陕北典型黄土泥流发育规律及其防治对策王家鼎

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1、陕北典型黄土泥流发育规律及其防治对策报告人：王家鼎教授单位：西北大学时间：2009.07报告提纲项目研究意义项目研究的现状及国内外动态拟研究内容技术路线项目研究意义泥流是黄土高原常见的一种地质灾害，它爆发突然，来势凶猛而迅速，破坏力强，对黄土高原区的工农业生产和人民生活带来了很大的麻烦并造成严重的危害。在陕北地区泥流往往冲进村庄和城镇，毁坏房屋、工厂、企事业单位及各种设备和设施，还掩埋人畜和农田，甚者造成村毁人亡。危害1971、7、23：清涧县普降暴雨，清涧河暴发特大粘性泥流，容重高达2t/m3，冲毁房屋4

2、00余间，农田2400余亩，造成严重经济损失。1977、7、5~6：延河流域于发生大面积特大暴雨，延河暴发泥流，延安城严重受害，摧毁房屋5000多间，掩埋农田12.01Km2,死亡134人。1957-1982，神木县共出现大暴雨70次，平均每年2-3次。大暴雨期间，各河流一般均出现泥流。神府煤田多是露天开采，矿坑多修建在河流的高河漫滩或I级阶地上，泥流暴发，矿坑常被冲毁或淹埋，泥流还将大量煤炭冲走，最大煤块可达5000kg以上。1971、7、25：神木县突降大暴雨，窟野河流域暴发特大泥流，冲毁公路71km。1

3、976年窟野河暴发泥流，将县城公路大桥摧毁。对农业的危害造成极其严重的水土流失。对7条沟道在8年期间的土壤流失总量的统计结果显示，泥流就占了62.9％，其中最大一次泥流就占了31.4％。由于泥流产生了大量的水土流失，从而造成黄河高含沙水流甚至出现泥流。毁坏农田。黄土高原每年约有数万亩耕地遭受泥流袭击，对农业生产造成严重损失。1993年8月3日延安市突降大暴雨，延河流域暴发泥流，毁坏农田21306亩。冲毁淤地坝。1977年7月5日，1978年7月23日，1993年8月3日，曾在陕西省的子长县、绥德县、安塞县、清

4、涧县、子洲县、延安市，发生了大暴雨和特大暴雨，许多沟谷暴发泥流冲毁淤地坝其中以绥德和清涧两县最为严重，80％以上的淤地坝被泥流毁坏。2006年８月11日凌晨，受８号超强台风带来的强降雨影响，石磨下村附近山体多处发生浅表层土质滑坡，并由这些滑坡作为起动条件形成了泥石流，共造成２０人死亡，经济损失达158万元。浙江省庆元县荷地镇石磨下村泥石流灾害控制房屋建设规模，禁止挤占行洪通道村庄挤占沟口，泥石流爆发时冲毁房屋，11人死亡（四川盐源，2006）泥石流排导槽被建筑垃圾堆填，排洪能力减弱。避免在冲沟内排放垃圾注意访

5、问和实地调查泥石流的发生历史四川泸定杵尼乡泥石流灾害毁坏房屋和土地通过正常洪水水位线来观测泥石流测定泥石流堆积和泥位高度宝天铁路泥石流姑海泥石流因此，深入调查陕北地区泥石流的形成条件、分布规律、分类、研究泥流的机理及其运动规律，并提出相应的防治对策对该区的防灾工作和促进地方经济建设发展具有重大的减灾现实意义，是非常必要的。项目研究的现状及国内外动态一、泥石流分类1、按山地地貌形态——坡面型泥石流、沟谷型泥石流、河谷型泥石流。2、按泥石流固体物质组成——泥流、水石流、泥石流。3、按物质状态——粘性泥石流、稀性泥

6、石流。4、按诱发因素—暴雨型泥石流、溃决型泥石流、冰雪融水型泥石流、地震泥石流。5、按泥石流流域大小——大型泥石流，中型泥石流和小型泥石流。6、按泥石流发展阶段——发展期泥石流，旺盛期泥石流和衰退期泥石流。沟谷型泥石流坡面型泥石流河谷型泥石流冻融泥流华山水石流9.24泥石流后的北川县城二、泥石流的形成条件泥石流的形成必须同时具备以下3个条件：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；有丰富的松散物质；短时间内有大量的水源。（一）地形地貌条件（二）松散物质来源条件（三）水源条件项目研究的现状及国内外动态但是,泥石流沟内

7、的植被条件及人类工程活动均只能通过强化或弱化泥石流形成的三个基本因子来体现对泥石流的影响。崩滑流物源采矿弃渣及尾矿库三、泥石流模型20世纪90年代前,宾汉体模型、膨胀体模型、粘塑体模型、颗粒流模型和两相流模型是多年来进行粘性泥石流和稀性泥石流研究过程中主要采用的力学模型.1、宾汉体模型:τ=τB+μadu/dy(1)式中,τ——切应力(kPa);τB——屈服应力(kPa);μa——刚度系数;du/dy——剪切速率.τB和μa由流变试验确定,由一定数量的粒径D<0.01mm的粘粒决定。无粘性的粗颗粒通常不会增大

8、τB,但却可增大μa.项目研究的现状及国内外动态2、膨胀体模型:将泥石流体视为膨胀体，其主要依据是Bagnold对高浓度粗颗粒中性悬浮液在同心圆筒间所作的剪切试验，即Pyy=aiρP(λD)2(du/dy)2cosφ(2)Pxy=Pyytgφ(2a)式中,Pyy,Pxy——颗粒间碰撞产生的正应力和切应力(亦称离散应力);Ai——试验常数;ρP——颗粒浓度;D——颗粒粒径;φ——颗粒间动内摩擦角;λ—