堆积物,共调查发现26处物源,包括13处崩塌物源,4处滑坡物源,5处坡面侵蚀物源和4处沟道堆积物源,主要分布在沟道两岸或沟道中间,物源总量达347.14×104m3,尤其以H03、H04两处滑坡规模最为巨大,物源总量达171.6×104m3,约占沟域内总物源量的49.4%,导致其所在段沟道最易形成堵溃性泥石流。加之受“7.10”泥石流的影响,部分崩滑体坡脚已被切蚀,处于欠稳定状态,极易在下次强降雨或地震条件下失稳破坏。松散固体堆积物类型包括块碎石土和含砾粘土,沟口位置新老堆积层厚度最大达13m。⑶研究区在气候上属于川西北暖温带大陆性半干旱季风气候区,多年平均降雨528.7mm,主要集中在5~9月,约占全年降雨量的75%,且多地域性暴雨,降雨强度大,是诱发泥石流发生的主要因素。沟域内洪水季节流量可达1.5~3.5m3/s,枯季水量较小,流量一般在0.5~0.8m3/s左右,具有典型山区溪流暴涨暴落的特点,也是形成泥石流的必要因素。⑷利用层次分析法(AHP)和函数赋值模型对羊岭沟泥石流的危险性进行了评价,综合分析判定,该泥石流的危险性属于高度,易发程度为中等易发,致灾能力强,且沟域内建筑物抗灾能力弱,因此对于该区域及时进行泥石流灾害防护与治理是十分必要的。⑸羊岭沟泥石流流域地貌发育阶段处于形成期,地震作用诱发的滑坡和崩塌等重力侵蚀强烈,泥石流活动处于活跃期,“7.10”泥石流后,流域内松散坡面物源被重新激活,泥石流启动的激发条件降低,只要遭遇一定强度的暴雨,则会诱发泥石流灾害;另一方面若地震活动增强,将会直接导致泥石流活动性的再次增强,从而增加泥石流暴发频率,预测可能由中低频泥石流转变成中高频泥石流。
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