金沙江奔子栏水电站坝址区泥石流危险性评价及工程影响研究

论文摘要

奔子栏水电站是云南德钦县与四川得荣县以金沙江为交界线上在建大型水电站,坝区地质条件复杂,常有泥石流和崩塌等地质灾害发育。坝址区金沙江左岸Ⅰ级支沟——甲学沟于2016年8月14日暴发大规模泥石流,造成严重财产损失。因水电站及配套工程建设,该区域地质环境会受到一定程度影响,地质灾害危险性有增高的风险,为了确保水电站安全建设及居民生活安全,对坝址区泥石流的发育特征及危险性评价是必要的。本文根据野外地质调查及资料收集,对研究区5条重点泥石流沟（甲学沟、阿洛贡沟、东竹林沟、普用沟和亚贡沟）的形成条件、灾害成因及基本特征进行分析。结合研究区内地质环境条件和各沟域的发育特征,选取符合实际情况的危险性评价因子,构建层次分析模型进行泥石流危险性评价,并将权重计算分配到以5条重点泥石流沟为方案层中,将危险度计算结果与灰色关联法、刘希林模型危险度计算结果对比发现均有较好的一致性。采用FLO-2D软件对研究区各泥石流沟在4种不同频率下进行数值模拟,依靠模拟结果获取各沟危险性分区图,最后结合以上成果,系统分析了泥石流对水电建设工程的影响及相应的防治建议。本论文取得研究成果和结论如下:（1）研究区5条重点泥石流沟具备泥石流灾害发育的三个必要条件。（2）区内历史上曾暴发大规模泥石流,通过现场踏勘分析,近期甲学沟暴发泥石流形成过程为:侵蚀-滑塌-阻塞-溃决-形成泥石流-后期泥石流阶段,即由于坡面物质启动聚集在沟道中形成堵塞,使得沟道汇聚潜流,当承受量达到峰值时就发展为破坏模式,在后续过程中可能引起其他不稳定段发生溃决,并使得泥石流峰值流量持续增大。（3）5条泥石流沟均属于稀性泥石流,甲学沟、阿洛贡沟和东竹林沟易发程度为“易发”等级,普用沟、亚贡沟为“轻度易发”等级;甲学沟、阿洛贡沟目前正处于发展期阶段,东竹林沟发展阶段处于发展期衰退期阶段,普用沟、亚贡沟处于衰退期阶段。（4）在危险性分析方面综合评价甲学沟和东竹林沟为高度危险,阿洛贡沟、普用沟和亚贡沟为中度危险,即在暴雨气象条件下具有暴发大或中等规模泥石流的可能。（5）运用FLO-2D软件模拟过程中验证了20年一遇暴发情况与泥石流仿真数据的准确度与精确度,取得了理想的效果。将4种不同频率（P=0.5%、P=1%、P=2%、P=5%）模拟结果下得到的流动速度与堆积深度相结合,建立研究区危险等级划分标准,得到危险分区图。（6）在工程运用期间（按100年计）,暴发泥石流时入库量较少,不影响水库的正常运营。甲学沟、阿洛贡沟和东竹林沟距拟建阿洛贡电站及水电施工场地较近,加之各建设工程在沟谷、沟口堆积扇缘均有分布,一旦泥石流灾害暴发将会对其造成严重影响,故对以上3条泥石流沟提出防治建议;而普用沟、亚贡沟距阿洛贡电站坝址较远,威胁较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
•   1.1 研究意义及选题依据
•     1.1.1 研究意义
•     1.1.2 选题依据
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 泥石流发育特征研究现状
•     1.2.2 泥石流危险性评价研究现状
•     1.2.3 泥石流数值模拟研究现状
•   1.3 主要研究内容及技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 第2章 研究区自然地质环境概况
•   2.1 自然条件
•     2.1.1 地理位置与交通
•     2.1.2 气象条件
•     2.1.3 水文条件
•   2.2 地形地貌
•   2.3 地层岩性
•   2.4 地质构造
•   2.5 新构造运动
•   2.6 地震
•   2.7 水文地质条件
•   2.8 人类活动
• 第3章 坝址区泥石流形成条件与特征分析
•   3.1 坝址区泥石流形成条件
•     3.1.1 研究区地形及沟道条件
•     3.1.2 研究区物源分布特征
•     3.1.3 研究区气象水文条件
•   3.2 泥石流活动发育特征分析
•     3.2.1 泥石流活动历史
•     3.2.2 泥石流沟形成模式和启动特征
•   3.3 泥石流基本特征
•     3.3.1 泥石流动力学特征
•     3.3.2 泥石流易发性分析
•     3.3.3 泥石流发展趋势分析
• 第4章 坝址区泥石流危险性评价
•   4.1 层次分析法概述
•   4.2 基本方法与步骤
•   4.3 基于层次分析法的危险性评价
•     4.3.1 建立层次模型
•     4.3.2 单准则下判断矩阵的构造与计算
•     4.3.3 各层元素对目标层合成权重向量的计算
•     4.3.4 泥石流危险性评价结果
•   4.4 其他方法危险性评价
•     4.4.1 刘希林模型计算分析
•     4.4.2 灰色关联分析
•   4.5 结果分析与比较
•     4.5.1 结果比较
•     4.5.2 方法比较
• 第5章 基于FLO-2D数值模拟的危险分区
•   5.1 FLO-2D模拟泥石流原理
•   5.2 研究区模拟参数取值
•     5.2.1 地形数据处理
•     5.2.2 数值模拟参数选择
•     5.2.3 集水点的选取
•     5.2.4 流量过程线的确定
•   5.3 研究区运动数值模拟结果
•   5.4 数值模拟结果讨论与误差分析
•   5.5 坝址区危险性分区
•     5.5.1 泥石流影响强度划分
•     5.5.2 泥石流危险性分区
• 第6章 泥石流对水电工程影响研究
•   6.1 泥石流对水电站工程影响分析
•   6.2 泥石流对库容影响分析
•   6.3 泥石流防治措施及建议
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙长瑞

导师: 刘惠军

关键词: 发育特征,危险性评价,数值模拟,工程影响,坝址区泥石流

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,水利水电工程,水利水电工程

单位: 成都理工大学

分类号: P642.23;TV223

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000250

总页数: 132

文件大小: 15589K

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