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汶川地震后,震区暴发了高频率大规模泥石流灾害,造成了巨大经济损失和人员伤亡。为减小灾害损失,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。但由于对震后泥石流灾害危险性认识不足,甚至尚未进行危险性评价,导致部分工程防治失效,为震区居民带来潜在的风险。因此,论文以汶川县漩口镇古溪沟泥石流为研究对象,通过野外调查,结合高分辨率遥感影像资料对泥石流沟进行遥感解译,辅助以Arcgis等软件,开展了泥石流危险性评价的研究。同时,对古溪沟泥石流容重、流速、流量及泥石流冲击力等基本特征和动力学参数进行计算,通过分析发现古溪沟中大石块数量多,块径大,对泥石流拦挡工程体及沟口建筑具有极强的破坏能力。为此,通过室内水槽冲击实验,考虑对携带大石块的泥石流冲击力进行研究,分析泥石流大块石冲击力特征,为古溪沟泥石流拦砂坝及灾区同类结构体的优化设计提供借鉴和建议。最后综合研究成果,提出了古溪沟泥石流治理的工程措施和方案建议,为下一步古溪沟泥石流治理以及灾区其他泥石流沟的治理提供参考。论文主要从以下几个方面进行研究:(1)对汶川古溪沟进行了比较详细的野外勘察。统计了沟内物源量及分布,物源总储存量约411.85×104m3,可泥石流的动储量约135.67×104m3。调查了主沟及支沟沟道特征以及泥石流暴发前期降雨情况,本次泥石流前期降雨总雨量达到225.4mm,激发雨强为17.1mm/h。结合古溪沟泥石流灾害情况,认为其为暴雨沟谷型泥石流。在泥石流形成过程中,由于沟域内地形陡峻、沟道狭窄、纵坡降大,支沟纵坡降均在300‰以上,特殊的地形地貌条件为水源和泥沙的汇聚提供了有利的地形地貌条件。汶川地震后,沟域内的大量的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等不良地质体发育,为泥石流活动提供了大量松散物源,而暴雨则是泥石流形成激发因素。(2)根据野外调查的沟道灾害情况和高清卫星遥感影像资料,利用arcgis获取沟长、流域面积、高程等沟域参数。采用单沟泥石流危险性评价方法和危险度计算公式,对古溪沟泥石流危险度性进行评价,得到古溪沟泥石流危险度值为0.61,属高度危险。并将评价结果与野外调查的沟道危险特征进行对比分析。(3)选取古溪沟沟内不同位置处物源进行颗粒含量分析实验,得到相应的颗分曲线;利用级配曲线结合相关学者计算公式获取泥石流容重值,得到古溪沟泥石流容重为1.95g/cm3;沿沟道选取典型断面进行详细勘察,用激光测距仪获取沟道断面宽度,泥痕法得到泥深;调查沟道中大块石的大小和分布。利用雨洪法计算了5年、10年、20年、100年一遇的暴雨情况下泥石流沟内的流量、流速、冲击力等运动特征值。得到50年一遇的泥石流一次固体冲出量为35.82×104m3,最大块石冲击力为578KN。这些前期工作为泥石流防治提供了参考的基础数据。(4)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,而计算到的块石冲击作用力巨大,考虑到沟口厂房和居民的安全,在治理工程中必须重视大块石的破坏作用。为此,笔者利用水槽冲击实验模拟古溪沟泥石流冲击,以获取主流线附近泥石流冲击力垂向分布的特征,结合汶川震区泥石流沟道中拦砂坝破坏模式和坝体材料调查统计资料,并辅助以ANSYS软件对坝体受到大块石冲击的力学和位移相应进行了数值模拟分析。考虑经济适用性原则,对古溪沟泥石流拦砂坝结构进行优化改进,对距离沟床5h/6~h部分,建议坝体表面浇筑一层厚度为15~30cm的钢筋混凝土层;在溢流口面使用高强度混泥土抹面;对距离沟床h/12~h/2部分,并建议采用废旧的钢铁薄板进行覆盖,建议古溪沟泥石流防治拦砂坝使用改进的浆砌块石坝以代替昂贵的钢筋混泥土坝。最后提出了古溪沟泥石流治理的工程措施建议,并绘制了治理工程平面图。