泥石流堆积形态与坡降的相关性分析

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1、2010第5卷第2期分析研究V01．5No．2泥石流堆积形态与坡降的相关性分析任凯珍1’2(1．北京市地质研究所，北京10001lI2．中国地质大学(北京)，北京100083)摘要：本文以密云县石城镇贾峪东沟为实验模拟原型。通过小型水槽实验，对沟床纵坡降与泥石流堆积形态的关系进行实验研究。通过实验，获取了不同沟床纵坡降泥石流的堆积长度、宽度、厚度，堆积面积以及堆积形态比方面的数据。通过对实验数据分析，得出沟床纵坡降分别与堆积长度、宽度、厚度，面积与堆积形态比的回归方程及相关系数，为泥石流危险性或危害性评价提供参考。关键字：泥石流；坡降，堆积形态t长度；厚度。面积的相关性中图分类号：x82

2、1文献标识码：A文章编号：1∞7—1903(2010)02—0024—040前言泥石流堆积过程是泥石流活动全过程的最后一幕，也是泥石流成灾的焦点。另外，泥石流堆积区常常又是山区人生产生活频繁、密集的场所。因此，在泥石流活动地区，人们总希望预先知道自己所生活的场所是否安全，以及可能遭遇泥石流泛滥成灾的危害程度，因此对泥石流活动区的堆积模式的研究就成为泥石流灾害地区最重要的非工程减灾措施之一¨1。泥石流形成有3个基本条件，即地质、地形和水源条件，3大条件对泥石流形成有着重要的作用。沟床纵坡降是表征地形条件的重要参数，泥石流的堆积模式与沟床纵坡有着密切的关系。通过小型水槽实验，对沟床纵坡降与泥

3、石流堆积模式的关系进行实验研究，获取在不同沟床纵坡降情况下，泥石流堆积的长度、宽度、厚度、堆积面积以及堆积形态比方面的数据；得出沟床纵坡降分别与堆积长度、宽度、厚度、面积和堆积形态比的回归方程及相关系数。本次实验模拟原型为密云县石城镇贾峪东沟，比例尺为1：200。1实验装置本次实验装置包括人工降雨器、补给箱、流通槽以及堆积毯四部分，实验装置示意图见图1。图1实验装置示意图(1)人工降雨器⋯利用水龙喷头模拟降雨，本次实验共使用喷头11个。(2)补给箱¨’补给箱底面面积为1725Ocm2，最大容积为345000cm3，侧面开有宽为40cm，高为20cm的长方形供给口。补给箱由一固定支架支撑，

4、可调节补给箱的坡度。(3)流通槽⋯流通槽为一内宽40cm，内高30cm，有效流动长度为400cm的玻璃槽。流通槽由一矩形支架支撑。可前后作者简介：任凯珍(1980．)，女，工程师，毕业于长安大学水文地质与工程地质专业，现就读于中国地质大学地质工程专业，为在读工程硕士；目前主要从事水工环方面的工作；E·mail：renl【aizhen@163．com。l芝硼2010V01．5No．2任凯珍：泥石流堆积形态与坡降的相关性分析2010第5卷第2期升降调节流通槽的坡度。坡度调节范围为5。～15。。(4)堆积毯堆积毯为一长200cm，宽200cm的正方形地毯，该地毯防水效果比较好。地毯上以3cm为

5、间隔，标有67个方格以测定泥石流堆积长度、宽度和堆积面积。堆积毯直接放置于实验场地，和流通槽平整相接。2实验物料实验物料采用密云县石城镇贾峪东沟采集回来的松散堆积物，取样时将粒径大于50mm石块剔除。据野外调查、槽探以及实测剖面资料，编制贾峪东沟松散堆积物颗粒级配，详见图2。其中，粒径小于0．005mm的颗粒重量百分比为0％，粒径小于0．05mm的颗粒重量百分比为5％，粒径小于0．5mm的颗粒重量百分比为20％，粒径小于5mm的颗粒重量百分比为70％，粒径小于50mm的颗粒重量百分比为100％。50．5005粒径(单位：mm)图2贾峪东沟松散堆积物颗粒级配曲线3实验数据本次实验每次定量供

6、给松散堆积物69000cm’，实验共9个回次，其中纵坡降为15。的实验做了5个回次，纵坡降为10。的实验做了3个回次，纵坡降为5。的实验做了1个回次，实验数据见表l。泥石流堆积实验数据表中，实验编号为5和8的数据与其他数据相比表现为异常，故将这两组数据删除，不参与数据分析。最终用于数据分析的泥石流堆积实验数据见表1。表1泥石流堆积实验数据表堆积长度堆积宽度堆积厚度堆积形态比实验编号坡降(。)堆积面积(cm2)(cm)C“Cr二￡max／Ⅳ，max)l157816269924O．482156912056503O．5831572138678040．524158l1385．587790．596

7、10607843676O．777lO3690325450．4095245l49610．474数据分析相关分析是定量和定性分析的重要统计方法，在自然科学、工程技术和社会经济领域得到了广泛应用。相关关系(correlation)是指变量之间的不确定的依存关系。本次实验研究选用泥石流堆积长度、宽度、厚度、面积以及堆积形态比都与沟床纵坡降有一定的相关关系。通过实验主要分析泥石流的堆积长度、宽度、厚度、面积以及堆积形态比与沟床总坡降的相关性，