山区城镇泥石流危险性评价 ——以道孚县城为例

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道孚县位于四川省甘孜州东北部,属青藏高原气候,区内河网密布,地形地貌复杂,新构造运动强烈。道孚县城位于县境中部,鲜水河断裂带从城区穿过。道孚县城及周边发育有10条泥石流沟,给县城及周边村庄带来了严重的安全隐患。本论文以道孚县城及周边为研究区,在全面收集研究区自然环境背景、现有泥石流灾害资料的基础上,通过野外调查、遥感解译、数值模拟和理论分析等手段,查明研究区泥石流灾害发育的孕灾背景和成灾条件,分析了泥石流的发育特征;在此基础上,基于泥石流动力过程对道孚县城及周边泥石流进行了危险性评价和分区;根据评价结果,提出了相应的泥石流防治对策。论文取得的主要成果如下:1、研究区共发育10条泥石流沟,流域面积分布在1.00~44.08 km~2范围,主沟长度在1.75~13.44 km范围,沟床纵坡降在135.85‰~363.25‰范围,山坡坡度介于0~63°,平均坡度24°。各流域上游以坡面和冲沟物源为主,中下游崩滑物源发育,且距离沟口较近。各流域均具备暴发泥石流的条件,一旦遭遇强降雨或集中降雨极易诱发泥石流。泥石流类型均为暴雨-沟谷型,流体性质以过渡性为主,其次为稀性;活动性以高频为主,沟口堆积区地形平坦,人类活动强烈。2、利用Flo-2d模拟了自然条件下3种不同降雨频率(P=5%、2%、1%)下的泥石流运动过程,得到了泥石流流动速度、堆积深度、冲出范围及冲出量等数据。结果表明,随着降雨频率的降低,泥石流最大流速、最大堆积深度、冲出面积和堆积方量逐渐增加,但堆积区的平均泥深不一定增加。在降雨频率P=5%时,除洛尔瓦沟和地震台沟外,其余泥石流均会冲出沟口;在降雨频率P=2%时,泥石流均可冲出沟口,但不会到达主河;在降雨频率P=1%时,沟尔普沟和下亚沟泥石流可冲至鲜水河主河。3、根据数值模拟结果,结合研究区的建筑特征,选取堆积深度、堆积深度与流速的乘积两个指标,构建了基于动力学过程的泥石流危险性评价模型。评价结果表明,降雨频率P=5%时,高、中、低危险区面积分别为7.78×10~4 m~2、12.95×10~4 m~2、14.43×10~4m~2;降雨频率P=2%时,高、中、低危险区面积分别为20.21×10~4 m~2、50.77×10~4 m~2、33.43×10~4 m~2;降雨频率P=1%时,高、中、低危险区面积分别为60.43×10~4 m~2、89.47×10~4m~2、63.17×10~4 m~2。降雨频率P=5%、2%、1%条件下,泥石流堆积区以中低危险区为主,分别约占77.87%、80.64%、71.64%,高危险区主要分布在堆积区内泥石流流路两侧,分别约占22.13%、19.36%、28.36%。4、在泥石流危险性评价的基础上,结合泥石流的发育和危害特征、防治现状等,提出了以拦、排为主的泥石流防治对策。
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