论文部分内容阅读
2012年7月21日,北京地区发生了历史罕见的特大暴雨灾害。房山区是此次暴雨中受灾情况最严重的地区,多个流域因暴雨暴发滑坡及泥石流。本文通过对房山区大石窝镇三岔-下庄地区的滑坡和泥石流进行现场调查,结合遥感图像与气象数据,从地质地貌、物源条件和降雨情况等方面对滑坡、泥石流的沟道特征和形成过程进行描述与分析,同时利用形态调查法和雨洪法对泥石流的动力学特征参数进行计算,并根据泥石流堆积量的变化分析其侵蚀作用。得出的主要结论如下:(1)房山区在2012年7月21日当天受灾严重,区内霞云岭、河北镇、坨里及良乡4个雨量站累积总降雨量分别为337.5mm、535.0mm、391.2mm、308.7mm,4站最大1h降雨量为95mm/h,远超国家暴雨红色预警标准,并超过1989年北京市的历史暴雨雨量记录;根据北京市经验公式计算了研究区泥石流的临界降雨阈值,发现当雨强达到40mm/h时流域内极易发生泥石流,由此确定区内泥石流暴发时间在7月21日13:00左右。(2)在暴雨影响下,研究区内出现滑坡40处,部分转化为泥石流,其中下庄泥石流和三岔泥石流具有代表性。对区内泥石流堆积物进行粒径分析,发现由于沟道径流对沟床沉积物的强烈冲刷,沟床粗化明显,其黏粒、砂砾含量较低,堆积物以大颗粒为主,其中20mm~50mm砾石占80%,综合来看,区内泥石流属低频稀性泥石流。(3)研究区地层岩性抗风化能力较弱,浅表层有大量松散物质堆积,为区内泥石流的形成提供了巨大的动能条件和充足的物源;调查发现,区内泥石流形成主要有两种形成机制:一是暴雨激发浅层滑坡,滑坡体进入沟道后转化为泥石流,如下庄泥石流;二是流域上游快速汇水形成高速径流冲刷侵蚀沟道粗化层,使得松散堆积物失稳启动并形成泥石流,如三岔泥石流。(4)根据形态法计算,“7·21特大暴雨”中下庄和三岔三条泥石流流量均超过雨洪法计算的50a一遇流量。由于流域内多为浅层滑坡,受物源条件限制,泥石流规模未达到百年一遇级别。此外,由于泥石流对沟道的侵蚀作用,使得区内泥石流堆积区出现放大现象,其方量较滑坡体积增大1.04~4倍。