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泥石流灾害是浙东南山区的一种主要的地质灾害类型,近二十年间曾数次爆发群发性泥石流灾害,给研究区居民的生产生活造成了较大的影响。本文结合区域地质环境背景,采用区域分析与典型个案对比研究相结合的方法,对浙东南山区已有(沟谷型和坡面型)泥石流的基本特征及其形成背景进行分析研究,在此基础上研究本区泥石流的独特性,对区域泥石流易发程度和临界雨量组合进行分析,对本区泥石流的防治对策提出合理性建议,为本区泥石流防灾减灾工作提供科学依据。
本文分为七个章节进行论述。
第一章为绪论,主要对选题的来源、目的、意义,国内外研究现状、研究内容、方法和技术路线进行论述。
第二章介绍研究区地质环境背景。对研究区的区域地质环境背景进行分析,主要从地理交通概况、气象、水文、地形地貌、地层岩性、地质构造与区域稳定性、工程地质特征、水文地质以及人类工程活动特征等方面进行研究。
第三章研究浙东南山区泥石流的基本特征。首先根据不同的划分标准对本区泥石流进行分类,结果表明,研究区泥石流类型较为单一,主要以自然形成,中、小规模,低频率,雨源型的稀性崩滑型水石流为主。随后从物源、地形和降水这三个方面分析了研究区泥石流的形成条件。接着对泥石流运动特征进行研究,从形成方式来说,研究区泥石流主要为土动力启动模式;侵蚀特征上,主要为面蚀和沟蚀作用;堆积特征上,介绍了本区泥石流的宏观堆积特征和内部堆积特征。最后对本区泥石流的致灾方式进行探讨,从近些年本区泥石流所造成伤亡情况来看,区内泥石流致灾主要以撞击和淤埋为主。
第四章研究本区泥石流的分布规律,主要从空间和时间两个方面进行研究。泥石流空间分布规律主要表现在三个方面:在地域上,由南向北,泥石流灾害呈递增趋势,北部的乐清市和永嘉县分布泥石流沟最多;地貌上,泥石流沟多分布于浙南中山区的壮年期沟谷,一般位于小流域沟谷的两侧支沟,具有汇水面积较小,纵比降较大的特点;岩性上,主要分布于以凝灰质碎屑岩为主的岩组(Hs)和以花岗岩为主的酸性岩岩组(Qg)。泥石流时间分布规律主要有:年际分布不均匀,月际分布与台汛期同步,强降雨期集中爆发,且多以夜发为主。
第五章主要介绍研究区的三处典型泥石流灾害。第一处为龙西乡上山村泥石流,发生于2004年8月13日,受第14号台风“云娜”带来的百年不遇特大台风暴雨诱发,造成18人死亡和失踪,冲毁房屋10间(不包含受损房屋)的重大灾害;第二处为鹿城区临江镇江南上村泥石流灾害,发生于1999年9月4日,受特大暴雨诱发,村庄后山沟谷爆发泥石流灾害导致江南上村3间2层楼房被冲毁,23间2层楼房部分墙体被损坏,150亩耕地被冲毁,龙谭头水库被淤积。第三处为平阳县昆阳镇沙岗村坡面泥石流,2009年8月9日上午10时50分,受第8号“莫拉克”台风带来的强降雨诱发,沙岗村南山、南山下自然村南侧后山发生坡面泥石流,摧毁寺庙8间,淤埋寺庙内5人,所幸救援及时。其中2人经检查后无碍,另外3人不同程度受伤。本文主要从概况、地质环境背景、泥石流历史、运动特征、形成条件等5个方面分别展开论述,以探求研究区典型(沟谷型和坡面型)泥石流的个性特征。
第六章主要对研究区泥石流防治对策进行研究。主要分为三个层次。
第一节研究本区泥石流隐患的判别方法。认为应该以两个阶段(初判阶段和详判阶段)进行判别。初判阶段在投入少量工作量的基础上采用泥石流沉积分析、泥石流活动历史访问和地貌发展阶段判别法这三个方法进行初步判别;详判阶段是在投入一定工作量的基础上进行的,主要采用改进后的“泥石流沟数量化综合评判及易发程度”(即“十五项因子打分法”)进行综合评判。
第二节研究了浙东南山区泥石流预警预报。鉴于本区雨源性泥石流的特点,预报思路采用“由天预报地”的方式进行。利用已有降雨资料,以1小时雨量雨强(H1)作为纵坐标、以24小时雨强(H24)作为前期降雨实效雨量作为横坐标投射到坐标轴上,得到泥石流临界雨量基准值确定图。定出激发泥石流和不激发泥石流的降雨分界线(临界雨量基准线),此线为一折线,当H24<400mm时,该线的表达式为H1=-0.28 H24+155;当H24>=400mm时,该线的表达式为H1=60mm。该线即为泥石流发生的危险基准线,分界线右上侧为发生泥石流的危险区域,左下侧为安全区。当研究区爆发强降雨时,可在此图上绘制降雨过程曲线,当曲线穿越泥石流临界雨量基准线而进入危险警戒区时,即需要发出泥石流预警。
第三节对本区泥石流防治工程的原则和主要特征值的计算方法进行了研究。防治工程的原则主要有以下三条:①全面规划,突出重点。②坚持以防为主,防、治结合,除害兴利的方针。③因地制宜、综合治理的原则。根据本区泥石流的特征,确定泥石流特征值计算方法为:容重采用体积比法计算,泥石流峰值流量采用雨洪法(配方法)计算,一次过程总量采取计算法与实测法对照确定。