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    泥石流分析論文:泥石流綜合評價分析

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    泥石流分析論文:泥石流綜合評價分析

    本文作者:王春山巴仁基劉宇杰鄧國仕作者單位:成都地質礦產研究所

    泥石流特征

    1泥石流溝谷特征

    飛水巖溝主溝長5km,流域總面積約62km2,海拔范圍900~2100m,高差1180m,流域邊界周長64km,主溝縱比降為236‰。主溝以“V”型谷為主,各支流與主溝呈銳角交匯,根據其地貌及泥石流物源補給特征,將飛水巖溝劃分為清水區、物源區、流通區和堆積區四個區,各區的特征見表1。

    2泥石流分區特征

    (1)清水區

    飛水巖溝清水區面積約67km2,溝道高程范圍為1360~2100m,該區植被覆蓋良好,未見基巖出露。清水區溝道總長約3282m,溝道比降為225‰,以“V”型谷為主,溝床平均寬度約5m。該區域植被覆蓋良好,清水匯集方式主要為山坡型。雖然坡面殘積物分布較廣,但基本被植被根系所固定,所以匯流區地表松散物質對飛水巖溝泥石流的貢獻不大。

    (2)物源區

    飛水巖溝形成區主要分布在主溝的中上游段,區域面積約0.96km2,高程范圍為1000~1360m,物源區溝道長為1125m,溝道比降為320‰。物源區溝道以“V”型谷為主,部分溝道兩岸坡度陡,呈“U”型谷,溝床較寬,平均寬度約15m。物源區內主要有滑坡、崩塌,其中以滑坡為主。物質總儲量為295007m3,強活動物源(一次泥石流最大可能提供的物源量)儲量達177000m3。

    (3)流通區

    流通區位于飛水巖溝的下游段,溝道高程范圍940~1000m,全長僅262m,面積約0.066km2,溝道平均寬度3~5m,溝道縱比降為299‰,兩岸皆有基巖出露,巖石為白云質大理巖。溝谷呈典型的“V”字形,兩岸山坡陡峭,坡度在55°~80°,大部分由植被覆蓋。流通區溝谷內的物質儲量較少,多為山上的崩塌的塊石。在溝口處形成一個近百米的陡巖,有流水跌落,這就是飛水巖名字的由來。

    (4)堆積區

    堆積區主要分布在飛水巖溝下游基巖狹窄處與大渡河之間,地勢開闊,堆積體特征明顯。堆積區總長344m,總面積約0.18km2,高程分布范圍900~940m,溝道縱比降為116‰,擴散角為90°,溝道平均寬度6m,溝內物質以卵礫砂組成,含泥。其中最大粒徑1.5m,30~50cm粒徑占20%,10~30cm粒徑占25%,1~10cm粒徑占50%。堆積區分布大量建筑物與農田,左側有安順場鄉醫院和華能國際公司辦公樓和3棟民居2層小樓,右側為11棟2層小樓,并有電線桿16根,高壓電塔一座。飛水巖堆積區沖溝有上游至下游分別修建了4個攔擋壩,受近年來泥石流的破壞作用,下游的3個攔擋壩已經破壞失效,上游的5m高攔擋壩已經被物質淤滿,失去了防護作用。

    泥石流綜合評判

    1泥石流數量化綜合評判

    《規范》[1]中對泥石流的綜合評判是國內諸多著名專家的經驗和建議,選用泥砂沿程補給長度比、河溝縱坡、植被覆蓋率、區域構造影響等15個因素,通過對每一項的評分最后取總分進行評價。按照規范中的標準對飛水巖溝泥石流進行各項評分(表3),評分總結果為88分,嚴重等級為中等。表中數據顯示崩塌滑坡及水土流失、泥沙沿途補給長度比以及河溝縱坡度這三個因素較為活躍,對泥石流的發生起到主要的作用。

    2泥石流模糊數學綜合評判

    控制和激發泥石流發生發展的各個因素數量多且變化復雜,數量化綜合評判雖然可以對泥石流進行定量化評價,但不能對泥石流這種變化特性進行表述,因此模糊數學綜合評判便被提出來。模糊數學是一種以模糊推理為主的定性與定量相結合、精確與非精確相統一的分析評判方法,它對受多種因素影響的現象或事物進行總的評價,很多學者在該方面進行了廣泛地研究和應用[3-7]。模糊數學方法雖然在泥石流研究中地應用已較為廣泛,但其影響因素的選取和權重的取值并未統一,因此本文將以《規范》中數值量化綜合評判中的因子為基礎進行模糊數學綜合評價,具體方法見相關文獻[8]。通過計算得到評判矩陣R,由于權重子集W=[0.16,0.12,0.11,0.09,0.07,0.07,0.06,0.05,0.05,0.05,0.04,0.04,0.04,0.03,0.03],模糊數學綜合評判集為B=W•R,得到評判結果(表4),由表4可以看出飛水巖溝泥石流更偏重于中等嚴重的泥石流。

    泥石流風險性分析

    1泥石流危險度評價

    飛水巖溝泥石流的危險度評價需要發生頻率、流域面積等10個因素,表5列出了這10個因素的實際值和轉換值,將轉換值代入泥石流危險度評價公式,得出飛水巖溝危險度為0.52,根據單溝泥石流的危險度分級標準,飛水巖溝泥石流屬于中度危險泥石流。

    2泥石流易損度評價

    泥石流的易損度評價涉及到物質易損度、經濟易損度、環境易損度和社會易損度,而這四個方面又包含若干子項目,由于篇幅所限,各子項的說明和公式將不再累述,僅給出飛水巖溝各子項的數值(表6)及易損度評價中的指標值(表7),計算結果顯示飛水巖溝泥石流的易損度V單=0.59,屬于中度易損泥石流溝。

    3泥石流風險度評價

    根據單溝泥石流風險度計算公式,最終得到石棉縣安順場鄉飛水巖溝泥石流風險度。根據最新單溝泥石流的風險分級標準:極低風險0<H單<0.04,低度風險0.04<H單<0.16,中度風險0.16<H單<0.36,高度風險0.36<H單<0.64,極高風險0.64<H單<1。可知飛水巖溝泥石流屬于具有中度風險的泥石流溝。

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