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汶川地震后,震区暴发了泥石流灾害,且频率高、规模大,造成了巨大经济损失和人员伤亡。为减小灾害带来的损失,对部分已发生和潜在重要泥石流沟进行了工程治理,取得了一定的减灾实效。然而,由于缺乏对震后泥石流灾害危险性的认识,甚至没有进行危险性评价,导致部分工程防治失效,为震区经济发展和社会稳定带来潜在的风险。因此,以汶川县银杏乡彻底关沟泥石流为研究对象,基本对彻底关沟泥石流的各项环境条件进行了查明,例如地质构造、地形地貌以及气象水文等等;通过彻底关沟沟道条件、物源条件、水源条件的深入调查,对彻底关沟泥石流形成条进行了初步分析;对彻底关沟泥石流的特征参数进行研究,并运用单沟泥石流危险性评价方法对其危险性评价。最后,根据研究取得的成果,提出了彻底关沟泥石流防治工程优化措施建议,为后续彻底关沟泥石流修复治理以及地震灾区其它泥石流沟的治理方案选择提供有意义的参考。 本研究主要内容包括:⑴对彻底关沟泥石流进行详细的地质背景资料搜集和野外勘察,了解其地质构造、地层岩性等形成泥石流的区域特征条件。⑵通过对彻底关沟地形地貌及沟道条件、物源条件、水源条件的深入调查,对该沟泥石流形成条件进行了分析研究,在该流域之中,存在着较好的泥石流发育条件。就地形地貌角度出发,对彻底关沟流域之中沟谷纵坡、地形陡峻等内容进行了明确,这些都为泥石流物质成灾提供了成形条件;就物源方面来看,彻底关沟之中泥石流物源较为多元且丰富,共具备泥石流的固体物源量达到742.679×104 m3,其中可以推动泥石流活动发生的动储量则为194.525×104 m3;就水源角度来看,彻底关沟沟域具备着三项基本特征,一是降雨多;二是面积广;三为充足的水源条件。总的来说,彻底关沟中泥石流爆发的基本条件全部具备,受到5.12地震的影响,沟中松散固体无源有所增加,一旦出现暴雨作用,泥石流灾害势必一并爆发,且规模巨大。⑶彻底关沟泥石流实际上是暴雨沟谷型泥石流的一种,就出现频率方面来看,实际上为高频泥石流范畴,当前为发展阶段。本文在野外计算与调查之后得出:当前彻底关沟泥石共具备1.866t/m3的流容量,对比流通堆积区的流速来说,形成区流速相对较高,在4.77到6.57m/s之间,而前者则在4.86到5.39m/s范畴中,流通堆积区峰值流量更是达到了478.4~492.4m3/s。就最近几年来说,泥石流规模最大的一次总量达到了19.11×104m3,共历时25分钟。一次固体物质冲出量约为10×104m3,属50年一遇的大型泥石流。⑷根据野外调查的沟道灾害情况和遥感影像资料,得到沟域特征参数,如沟长、流域面积、高程等。采用刘希林提出的单沟泥石流危险性评价方法和危险度计算公式,对彻底关沟泥石流危险度性进行评价,得到评价危险度值为0.66,依据单沟泥石流危险度评价标准,确定彻底关沟泥石流为高度危险。⑸根据危险度评价结果,20年内按最不利情况,泥石流总冲出固体物量包括1次20年一遇、2次10年一遇、3次5年一遇的叠加总量,共计35.77×104m3,该叠加量可被当做是彻底关沟泥石流设计总库容的参考信息。在拟设泥石流治理工程需求基础之上,确定对彻底关沟泥石流进行详细的调查。还结合拟建相关的工程部位工程地质条件,对拟设工程部位泥石流的整体冲压力、大块石冲击力、爬高和最大冲起高度进行计算,为治理工程设计提供依据。⑹调查发现沟道内拦砂坝已经被泥石流淤满,失去了拦挡作用,而2015年国道G213恢复重建,加大保护对象的重要性。考虑经济适用性原则和节约国家财产,建议治理工程的设计和实施应与交通部门的工程相衔接和协调,保证各项工作安全、顺利的开展。最后根据彻底关沟泥石流特点,提出了加固原治理工程建议。