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泥石流灾害是发生于山区沟谷间的含有大量松散固体碎屑的不均质的特殊洪流,其爆发突然、历时短,但造成的灾害十分严重,有时甚至是毁灭性的。甘肃陇南地区地形复杂,山大沟深,是泥石流灾害频发区。2010年8·7舟曲特大山洪泥石流灾害所造成毁灭性灾难,伤亡人数之多,财产损失之大成为我国历史上有记录以来的泥石流灾害之最。舟曲泥石流灾害发生后,三眼峪沟内的拦挡坝全部被摧毁,而冲击作用是拦挡坝损毁的主要动力机制。本文依托兰州大学舟曲特大山洪泥石流灾害应急专项“舟曲特大泥石流致灾机理与应急救灾技术研究”,取得主要研究成果如下:首先,通过查阅大量相关资料、野外实地调查,分析了舟曲三眼峪沟所处的工程地质环境及舟曲特大泥石流的特征,从泥石流形成三要素(地形条件、水动力条件和松散固体物质)详细分析舟曲特大泥石流的成因。其次,结合陇南地区30条典型泥石流沟的形成条件,探讨了三眼峪沟与周边泥石流沟的泥石流形成的差异,认为三眼峪沟泥石流的形成条件与周边地区无明显差异;舟曲县城位于沟口冲洪积扇上,是8.7舟曲特大泥石流损失惨重的原因之一再次,全面总结了已有泥石流冲击力方面的研究成果,采用多种经验公式计算了典型断面处泥石流浆体的冲击压力和大块石的冲击力,并与规范给出的设计公式计算结果进行对比分析,认为在泥石流拦挡坝设计时,大眼峪沟计算断面处泥石流浆体的冲击压力宜取150293 Pa,大块石的撞击力宜取15080.9 kN。理论计算与野外测量相结合,研究分析了泥石流在流动过程中典型断面处的弯道超高现象及其影响因素。然后,以数值模拟软件为平台,将泥石流看成为固液两相流,以大眼峪沟现有拦挡坝为原型,以来流速度、谷底宽度、山坡坡度、弯道曲率半径、沟床坡度和拦挡坝高度为变量,模拟了不同条件下拦挡坝处所受压力的变化特征。最后,总结了拦挡坝的设置原则,并结合舟曲泥石流灾害的实际,提出了适宜的泥石流灾害防治对策。