四川泸定县城羊圈沟泥石流动力学特征与监测预警初探-论文.pdf

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1、第28卷第4期灾害学Vo1．28No．42013年10月]OURNALOFCATASTROPHOLOGYOct．2013四川泸定县城羊圈沟泥石流动力学特征与监测预警初探宋志，符浩，巴仁基，刘宇杰(1．中国地质调查局成都地质调查中心，四川成都610081；2．西南交通大学，四川成都610031；3．四川省林业调查规划院，四川成都610081)摘要：四川泸定县城羊圈沟为一条高频中等规模暴雨性泥石流沟道。该沟所处区域构造强烈，降雨量充沛，物源类型丰富，高差大，汇水条件良好，具备爆发泥石流的形成条件。在动力学特征分析中运用三种不同

2、的方法对泥石流流速进行了计算和分析。三种流速计算方法分别基于半理论与统计结合、理论推导计算、经验公式。三种的流速计算方法较好地反映了流速的真实值。基于不同的流速值，开展了相应的流量、撞击力、输沙量计算，得出了羊圈沟动力学特征的定量值。在动力学特征分析的基础上，对羊圈沟的监测预警提出建议，为海拔控制的雨量计和专业泥位计相结合的方案。关键词：羊圈沟；泥石流；流速；动力学；监测预警中图分类号：P694；X43文献标志码：A文章编号：1000—811x(2013)04—0114—060引言羊圈沟位于四川省甘孜州泸定县泸桥镇，大渡河

3、左岸，流域面积为11．08km(图1)。该沟在历史上极为活跃，爆发频率一般为1～2年，为高频灾害性泥石流沟道，直接威胁泸定县城大部分区域。羊圈沟在1981年、1987年发生了中等规模泥石流灾害，冲出物直接淤积县城主城区，造成了巨大的灾害。为了减轻羊圈沟泥石流的危害，中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所对该沟进行了泥石流专业勘察设计，在下游修建了拦砂坝和排导槽，将物源控制在中下游，并将泥石流主体冲出物排向大渡河⋯。该防治工程有效图1羊圈沟遥感位置图地减轻了泥石流灾害，但羊圈沟泥石流的威胁点广、危害面大，加之工程磨损严重，

4、急需开展地1环境背景条件概述质灾害监测与工程治理相结合的综合防治措施J。本文力求对羊圈泥石流开展深入研究，查明羊圈地形上，羊圈沟位于泸定县东侧，大渡河左沟泥石流形成的动力学特征，提出具体监测方案侧，在区域上地形上严格受泸定断裂构造控制，和防治措施建议，为泸定县城区地质灾害防治提为典型的高山峡谷地貌。地貌发育上羊圈沟属于供理论与数据支撑，也为类似的泥石流动力特征青年期沟谷，沟床纵比降大，平均纵比降达分析与监测预警方法选择提供经验。收稿日期：2013—03—19修回日期：2013—05—02基金项目：中国地质调查局项目“大渡河

5、流域地质灾害详细调查成果集成与综合研究”(1212011220131)；国家自然科学基金(41101086)作者简介：宋志(1982一)，男，四川宣汉人，博士研究生，工程师，主要从事岩土工程与泥石流研究．E—mail：35842126@qq．corn4期宋志，等：四川泸定县城羊圈沟泥石流动力学特征与监测预警初探ll5464％e，支沟发育。主沟溯源侵蚀强烈，跌水众多。塌等重力侵蚀提供，碎屑流在重力作用下产生崩塌产羊圈沟流域内地貌格局受受构造和岩性的制约，生泥石流，羊圈沟泥石流属于崩滑型泥石流。地壳的强烈上升形成了深切的沟道，

6、中下游呈“u”从集水区地貌特征分类，羊圈沟流域面积大，型，上游呈“V”型格式。流域周界明显，受一定的沟谷制约，泥石流的形气候上，该沟具有泸定县城区域上典型气候成、堆积和流通区较明显。羊圈沟泥石流沟属于特征。羊圈沟年平均降水量642．9mm，年最大降沟谷型泥石流。水量795．4ram(1964年)，且雨量多集中在6、7、从泥石流暴发的频率分类上，，羊圈沟于19808月三个月内，占全年降水量的60％左右。羊圈沟年爆发泥石流频率较高。1987年，羊圈沟在1年常经历充沛的前期降雨和强短时降雨，1987年8内发生了三次泥石流，可见频

7、率之高。羊圈沟泥月份，流域内在9d形成61．6mm的历史最大前期石流的发生频率属于高频泥石流。雨量，并在1h内达到最大过程降雨量40．4mm，从泥石流物质组成上，羊圈沟泥石流体重度其中，10min雨强达到40．4mm。≥1．30t／m，流域沟槽坡度较陡(>10％)，同样，地层分布上，羊圈沟流域内地层主要为全新根据访问现场亲历泥石流的居民得知，爆发的泥统冲洪与泥石流堆积物(Qap】“)、全新统残坡积物石流体很不均匀，残留后，堆积体表面不干净，(Qed1)、全新统崩滑积物(Q：+dp)、全新统崩坡积表面少有泥浆，具备水石型特征

8、。羊圈沟泥石流物(Qc0l+)、更新统冲洪积(QaP)、三叠系上统须属于水石型。河组(TX)、元古界震旦系下统(7k)。从流体性质上，羊圈沟流域内钾长花岗岩广地质构造上，羊圈沟流域受泸定断裂影响。泛分布，残坡积物形成时间较短，含泥量较少，泸定断裂系早期韧性剪切带一“泸定韧性剪切带”堆积物特征表现为不含或