汶川地震区映秀至耿达公路泥石流灾害发育特征及其危险性评价

论文摘要

“5.12”汶川地震强大的破坏力使得震区在复杂的地质背景条件下,产生了大量的崩塌、滑坡等次生地质灾害,形成了数量巨大的松散堆积体,为该地区泥石流的孕育和发生提供了丰富的物源条件,在强降雨作用下,灾区泥石流频发。由于目前国内外对地震产生的泥石流灾害缺乏系统的研究,特别是对它的危害程度以及破坏力度的认识不足,在灾后恢复重建过程中对泥石流的防护力度不够,措施不到位,导致泥石流在震后很长一段时间成为灾后恢复重建过程中影响范围最广,暴发频率最高、破坏性最大的地质灾害。特别是2010年8月14日前后暴发的特大山洪泥石流对省道303线映秀至耿达段公路造成了毁灭性的破坏。因此,对区域内泥石流灾害的进一步认识评价,可以为公路工程规划设计及减灾防灾提供了地质依据,具有很好的理论和实际意义,也为研究震后泥石流的形成条件、活动特征、形成机制提供了参考。论文的主要认识与成果如下:(1)“8.14”强降雨期间,映秀至耿达段公路发育有泥石流30条(处),其中沟谷型泥石流15条、坡面型泥石流15处。区域内泥石流的具有群发性、规模增大、频率增加、受降雨强度控制等特点。泥石流形成条件的变化主要体现在松散物质的急剧增加、流域微地貌的突变以及降雨入渗条件的变化以及临界雨强的降低。泥石流的形成机制主要为强降雨诱发的暴雨泥石流。(2)汶川地震后震区泥石流形成条件发生了较大变化,目前广泛运用的泥石流沟易发程度的评判方法没有突出震后泥石流易发的主要原因,采用现有方法对泥石流易发程度进行判定不甚合理。本文利用层次分析法对原评价参数加以修正后,对其所占的权重进行了计算,重点突出了影响震后泥石流易发的三个主要因素:物源、临界雨强、汇水条件。(3)在泥石流规模预测上通过对“8.14”泥石流的实际情况,采用一次最大冲出量与物源总量的类比法形成了泥石流物源估计法,根据类比结果,震区内单沟泥石流一次最大冲出量为流域内总物源的10%。将“8.14”泥石流中典型沟谷一次冲出量带入雨洪法公式中进行反演计算,修正公式中的堵塞系数基数,利用修正后的公式计算震区泥石流一次最大冲出量。两方法计算结果较接近,再结合老泥石流发生的历史规模进行综合预测,结论可信。说明三者结合的方法在本区域内比较适用。(4)对震后泥石流危险性评价主要是根据在极端暴雨(百年一遇)情况下泥石流的易发程度、规模预测结果以及将来可能产生的危害程度进行综合评价。得到结果如下:研究区内有8条泥石流沟危害程度中等,危险性中等;15条泥石流沟危害程度大,危险性高;坡面泥石流危险性小～中等。该区泥石流数量众多,危害性大,建议该段公路在规划设计过程中,应尽量绕避破坏性较大的泥石流沟谷,对于破坏性中等或者较小的泥石流可采取适当措施进行防护或治理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 泥石流形成条件研究
• 1.2.2 泥石流形成机制研究
• 1.2.3 泥石流危险性评价方法研究
• 1.3 研究内容和研究思路
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究思路及技术路线
• 第2章 研究区地质背景条件
• 2.1 气象水文
• 2.2 地形地貌
• 2.3 地层岩性
• 2.4 地质构造
• 2.5 新构造活动与地震
• 2.6 水文地质条件
• 2.7 植被及人类工程活动
• 本章小结
• 第3章 震后映秀至耿达公路泥石流发育特征
• 3.1 震后泥石流类型
• 3.1.1 坡面型泥石流
• 3.1.2 沟谷型泥石流
• 3.2 震后泥石流发育特征及对公路危害
• 3.2.1 震后泥石流空间发育特征
• 3.2.2 震后泥石流活动特征
• 3.3 震后泥石流形成条件及机制研究
• 3.3.1 震后泥石流形成条件研究
• 3.3.2 震后泥石流形成机制研究
• 本章小结
• 第4章 震后泥石流预测评价方法研究
• 4.1 震后泥石流易发性评价方法研究
• 4.1.1 评价指标的确定及相应参数的获取
• 4.1.2 基于层次分析法的泥石流评价指标权重计算
• 4.1.3 评价因子易发程度分级、定量评分
• 4.2 震后泥石流规模预测方法研究
• 4.2.1 震后泥石流规模预测的物源估计法
• 4.2.2 雨洪法泥石流流量计算
• 4.2.3 泥石流历史规模分析
• 4.2.4 泥石流规模预测
• 4.2.5 泥石流堆积范围及高度预测
• 第5章 映秀至耿达公路泥石流评价预测
• 5.1 震后典型泥石流评价预测
• 5.1.1 肖家沟泥石流预测评价
• 5.1.2 黄粱沟泥石流预测评价
• 5.1.3 银厂沟泥石流预测评价
• 5.2 公路沿线泥石流评价预测
• 5.2.1 公路沿线泥石流易发性评价
• 5.2.2 公路沿线泥石流规模预测
• 第6章 震后映秀至耿达公路泥石流危险性评价及治理措施研究
• 6.1 震后泥石流成灾方式及危害
• 6.1.1 震后泥石流成灾方式
• 6.1.2 震后泥石流对公路的危害
• 6.2 震后泥石流危险性评价
• 6.2.1 震后泥石流危险性评价方法
• 6.2.2 震后泥石流危险性评价结果
• 6.3 公路沿线泥石流治理措施建议
• 6.3.1 处置原则
• 6.3.2 处置措施
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果