本文選題：SINMAP　切入點(diǎn)：SCS　出處：《蘭州大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著全球變化研究的深入與防災(zāi)減災(zāi)各方面問題認(rèn)識(shí)的不斷深化,泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與管理受到了國際社會(huì)越來越廣泛的關(guān)注。雖然在小流域泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)方面也有較快的發(fā)展,但在危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和威脅范圍預(yù)測(cè)方面還存在一些問題,對(duì)重大泥石流頻發(fā)地區(qū),特別是新構(gòu)造活動(dòng)和地震擾動(dòng)區(qū)小流域泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)力度不夠,評(píng)價(jià)途徑較為單一,缺乏對(duì)不同重現(xiàn)期下的泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),極大地阻礙了災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防治工作。因此,開展地震擾動(dòng)區(qū)小流域泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)方法研究有重大的現(xiàn)實(shí)意義。論文旨在通過野外大量調(diào)查采樣及物理模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用SCS水文模塊及SINMAP斜坡穩(wěn)定性模塊鑲嵌于FLO-2D模型中,構(gòu)成泥石流運(yùn)動(dòng)沖淤數(shù)值模型,結(jié)合小流域溝道內(nèi)泥石流沖出量、高精度數(shù)字地面模型(DEM)以及泥石流運(yùn)動(dòng)時(shí)的各種流變參數(shù),對(duì)泥石流進(jìn)行不同邊界條件不同重現(xiàn)期運(yùn)動(dòng)沖淤數(shù)值模擬。主要取得的成果和結(jié)論如下：(1)通過野外建立的泥石流運(yùn)動(dòng)物理模型,模擬不同邊界條件、不同泥石流容重、不同泥石流啟動(dòng)總量的泥石流運(yùn)動(dòng)過程。分析得出,在理想邊界條件下,泥石流發(fā)生后最終淤積深度,黏性泥石流遠(yuǎn)大于稀性泥石流；在非理想邊界下,泥石流運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)堆積深度較之理想狀態(tài)下大,且黏性泥石流運(yùn)動(dòng)最終堆積深度遠(yuǎn)比稀性泥石流運(yùn)動(dòng)的大,泥石流由黏性向稀性轉(zhuǎn)化時(shí),泥石流運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)滲透水壓力逐漸變大,而瞬時(shí)土壓力逐漸減小。流通槽坡度逐漸變大時(shí),泥石流運(yùn)動(dòng)時(shí)間逐漸縮短,且流通區(qū)的泥石流體堆積深度逐漸變小,流速逐漸變大,瞬時(shí)滲透水壓力及土壓力隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的縮短、運(yùn)動(dòng)速度的加快,呈逐漸減小的趨勢(shì)。(2)針對(duì)不同規(guī)模小流域山坡穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出極不穩(wěn)定區(qū)主要集中于風(fēng)化嚴(yán)重的巖體、坡度較陡的山坡一帶,其不穩(wěn)定原因?yàn)楸浪�、滑坡�?zāi)害發(fā)育。小型泥石流清水溝全部不穩(wěn)定區(qū)面積為0.83km2,占流域總面積的38.25%。其中,極不穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)分別為0.15 km2、0.32km2,占流域總面積的6.91%、14.75%。由此可見,清水溝小流域山坡坡體較大部分處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài),在一定外界條件下極易發(fā)生失穩(wěn)而下滑。大型泥石流漢林溝不穩(wěn)定區(qū)面積占該流域總面積比較小,流域內(nèi)山坡坡體大部分處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)通過應(yīng)用SCS水文模型模擬小流域水文過程,獲得小流域空間位置上不同重現(xiàn)期不同降雨概率下徑流深及徑流量。降雨保證率為10%時(shí)最大徑流深為46.6-50.3mm,降雨保證率為0.2%時(shí),最大徑流深變化范圍為77.7-81.6mm。隨著流域面積的增大,在相同降雨條件下徑流總量迅速增大,降雨保證率為10%時(shí),徑流總量從清水溝到漢林溝變化范圍為7.1×104-137×104m3,降雨保證率為0.2%時(shí),徑流總量從清水溝到漢林溝變化范圍為13.3×104m3-237×104m3。模擬結(jié)果表明,在同一水文土壤組,不同的土地利用類型產(chǎn)流能力不同,從大到小依次為：山地旱地、中覆蓋度草地、林地、河渠、城鎮(zhèn)用地與農(nóng)村居民點(diǎn)。(4)重現(xiàn)期為500年一遇的泥石流在典型黏性泥石流溝清水溝最大流速為6.5m/s,最大沖擊力為28x104KN,最大泥石流運(yùn)動(dòng)淤積深度為6.2m,威脅范圍約0.1km2；而在典型的稀性—黏性綜合類型的泥石流溝漢林溝的最大泥石流流速為10.5m/s,最大沖擊力為99.8×104KN,最大泥石流運(yùn)動(dòng)淤積深度為12.4m,威脅范圍約0.61km2,通過對(duì)典型小流域的威脅范圍預(yù)測(cè),得出典型黏性泥石流威脅范圍隨著重現(xiàn)期的加長而逐漸增加,但增幅不大,極高威脅范圍增幅較�。合⌒浴ば跃C合類型泥石流威脅范圍隨著重現(xiàn)期的加長而逐漸增加,但增幅較小,而極高威脅范圍增幅較大。(5)通過對(duì)典型小流域?yàn)?zāi)害鏈的預(yù)測(cè),清水溝流域較小,災(zāi)害鏈類型簡(jiǎn)單,其鏈?zhǔn)诪楸浪�、滑坡及坡面泥石�?在極端降雨或其他地球外營力下會(huì)形成溝谷泥石流,最終形成溝谷型泥石流災(zāi)害鏈,危害較小。漢林溝流域面積較大,次溝、幼溝發(fā)育,崩塌、滑坡類型多樣,泥石流災(zāi)害鏈復(fù)雜,其鏈?zhǔn)锥酁榈亓芽p、崩塌、滑坡、坡面泥石流及溝谷泥石流,在極端降雨或其他地球外營力下會(huì)形成大型溝谷泥石流,最終形成的災(zāi)害鏈為山洪災(zāi)害鏈,危害大,主要危害對(duì)象為流域地質(zhì)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施,農(nóng)田及漢林鄉(xiāng)政府等。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P642.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1583743