急陡溝道泥石流是汶川震區(qū)發(fā)現(xiàn)的一類特殊泥石流,調(diào)查發(fā)現(xiàn)其具有物源量大、侵蝕強(qiáng)烈,沖出規(guī)模大等特點(diǎn),是震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理的難點(diǎn)。本文以汶川縣典型急陡溝道泥石流福堂溝為原型,分析了其發(fā)育條件和特征,并通過模型試驗(yàn)等手段,還原并分析了急陡溝道泥石流起動及形成的過程,以及相應(yīng)的土體內(nèi)部參數(shù)變化特征。試驗(yàn)顯示在20°、25°、30°的坡度和480mL/s、410mL/s、360mL/s的徑流量的試驗(yàn)條件下,泥石流分別以不同的方式起動(溝床侵蝕型、滑坡流態(tài)化起動型、消防管起動型),同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中土體內(nèi)部孔隙水壓力及體積含水率變化特征的研究,詳細(xì)還原了相應(yīng)的泥石流起動全過程。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果顯示,在不同的起動方式下,土體內(nèi)部的數(shù)據(jù)變化表現(xiàn)出不同的特征:其中,不同試驗(yàn)條件下的泥石流起動孔隙水壓力呈現(xiàn)出規(guī)律性差異,即水槽坡度、徑流量越大,泥石流所需的起動力越小;此外,坡度越大,土體所需的飽水時(shí)間越長,而在相同坡度下,流速越大,預(yù)飽水時(shí)間越短;研究還發(fā)現(xiàn),泥石流的爆發(fā)時(shí)間與溝床坡度呈反比,并且徑流量越大,泥石流持續(xù)時(shí)間也越長�；趯�(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過相似理論計(jì)算得到的泥石流起動流速,與實(shí)際情況一致,表明本的...

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圖3 汶川縣福堂溝流域概況圖

與此同時(shí)，根據(jù)野外調(diào)查結(jié)果（YuePeijiuetal.,2008;XingShunjingetal.,2003），確定本次實(shí)驗(yàn)的相似比如表3所示。本實(shí)驗(yàn)選用4個(gè)孔隙水壓力和4個(gè)體積含水率傳感器，埋設(shè)位置如圖4所示。孔隙水壓力傳感器型號為德國HELM-HM19，精度可....

圖1 汶川縣急陡溝道型泥石流分布圖

受地震影響，強(qiáng)震區(qū)急陡溝道泥石流流域內(nèi)潛在著大量的滑坡、崩塌等，震后的山體結(jié)構(gòu)破碎，部分已發(fā)生的崩滑、滑坡物質(zhì)沿著坡面運(yùn)動，其堆積物主要堆積于溝道內(nèi)，加劇溝道堵塞，如圖3所示。因此，強(qiáng)震區(qū)急陡溝道泥石流的總體物源儲量不大但是分布集中，單位面積的物源儲量大于常規(guī)類型的泥石流溝單位面....

圖4 汶川縣福堂溝試驗(yàn)裝置圖

本實(shí)驗(yàn)選用4個(gè)孔隙水壓力和4個(gè)體積含水率傳感器，埋設(shè)位置如圖4所示�？紫端畨毫鞲衅餍吞枮榈聡鳫ELM-HM19，精度可達(dá)0.2%FS（圖5a）；體積含水率傳感器型號為HL-TRW1-05V，是基于頻域反射原理，利用高頻電子技術(shù)制造的高精度、高靈敏度的測量體積含水率的傳感器（圖5....

圖5 汶川縣福堂溝所用傳感器

本次實(shí)驗(yàn)通過改變沖水流量及溝道坡度，來研究“急”和“陡”的特征對急陡溝道型泥石流形成模式和機(jī)理的影響。根據(jù)野外調(diào)查，福堂溝泥石流形成區(qū)的平均坡度為28°，結(jié)合坡度增減對泥石流形成過程的影響，最終確定以坡度為20°、25°和30°作為實(shí)驗(yàn)坡度。實(shí)驗(yàn)水槽長4m，寬35cm，深25cm....

本文編號：4026857