冰湖潰決型泥石流是高原山區(qū)特殊的地質(zhì)災害,以西藏聶拉木縣嘉龍湖為例,建立了一套冰湖潰決型泥石流危險性評價方法 .以喜馬拉雅山區(qū)1970—2015年氣溫波動頻次和聶拉木冰湖潰決歷史事件預測了未來10年嘉龍湖潰決的時間概率.利用遙感影像識別嘉龍湖上方不穩(wěn)定冰體的范圍和規(guī)模,采用美國土木工程師協(xié)會推薦公式和修正的三峽庫區(qū)涌浪計算方法分析了冰川滑坡產(chǎn)生的涌浪規(guī)模,從涌浪波壓力和越頂水流推力兩方面預測了冰磧壩發(fā)生失穩(wěn)的可能性.采用FLO-2D模擬冰湖潰決泥石流的運動過程,以最大流速和泥深表達了嘉龍湖潰決泥石流的危險程度.評價結果表明:2002年嘉龍湖潰決事件與當年氣溫偏高有關,未來嘉龍湖發(fā)生潰決概率高;冰川滑坡激起涌浪能夠翻越壩頂,并引起壩體快速侵蝕而潰決;冰湖潰決泥石流對聶拉木縣城河道兩側54棟建筑造成威脅.評價方法實現(xiàn)了冰湖潰決型泥石流危險性的定量分析,評價結果對聶拉木縣城泥石流防災具有現(xiàn)實意義. 

【文章來源】：地球科學. 2020,45(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

嘉龍湖遙感影像及現(xiàn)場照片

根據(jù)實測冰磧壩幾何參數(shù)，建立壩體穩(wěn)定性計算模型.從嘉龍湖冰磧壩歷史潰口形態(tài)看，按照直線型滑動面計算壩體穩(wěn)定性較為合理，壩體容重和摩擦系數(shù)在天然狀態(tài)取19 k N/m3和28°，飽和狀態(tài)取20 k N/m3和25°，假設潰口在背水側溝床部位剪出，采用剛體極限平衡法計算四級潛在滑動面（S1～S4）的穩(wěn)定性系數(shù)（圖5），計算結果見表4.壩后坡度為15°，施加于壩體的涌浪波壓力使滑動面處的下滑力和抗滑力同步增加，穩(wěn)定性系數(shù)僅有小幅下降，處于穩(wěn)定狀態(tài).冰磧壩留存的U型潰決口與冰湖泄水的侵蝕作用有關，當涌浪或爬坡浪經(jīng)過泄水口時，水深和水力梯度增加，水流推動力Pp超過冰磧漂礫臨界推力（卵石為48 Pa，碎石為56 Pa，本文冰磧漂礫取100 Pa）引起冰磧壩快速侵蝕.根據(jù)《水力學》水流推力計算公式：

泥石流危險性常通過流速（Vd）、流深（Hd）和泥石流的沖擊力等表達，如Jakob et al.(2012）提出的泥石流強度指數(shù)IDF(IDF=Vd2Hd）.基于奧地利政府泥石流強度劃分方案（Fiebiger,1997），統(tǒng)計FLO-2D模擬泥石流流經(jīng)范圍內(nèi)各點的最大流深和最大流速，按照表6的危險性等級劃分標準對嘉龍湖潰決后形成的泥石流進行危險性區(qū)劃（圖7).危險性評價結果表明，嘉龍湖至聶拉木縣城沿線受泥石流影響，高危險區(qū)占3.84 km2，中等危險區(qū)占0.24 km2，低危險區(qū)占0.26 km2.嘉龍湖潰決泥石流爆發(fā)1.1 h后，泥石流到達聶拉木縣城，泥石流對臨近河道兩側的建筑物造成危害，其中有45棟位于高危險區(qū)，6棟位于中等危險區(qū)，3棟位于低危險區(qū).

【參考文獻】：
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本文編號：3117920