甘肃省舟曲87特大泥石流调查研究
JournalofEngineeringGeology工程地质学报
1004-9665/2010/18(4)一0437—08
甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究书
余斌杨永红苏永超黄文杰王高峰
(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059)
摘要本文通过对甘肃省舟曲县城后山三眼峪沟和罗家峪沟特大泥石流灾害的现场调查,从泥石流形成的地形、地质和降雨条件人手,分析了特大泥石流灾害的特征与成因:三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区在2010年8月7日23—24时的1h降雨量达77.3mm,暴雨形成强大洪水依次冲毁两条沟内的天然堆石坝和人工拦挡坝,形成规模巨大的高容重黏性泥石流,泥石流冲出总量和泥沙总量分别为144.2x104n13和97.7x104m3;泥石流携带具有强大冲击力的巨石冲毁房屋5500余问;在白龙江内形成长约550m,宽约70m,高约10m的堰塞坝并形成堰塞湖,堰塞湖回水长3km,使县城一半被淹;泥石流造成1744人死亡和失踪。分析研究表明,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流如果在近期遭遇强降雨还会暴发泥石流,但规模比8.7特大泥石流小;如果强降雨发生在数年后,暴发的泥石流规模比8.7特大泥石流略小;在20a或更长的时期内,没有发生新的地震影响下,在三眼峪沟和罗家峪沟经历一次大规模泥石流暴发后,泥石流的规模将回到汶川地震前的水平。关键词舟曲泥石流堆石坝地震降雨中图分类号:TU457
文献标识码:A
RESEARCHONTHEGIANTDEBRIS
FLOW
HAZARDSIN
ZHOUQU
COUNTY,GANSUPROVINCEONAUGUST7,2010
YUBin
YANGYonghongSUYongchao
HUANG
Wenjie
WANGGaofeng
of
Technology,Chengdu
on
(State
KeyLaboratory
ofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection,ChengduUniversity610059)
thedebris
re—
Abstract111e
reason
ofgiantdebrisflowtriggeringWasobtainedbyfieldinvestigationandanalysis
flowformationconditions:heavyrainfallhappenedintheupstreamofSanyanyuGullyandcordedrainfallwas77.3mmin
one
Luojiayu
Gully.The
hourfrom23to240’clock。August7。2010.Theheavyraincausedpowerful
flashfloodinthecatchments.whichdestroyedseveralnaturaldamsandpreventiondamsinthetwothegiantdebrisflowswere
gullies.Then
formed.The
debrisflowswerehighdensityviscousdebris
flows.The
totalvolumeof
debrisflowsandthevolumeofsedimentindebrisflowswereestimatedat144.2x104m’and97.7x104m’.respee.
tively.ne
heightin
largeboulderinvolvingindebrisflowsmovedwithpowerfulimpactforceanddestroyedmorethan5500
a
housesindepositionalfans.Thedebrisflowsproduceddamwitll550minlength。70minwidth,and10min
Bailongjiang
River.Thedamblockedtheriverand
formed
a
lake诵th3kminlengthandhalfofZhouqu
cityWasinundated.AsofAugust18,2010,thedebrisflowsclaimed1287death,withfurther457listedasmiss.ing.Thetendencyofdebrisflowdevelopmentwasobtainedbydebris
a
preliminaryanalysisoftheinitiationconditionsofheavyrainfallintheupstreamofdebrisflowsgul-
on
flows:(1)r11ledebrisflowswillbetriggeredifthereis
a
liesrecently,butthescaleofdebrisflowswillbelessthanthescaleofdebrisflowsAugust7,2010;(2)The
・收稿日期:2010—08—17;收到修改稿日期:2010一08一18.
基金项目:国家自然科学基金(4087105440772206)和地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主研究基金(DZKJ-0810).
第一作者简介:余斌,主要从事泥石流的形成,运动和堆积以及浊流的沉积研究工作.Email:drbinyu@yahoo.eom
万方数据
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JournalofEngineeringGeology工程地质学报2010
debrisflowswillbetriggeredifthereisscaleofdebrisflowswillbe
a
a
heavyrainfallintheupstreamofdebrisflowsgulliesin
on
a
fewyears,thescaleofdeb-
no
littlebitlessthanthescaleofdebrisflows
August7,2010;(3)The
risflows20yearslaterwillbethesame嬲thescaleofdebrisflowsbeforeWenchuanEarthquakeifthereisearthquakeeffectthisKeywords
area
more
and
aevent
oflargescaledebrisflowhashappenedinthesegullies.
Zhouqu,Debrisflow,Dam,Earthquake,Rainfall
1
引言
2010年8月7日晚甘肃省甘南藏族自治州舟曲县受局地强降雨影响,于当日23:40分左右县城后山三眼峪沟及罗家峪沟突发大规模泥石流,造成重大的生命财产损失。截止8月18日16时,遇难人数为1287人,失踪人数为457人;泥石流
冲毁房屋5500余间,掩埋、冲毁耕地1400余亩;
受灾最严重的月圆村几乎被全部掩埋。泥石流还穿过舟曲县城,冲毁县城一部分街道和房屋,毁坏公路桥、人行桥共8座,在白龙江内形成长约550m,宽约70m的堰塞坝,堰塞坝堵塞白龙江并形成回水长3km的堰塞湖,堰塞湖使白龙江上1座大型公路桥被淹没,县城一半被淹,城区电力、通信、供水中断(图1)。发生泥石流的三眼峪沟是一条稀性泥石流沟,最近一次暴发泥石流是在18年前,之后还在沟内修建了拦挡坝…;汶川地震后在沟内又开始修建新的拦挡坝。发生泥石流的另一条沟罗家峪沟是一条低频率泥石流沟,近几十年来没有发生过泥石流。舟曲县城地区在汶川地震时属于烈度6度地区,也是受汶川地震影响的地区。在我国西部地区,像舟曲县城后山这类对城镇有重要影响的泥石流沟或低频率泥石流沟还有很多,有的如三眼峪沟已做了一些防治工程,有的如罗家峪沟还没有做防治工程,很多也处于汶川地震的影响范围内,因此很有必要研究舟曲8.7特大泥石流的形成机制和发展趋势。为了查明舟曲泥石流的发生原因,进一步分析其发展趋势,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室组织调查组,对该特大泥石流灾害进行了现场调查。本文在现场调查的基础上,分析了泥石流沟的流域特征,泥石流的成因、成灾过程及若干重要参数,为今后此类重大泥石流灾害的防治提供了可资借鉴的依据。
万方数据
2舟曲县城泥石流流域基本特征及泥
石流发生历史
舟曲县位于西秦岭构造带西延部分,受印支、燕山和喜玛拉雅山等多期造山运动的影响,区内新构造运动十分活跃,表现为山地强烈隆升、沟谷极剧下切,形成高山峡谷地貌uJ。
舟曲县特大泥石流灾害由三眼峪沟及罗家峪沟两条沟的泥石流组成。三眼峪沟流域面积为25.75kin2,沟谷总体上呈南北向展布,地势北高南低,呈“瓢”状,主沟长9.7km,流域最高点海拔3828m,流域最低点海拔1340m,流域相对高差2488m,主沟平均比降为241%o…;罗家峪沟流域面积16.60km2,呈“葫芦”状,流域最高点海拔3794m,最低点入河口处仅1330m,相对高差2464m,主沟长8.5km,主沟平均比降239%o。两沟流域内支沟发育,水系平面上均呈“树枝”状;三眼峪沟沟内有常流水,而罗家峪沟沟内无常流水。由于沟谷强烈侵蚀下切,横断面呈“V”字型或窄深的“U”字型。
舟曲县城后山两条泥石流流域分布有中泥盆统古道岭组上段炭质板岩、千枚岩夹薄层灰岩和砂岩、下二叠统上段中厚层灰岩、上二叠统中厚层含硅质条带灰岩,受印支、燕山和喜玛拉雅山等多期造山运动的影响,区内构造十分复杂,断裂发育,褶曲强烈,岩体极为松动破碎。舟曲属地震强烈活动区,地震烈度为7度,有史以来引起房倒屋塌、山崩、滑坡的地震多达8次,其中以公元前186年、公元1634年、1879年和1960年地震对泥石流流域内松散固体物质的产生作用最大,其中1960年地震后的第二年就发生了泥石流,造成28人死伤,冲毁公路100余m,
中断交通40余天…。“5.12”汶川地震时舟曲县城
处于6度烈度地区,汶川地震对三眼峪沟和罗家峪沟流域内的山体的稳定性有一定的影响,不仅为泥石流提供了更多的固体物源,还产生了新的堆石坝。
三眼峪沟原是一条稀性泥石流沟…,在1992年发生泥石流灾害后,于1997年开始在沟道内修建了
18(4)余斌等:甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究
439
图l
Fig.1
舟曲县城泥石流淤埋范围图
area
Inundatedrangesofdebrisflowsintheurban
ofZhouqu
a.泥石流暴发后的舟曲县城;b.泥石流暴发前的舟曲县城;底图由国家测绘局提供,图中没有包括罗家峪村被淤埋的房屋
5道拦挡坝来稳定沟道内物源。“5.12”汶川地震后又在沟内修(在)建了3道拦挡坝。三眼峪沟内还有多处由于崩塌体堵塞沟道形成的天然堆石坝,最高的4座巨型堆石坝坝高80~283m,这些堆石坝拦蓄了沟内大部分泥沙…。罗家峪沟沟道狭窄,最窄处仅7—10m,沟内也有多处堆石坝,拦蓄了沟内大量的泥沙。两沟沟内的堆石坝坝后拦蓄了很多的固体物质,这样的堆石坝在强大的洪水冲蚀下垮塌时很容易形成泥石流。
三眼峪沟的两条支沟大峪沟和小峪沟沟道内可直接补给泥石流的固体物质约2000x104m3【11,天然堆石坝和大峪沟内1997年修建的多道拦挡坝为泥石流的形成提供了多个集中固体物源。罗家峪沟内也有许多可直接补给泥石流的固体物质(图2)。
舟曲县自建制以来,县城就一直座落在三眼峪沟泥石流堆积扇上。随着人口的增长,县城范围迅速扩大,泥石流危险区被不断开发利用。一遇暴雨,泥石流便顺沟而下,进村人城,毁田埋房,冲毁公路桥梁,破坏引水设施和输电线路,造成严重人身伤亡和财产损失。据统计,自道光三年(1823年)以来至2009年的186a间,三眼峪沟泥石流沟曾11次给舟曲县城造成危害。解放以来,以1992年的50a一遇的泥石流
致灾最大,共冲毁房屋344问,农田87.73hm2,死伤87人,冲走牲畜396头(只)‘1|。罗家峪沟为一条低
频率泥石流沟,近几十年来没有暴发过泥石流,只有
Fig.2
图2舟曲县城泥石流流域图
DrainagebasinsofdebrisflowoftheZhouquurban
area
三眼峪沟内固体物质补给根据现场调查及文献[1]给出;罗家峪沟仅给出了调查时能够到达位置的沟内固体物质补给
万方数据
山洪暴发,其中以1946年山洪灾情最严重,冲毁房屋8间,包括街上的2家餐馆,但无人员伤亡。
3舟曲8.7特大泥石流过程及成因
2010年8月7日晚上11点左右舟曲县城开始
下小雨,但县城后山上却电闪雷鸣,有强降雨发生。
图3三眼峪沟堆积扇巨石
Fig.3
Giantboulders
on
the
fan
of
Sanyanyu
GuHy
图4罗家峪沟被冲毁一半的楼房
Fig.4
Buildingdamagedbygiantboulderin
Luojiayu
Gully
皇120\
皇100
棚∞
鐾:
誓∞
O
图5
8.7特大泥石流暴发前后舟曲县城附近降雨累积图
Fig.5
Cumulativecurve
ofrainfMlbeforeandafterthedebrisflow
occuiTenee
intheZhouquurban
area
该资料由舟曲县气象局提供
万方数据
JournalofEngineeringGeology工程地质学报2010
图6小峪沟内新形成的天然堆石坝
Fig.6
NewnaturaldamsinXiaoyuGuHy
图7
罗家峪沟内新形成的天然堆石坝
Fig.7
Newnaturaldamsin
Luojiayu
GuUy
大约在ll时23分舟曲县城供电中断,城区一片漆三眼峪沟和罗家峪沟的特大泥石流接踵而至,携带
黑。大约在1l时40分,后山响声如雷,地面颤动,
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着巨石的泥石流沿途冲毁和掩埋村庄及房屋,一阵又一阵的泥石流不仅毁灭了沿途的建筑物,还冲入白龙江并阻断白龙江形成堰塞湖,部分泥石流还冲上对岸街道。三眼峪沟泥石流堆积扇上最大巨石长、宽、高分别为6m、5.8m和4.9m,其他重量超过30t的巨石在堆积扇上从上游到下游分布有40余个(图3);罗家峪沟泥石流堆积扇上最大巨石长、宽、高分别为5.2m、3.5m和2.4m,泥石流中的巨石是造成建筑物被毁的主要原因(图4)。三眼峪沟和罗家峪沟泥石流过程持续约40min。根据泥石流在堆积扇上的淤积面积和厚度(泥石流淤积的边缘较薄,主流线淤积较厚,平均约lm),在白龙江中的堰塞坝面积和厚度以及少量被白龙江水冲走的泥石流,可以计算出8.7特大泥石流的总量和泥沙(固体物质)总量分别为136.6×104m3和92.9×104m3,属特大泥石流(表1)。泥石流造成1744人死亡和失踪,回水长3kin的堰塞湖使县城一半被淹。
表l
8.7特大泥石流总量计算
Table
1
Calculatedresultsoftotalvolumeofdebrisflows
注:在泥石流堆积扇上泥石流淤积厚度按平均1m计算,堰塞坝厚度按10m计算;河水冲走量按总量的5%计算,堰塞坝体泥石流量按三眼峪沟提供2/3,罗家峪沟提供1/3计算;泥沙总量按第4章的体积浓度计算得到。
根据在8.7特大泥石流后对三眼峪沟和罗家峪沟流域内的调查分析,得出两条泥石流沟在2010年8月7日暴发泥石流的成因:
(1)因2010年8月7日晚舟曲县城降雨站(海拔1350m)降雨量不能代表泥石流形成区的降雨实际情况,参考距罗家峪沟约1.5km同属白龙江左岸的东山乡观测站(海拔2150m)的降雨资料,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区的降水过程为:2010年8月7日21时一8月8日凌晨4时,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区遭遇强降雨,降雨量达96.3mm,特别是在8月7日23~24时的1h内的降雨强度特别大,达到77.3mm(图5)。
(2)三眼峪沟的右支沟大峪沟原为一稀性泥石流沟,在8月7日的强降雨作用下,沟内上游形成稀性泥石流,在中游冲垮沟道内的天然堆石坝,稀性泥
万方数据
石流携带堆石坝中的泥沙及沟道右岸斜坡上的松散泥土,演变成为黏性泥石流。三眼峪沟的左支沟小峪沟为一黏性泥石流沟,同样在8月7Et的强降雨作用下,沟内上游洪水冲垮沟道内的天然堆石坝,起动沟道堆积物形成黏性泥石流。三眼峪沟中下游的拦挡坝在这次泥石流过程中全部被泥石流冲毁,天然堆石坝大多被泥石流冲开,但泥石流过后沟道两边的崩塌又形成了新的天然堆石坝在沟道中(图6)。
(3)罗家峪沟是一条低频率泥石流沟,沟道狭窄,在沟道内的巨石在狭窄处形成多个较稳定的堆
石坝,一般大洪水无法冲垮这些堆石坝形成泥石流
(如1946年的大洪水)。在8月7日的强降雨作用下,沟内洪水冲垮这些天然堆石坝,起动沟道堆积物形成黏性泥石流。罗家峪沟天然堆石坝在这次泥石流过程中大多被泥石流冲开,但泥石流过后沟道两边的崩塌又形成了新的天然堆石坝在沟道中(图7)。
—x一大峪沟
100
—口一小峪沟90
—-6一罗家峪沟
∞
70fi0
堇50
钆
4030
∞
10
O‘
0.∞l
o.Ol0.1
l
10IOO
D/ram
图8颗粒分布曲线
Fig.8
Particledistributionsofsedimentindebrisflows
4泥石流的静力学和动力学特征
泥石流的静力学和动力学特征是泥石流的重要特征参数。根据对泥石流流通区和堆积区的沉积物调查,泥石流的沉积特征为混杂沉积,有明显的反粒径分布,泥石流为黏性泥石流。根据调查时在大峪沟、小峪沟和罗家峪沟的取样(小样),由颗粒分布曲线(图8)可以计算出黏性泥石流的容重旧1:
yD=70+P2P05“”yy
(1)
式中:7D为黏性泥石流容重(g・cm旬);7,为黏性泥石流最小容重(=2.09・cnl一);3'0为泥石流最小容重(1.5g・cm。);P2为>2ram的粗颗粒百分含量(小数表示);P05为<o.05mm的细颗粒百分含量
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JournalofEngineeringGeology工程地质学报2010
(小数表示)。计算结果见表2。
表2泥石流容重计算
Table
2
Calculationofdensitiesofdebrisflows
度,这使得泥石流可以在白龙江内淤积足够的高度形成堰塞湖,这也是8.7特大泥石流能堵塞白龙江的原因之一。
泥石流的运动速度、流量和总量是衡量泥石流的危险程度和防治泥石流的重要参数,通过洪痕断面的测量及泥石流颗粒分析参数,可以得到黏性泥石流的运动速度、流量和总量H’51:
表2中的泥石流容重都在2.159・cm。3左右,表明8.7特大泥石流都是高容重黏性泥石流,泥石流的泥沙体积浓度C接近0.7,即泥石流体中几乎70%都是泥沙。大峪沟、小峪沟和罗家峪沟泥石流体中的黏粒含量分别为4.9%、3.2%和5.3%。
泥石流的屈服应力是反映泥石流,特别是黏性泥石流特征的重要参数,根据在小峪沟的调查可以得到小峪沟黏性泥石流的屈服应力¨J:
丁日=y’ghsinO
M.1(删掣力唧Ⅲ
Q=VAW=0。264凇Qr
(3)(4)(5)(6)
耽=WC
式中:R为水力半径(m);S为沟道坡度(绝对值);g为重力加速度(9.81m・s以);D∞为泥沙颗粒中百
分比小于50%的颗粒粒径(mm);D。o为泥沙颗粒
中百分比小于10%的颗粒粒径(mm);V为泥石流断面平均流速(m・s。1);A为泥石流过流面积(m2);Q为泥石流流量(m3・s。1);W为泥石流总量(m3);T为泥石流持续时间(s);Ws为泥石流中泥沙总量(m3);C为泥石流的泥沙体积浓度(表2)。
(2)
式中:r。为泥石流体屈服应力(Pa);7’为(yc一讹),泥石流相对容重(kg・m。3);托为泥石流容重(=2190kg・mq),y。为环境容重,在陆面帕一0,在水中70=1000(kg・m。3);g为重力加速度(9.81m・s。2);0为坡度(80);h为泥石流的最大堆积厚度(2.65m)。
由式(2)得到Jr。=7909Pa。大峪沟和罗家峪沟的容重接近小峪沟,泥石流体中的黏粒来源和性质及百分含量也因位置接近而相差不大,因此大峪沟和罗家峪沟泥石流的屈服应力也在7000Pa以上¨J,都具有很大的屈服应力,具有很强的抵御洪水冲刷能力,这是泥石流能堵塞白龙江的原因之一。此外,具有7000Pa以上的屈服应力可以使泥石流在白龙江内堆积很高,如白龙江河底坡度为1o时,在水下的堆积厚度可达35m,即使在陆面上的堆积也可以达19m,远大于现在在白龙江内10m的堰塞坝高
表3
Table3
计算结果见表3。
三眼峪沟和小峪沟1992年暴发的50a一遇泥石流流量分别为197m3・s以和314m3・s~,容重分别为1.7g・em’3和1.9g・cm‘3…,造成这种支沟流量比主沟流量大的原因有:(1)大峪沟和小峪沟泥石流没有同时暴发;(2)小峪沟泥石流容重为1.9g・cmq…,为弱黏性泥石流(过渡性泥石流),沉积特征有弱分选口J,因此在流出小峪沟沟口后因沟道展宽,坡度变缓,泥石流中的粗大颗粒开始沉积,流量变小,泥石流也演变为稀性泥石流,泥石流容重为1.79・cm。3¨J。8.7特大泥石流的流量和规模远大于1992年50a一遇泥石流的流量和规模的原因有:(1)1992年暴发50a一遇的泥石流时的45min降雨量为38.4ram¨J,而8.7特大泥石流暴发时的1h降
泥石流的运动速度、流量和总量计算
Calculationofvelocity,dischargeandvolumeofdebrisflows
注:三眼峪沟数据为大峪沟和小峪沟数据之和。
万方数据
18(4)余斌等:甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究
雨量为77.3mm,因此暴发泥石流的规模也应比1992年泥石流大;(2)大峪沟和小峪沟同时暴发泥石流;(3)流域内的天然堆石坝和拦挡坝类似于堰塞坝的作用,在逐级溃决时加大了泥石流的流量和容重,在同样的降雨条件下规模增加量可以比没有堰塞坝(天然堆石坝和拦挡坝)的泥石流多20%一60%,而三眼峪沟沟内,特别是大峪沟沟内的天然堆石坝和拦挡坝堵塞沟道是最为严重的堵塞,因此在同样降雨条件下其规模增加量可以达到60%旧o;(4)泥石流容重的增加也会增加泥石流的流量,如大峪沟的泥石流容重由1.659-cmq旧。增加到2.13g・cm一时,在同样大的降雨和洪水下泥石流流量就会增加84.2%;小峪沟的泥石流容重由1.9g・cm‘3[61增加到2.19g・em-3时,在同样大的降雨’和洪水下泥石流流量就会增加56.9%。罗家峪沟的情况也比较相似,也是因为天然堆石坝堵塞狭窄的沟道形成较大规模的泥石流。表3中计算的三眼峪沟和罗家峪沟泥石流总量与表1中调查的这两条沟泥石流冲出量基本一致,说明对这两条沟的泥石流运动速度、流量和总量的计算比较合理。
泥石流的冲击力,特别是泥石流中巨石的冲击力是造成建筑物毁坏的主要原因,8.7特大泥石流中巨石冲击力计算如下"J:
F=pdClVdAd
(7)
式中:c。为纵波波速(m・s。1);A。为石块与被撞物体的接触面积(m2);F为石块冲击力(N);K为石块运动速度,通常和流体等速(m・s。);P。为石块密度(kg・m。3)。表4中三眼峪沟和罗家峪沟的泥石流冲击力分别达19007t和4369t,可见其破坏力的巨大。
表4泥石流冲击力计算
Table4
Calculationofimpactforceofdebrisflows
注:石块与被撞物体的接触面积按堆积扇上最大石块的中、短径所在平面面积的10%计算;因为冲毁房屋发生在堆积扇,泥石流在堆积扇上展开,堆积扇的坡度较缓,因此泥石流速度按沟【|以内沟道速度(表3)的50%计算。
5舟曲县城后山泥石流的发展趋势
三眼峪沟和罗家峪沟沟内松散固体物质在8.7特大泥石流后依然很多,而且在两条沟的狭窄沟道
万方数据
443
内又有新的天然堆石坝形成。舟瞳县城属于汶川地震影响区域,地震对三眼峪沟和罗家峪沟流域内的崩塌和滑坡还将产生lOa左右的影响旧j,因此这两条沟内还会陆续产生新的天然堆石坝,在一般降雨和洪水作用下天然堆石坝将逐渐积累泥沙重新回到8.7特大泥石流之前的状态。通过对8.7特大泥石流的形成机制和现在泥石流流域内的固体物质状况分析,可以推测三眼峪沟和罗家峪沟泥石流的发展趋势l
(1)近期三眼峪沟和罗家峪沟流域内天然堆石坝较少,新堆石坝坝后还没有大量泥沙堆积,但流域内仍然有充足的固体物质,天然堆石坝也可以起到一部分堰塞坝的作用,因此在遭遇强降雨情况下,三眼峪沟和罗家峪沟仍然可能暴发泥石流,但没有堰塞坝(天然堆石坝和拦挡坝)的放大作用,同样降雨条件下泥石流规模比8.7特大泥石流规模小。
(2)在汶川地震的影响下,经过lOa左右时间的固体物质积累,三眼峪沟和罗家峪沟流域内又会形成多处新的天然堆石坝及坝后泥沙积累,堰塞坝的放大效应又会出现,在遭遇强降雨情况下,三眼峪沟和罗家峪沟可能暴发泥石流,但没有拦挡坝的作用,同样降雨条件下泥石流规模比8.7特大泥石流规模略小。
(3)在20a或更长的时期内,汶川地震的影响消失后但没有发生新的地震影响时,三眼峪沟和罗家峪沟流域内的固体物质的产生相对稳定,在经历一次大规模暴发后,泥石流的规模将回到汶川地震前的水平。
6结论
(1)三眼峪沟原是一条稀性泥石流沟,1992年暴发过50a一遇的泥石流,造成87人死伤的重大灾情;罗家峪沟是一条低频率泥石流沟,近几十年来没有发生过泥石流灾害。
(2)三眼峪沟和罗家峪沟沟内有丰富的固体物源;三眼峪沟和罗家峪沟沟道狭窄,都有巨型天然堆石坝存在;汶川地震在三眼峪沟和罗家峪沟流域内产生了更多的固体物源,还形成了新的堆石坝。
(3)2010年8月7日21时至8月8El凌晨4
时,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区遭遇强降雨,降雨量达96.3mm,特别是在8月7日23时至24时的1h内的降雨强度特别大,达到77.3mm。
(4)强降雨形成强大的洪水冲垮三眼峪沟和罗
JournalofEngineeringGeology.r-ca地质学报2010
家峪沟沟道内的天然堆石坝和人工拦挡坝,洪水与坝中泥沙混合,再侵蚀沟道中固体物质形成8.7特大泥石流;泥石流造成1744人死亡和失踪,回水长3kin的堰塞湖使县城一半被淹。
(5)8.7特大泥石流是高容重黏性泥石流,容重在2.159・cm。左右;泥石流的屈服应力在7000Pa以上;三眼峪沟和罗家峪沟泥石流的洪峰流量分别达1712m3‘s。和564m3・s~,泥石流冲出总量和泥沙总量分别为144.2X104m3和97.7×104m3;三眼峪沟和罗家峪沟堆积扇上巨石的冲击力分别为19007t和4369t。
(6)三眼峪沟和罗家峪沟如果在近期遭遇强降雨还会暴发泥石流,但规模比8.7特大泥石流小;如果强降雨发生在数年后,暴发的泥石流规模比8.7特大泥石流略小;在20a或更长的时期内,没有发生新的地震影响下,在三眼峪沟和罗家峪沟经历一次大规模泥石流暴发后,泥石流的规模将回到汶川地震前的水平。
致谢本文的现场调查工作得到了舟曲8.7特大泥石流救灾指挥部、舟曲县气象局和四川省国土资源厅的大力支持,成都理工大学黄润秋教授、唐川教授安排和指导了本文的现场调查工作并对本文的撰写提出了许多宝贵意见,在此一一表示感谢!
【2]余斌.根据泥石流沉积物计算泥石流容重的方法研究.沉积学报[J].2008,26(5):789—796.
YuBin.Research.Ontheflows,ACTA
calculatingdensitybythedepositofdebris
Sedimentol晒calSINICA,2008,26(5):789—796.
[3]余斌.不同容重的泥石流淤积厚度计算方法研究.防灾减灾工
程学报[J].2010.23(2):78—92.
YuBin.Study
On
themethodfor
depositiondepthcalculationof
debrisflowwithdifferentdensities.JournalofDisasterPrevention
and
Mitigation
Engineering.2010,23(2):78—92.
[4]余斌.黏性泥石流的平均运动速度研究.地球科学进展[J].
2008,23(5):524—532.
YuBin.Study
011
theme.ml
velocity
ofviscousdebrisflows.Ad-
vance8【5]
inEarthScience.2008,23(5):524—532.
中华人民共和国国土资源部.泥石流灾害防治工程劫查规范(报批稿)[M].2006:2.
MinistryofLand
andResourcesofthePeople'sRepublicofChina.
investigationfordebrisflowsstabiliza-
Specificationofgeological
tion,2006:2.
[6]游勇,柳金峰,陈兴长.“5.12”汶川地震后北川苏保河流域泥石流危害及特征.山地学报[J].2010,28(3):358~366.
YouYong,LiuJingfeng,ChenXingehang.DebrischaracteristicsofSubaoRiver
in
flow
andits
BeiehuanCountyafter“5.12”
of
WenehuanEarthquake.Journal
MountainScience.2010.28
(3):358—366。【7]
章书成,OldriehHungr,OlavSlaymaker.泥石流中巨石冲击力计算.泥石流观测与研究,杜榕桓主编.科学出版社[M].1996,
67~72.
zlI¨gShucheng,OldriehHungr,OlavSlaymaker.Thecalculation
of
impact
forceofbouldersindebris
flow,Debrisflowobservation
andresearch,Du
RonghLIaR(eels.).Beijing:SciencesPress,
参考文献
[1]
马东涛,祁龙.三眼裕沟泥石流灾害及其综合治理.水土保持通报[J].1997,17(4):26—31.
Ma
1996。67~72。
[8]唐川.汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测.山地学报[J].2010,28(3):341—349.
TangChuan.Activitytendencypredictionofrainfallinducedland・
Dongtao,QiI』)“g.Study
in
On
comprehensive
controllingofdebris
slidesof
anddebrisflowsintheWenehnanEarthquakeaDe∞.Jourlml
science.2010,勰(3):341—349.
flowhazards
SanyanyuGully,BuUefinofSoilandWmerComer-
’
Mountain
ration,1997,17(4):26—31.
《5.12汶川地震地质灾害》
作者:伍法权,胡瑞林,岳中琦等,地质出版社出版
本图集着重反映此次地震的次生地质灾害状况,主要内容包括汶川地震地质背景、滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等地质灾害的特点,以及这些次生地质灾害对建筑物、路面、桥梁等造成的破坏背景。本图集科学、系统地反映了汶川地震地质灾害的形成、发育规律,既有直观表述,又有一定深度的分析,可供地震、地理、地质、地质工程、岩土工程等地球科学的科研、教学人员参考使用,也可供减灾、防灾及相关业务人员使用。
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万方数据
甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
余斌, 杨永红, 苏永超, 黄文杰, 王高峰, YU Bin, YANG Yonghong, SU Yongchao, HUANG Wenjie, WANG Gaofeng
成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059工程地质学报
JOURNAL OF ENGINEERING GEOLOGY2010,18(4)0次
参考文献(8条)
1.马东涛.祁龙 三眼裕沟泥石流灾害及其综合治理 1997(4)2.余斌 根据泥石流沉积物计算泥石流容重的方法研究 2008(5)3.余斌 不同容重的泥石流淤积厚度计算方法研究 2010(2)4.余斌 粘性泥石流的平均运动速度研究 2008(5)
5.中华人民共和国国土资源部 泥石流灾害防治工程勘查规范(报批稿) 2006
6.游勇.柳金峰.陈兴长 "5·12"汶川地震后北川苏保河流域泥石流危害及特征 2010(3)7.方祥位 Q2黄土的微细观结构及力学特性研究 20088.唐川 汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测 2010(3)
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下载时间:2010年11月10日