基于流域形态完整系数的泥石流容重计算方法-论文.pdf

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1、V0l_39NO．2水文地质工程地质第39卷第2期Ma／"．2O12HYDR0GE0LOGY&ENGINEERINGGEOLOGY2012年3月基于流域形态完整系数的泥石流容重计算方法韩征，徐林荣，苏志满‘，王磊，陈舒阳(1．中南大学土木建筑学院，长沙410004；2．中铁第四勘察设计院，武汉430063)摘要：通过对四川山区2O条典型泥石流沟道的现场调查，建立了流域形态完整系数与泥石流浆体容重的统计关系，通过拟合分析形成了基于流域形态完整系数泥石流容重的指数式计算公式，获取了回归曲线，并采用误差分析、影响因素

2、分析及趋势分析验证了该计算公式的合理性。研究表明，泥石流流域形态对泥石流浆体容重有很大影响，在区域地质背景条件相似时，浆体容重随流域形态完整系数的增大而减小。当流域形态完整系数大于0．3时，形成的泥石流多为稀性泥石流，且逐步向水石流、夹砂水流的状态发展，浆体容重可达到1．28t／m的极值，这与目前观测到的泥石流容重最小值相符。基于统计关系建立的拟合公式尤其适用于流域形态完整系数较大的桦叶形泥石流沟，可为无法观测(已暴发或难以到达)的泥石流沟容重的计算提供简便方法，亦可为容重参数的合理确定提供区域性参考。关键词：

3、泥石流；流域形态完整系数；浆体容重中图分类号：TU443文献标识码：A文章编号：1000—3665(2012)02—0100—06随着我国社会经济发展，特别是西部大开发及汶实际工作中人们希望找到既有理论依据，又实用的方川地震灾区的恢复和建设，山区泥石流的危害越来越法来计算泥石流容重。大，正确地计算泥石流的各参数并评估泥石流的危害，对四川省冕宁县后山乡的石灰窑沟、桃水沟这两从而有效地防治泥石流灾害已刻不容缓。条泥石流沟进行调查时发现，这两条泥石流沟位置相泥石流的容重是泥石流的最重要的参数之一¨，邻，地形地貌、区域

4、地质条件、植被覆盖及人为活动条对泥石流流速、整体冲击力等特征值的计算有很大影件基本相似，理论上认为这两条泥石流沟应产生性质响。现有的泥石流容重计算方法有数十种之多，概括相似的泥石流。但从调查结果来看，这两条泥石流沟为理论推导法和特征参数法两类，理论推导法采用产生了性质截然相反的泥石流。石灰窑沟历史上暴发野外调查和访问目击者的方法，如现场调查试验法及泥石流的容重为1．94t／m，而桃水沟容重却为1．45t／数量化综合评判法，所得容重受人为因素影响大，121。经考察，两沟主要在流域形态方面区别较大。据此加之精度不确

5、定，且配制时块石的多寡对泥石流容重推测泥石流流域形态与泥石流浆体容重间存在相关关的影响很大，常常难以准确反映容重的真实值；特征参系。本文统计分析了我国四川省西南山区20条泥石流数法主要根据角砾含量、颗粒平均粒径、粘粒含沟浆体容重与流域形态完整系数的关系，探讨了基于泥量、中值粒径、算术平均粒径和主沟坡降等石流流域形态完整系数的泥石流浆体容重计算方法。泥石流相关特征参数与容重的关系，提出相应的计算1流域形态完整系数的确定公式。在这些方法中，基于主沟坡降、流域面积等地形参数的容重计算最为简便实用，目前形成了铁道部第流

6、域形态与泥石流有着密切的关系，最有利于泥二设计院公式和中科院兰州冰川冻土研究所公石流发生的流域形态是漏斗形、桦叶形、桃叶形、柳叶式等，但以上公式均为单因素经验公式，缺乏相应形及长条形几种形态，其形态可以用流域形态完整系的理论依据，具有单一性和一定的区域特性。因此，在数来表示：Ab6=(1)收稿日期：2011—06—08；修订日期：2011—09-02基金项目：交通部西部交通建设科技项目(200831800087)；四式中：——流域长度(km)；川省交通厅科技项目(2006A024—582)A——流域面积(km)

7、。作者简介：韩征(1986一)，男，硕士研究生，主要从事地质灾害的通过式(1)可以判断，流域越为狭长，流域形态完评估与治理的研究。整系数6越小；反之流域形态完整系数6越大。E．mail：hankzzz@163．eom一般地，根据流域形态系数的大小，可以为泥石流第2期水文地质工程地质流域形态进行定型：的整理，获取了这些泥石流沟基本的沟道特征，并通过长条形泥石流流域：6<0．3；式(1)计算得出这些泥石流沟的流域形态完整系数占，桦叶形泥石流流域：0．3≤艿<0．7；如表1所示。漏斗形泥石流流域：6≥O．7。2．2流

8、域形态完整系数与容重的统计关系分析通过分析四川省西南山区20条泥石流沟的容重2统计关系分析及泥石流流域形态完整系数，可以绘制出泥石流流域2．1流域形态完整系数与浆体容重的获取面积、沟道长度以及流域形态完整系数与容重关系云通过对四川省西南山区2O条典型泥石流沟资料图(图1)及测试容重曲线图(图2)。表1泥石流流域形态完整系数与容重关系Table1Relationshipbetweenin