白龙江流域舟曲-武都段大型泥石流活动趋势预测

论文摘要

白龙江流域舟曲-武都段是我国泥石流灾害最严重、爆发频率最高的地区之一,也是泥石流防治工程最密集的地区之一。未来在极端降水条件下,这一地区大型泥石流活动趋势如何,拦挡工程是否有效,不仅是政府和民众极为关心的问题,也是泥石流灾害研究中具有挑战性的问题之一。本文所选取白龙江流域舟曲-武都段寨子沟、三岔沟、百草沟、甘家沟、佛堂沟五条泥石流沟为研究对象。在对泥石流沟基本特征分析的基础上,采用国内外应用广泛的FLO-2D软件,对五条泥石流在有、无拦挡工程,在10年、20年、50年及100年一遇暴雨工况下的活动特征进行了模拟。模拟结果显示:1、不修建拦挡工程条件下:（1）五条泥石流沟内泥石流流速随暴雨强度增大而增大,沟道内流速最大;堆积范围也随着暴雨增大而增大,堆积厚度随着暴雨工况的增大而增加,并从堆积扇中部沟道至两侧逐渐递减。（2）10年、20年一遇暴雨时泥石流都不会冲出沟口;50年一遇暴雨时泥石流都冲出沟口;100年一遇暴雨时泥石流冲出沟口后都会堵塞白龙江。（3）10年、20年、50年、100年一遇暴雨时,甘家沟泥石流流速、堆积面积、最大堆积厚度均最大,其最大流速为10.31m/s12.43m/s、堆积区面积为0km20.75km2、最大堆积厚度为5.95m8.24m;百草沟三项数据最小,其最大流速为6.28m/s6.89m/s、堆积区面积为0km20.14km2、最大堆积厚度为3.80m4.90m。造成每条沟上述数据差异的原因包括泥石流流量、物源量及流通区纵比降不同等。2、修建了拦挡工程后:（1）五条泥石流沟堆积范围随着暴雨增大而增大,堆积厚度随着暴雨工况的增大而增加。对比无拦挡工程时,泥石流冲出量会减小,堆积范围会减小。（2）50年一遇暴雨时五条泥石流不会冲出沟口或仅冲出较小面积;100年一遇暴雨时,泥石流均冲出沟口,但堆积区面积小于无拦挡工程时。（3）10年、20年、50年、100年一遇暴雨时,甘家沟泥石流流速、堆积面积、最大堆积厚度均最大,其最大流速为10.31m/s12.43m/s;堆积区面积为0km20.62km2、最大堆积厚度为8.87m9.16m;寨子沟流速最小,为3.90m/s9.18m/s;百草沟堆积面积最小,为0km20.09km2;三岔沟最大堆积厚度最小,为5.38m7.17m。造成每条沟上述数据差异的原因包括泥石流流量、物源量及流通区纵比降不同以及拦挡坝的数量及高度存在差异等。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景和研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 基于室内外物理模拟试验的泥石流活动特征研究
•     1.2.2 基于统计分析的泥石流活动特征研究
•     1.2.3 基于规范公式的泥石流活动特征研究
•     1.2.4 基于数值模拟的泥石流活动特征研究
•     1.2.5 白龙江流域泥石流研究现状
•   1.3 主要研究内容和技术路线
•     1.3.1 主要研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 第2章 区域自然地理与地质环境概况
•   2.1 气象水文
•   2.2 地形地貌
•   2.3 地层岩性
•   2.4 地质构造和地震
•   2.5 地质灾害
• 第3章 舟曲-武都段典型大型泥石流沟与泥石流防治工程
•   3.1 寨子沟
•     3.1.1 基本特征
•     3.1.2 泥石流灾害历史
•     3.1.3 泥石流防治工程
•   3.2 三岔沟
•     3.2.1 基本特征
•     3.2.2 泥石流灾害历史
•     3.2.3 泥石流防治工程
•   3.3 百草沟
•     3.3.1 基本情况
•     3.3.2 泥石流灾害历史
•     3.3.3 泥石流防治工程
•   3.4 甘家沟
•     3.4.1 基本情况
•     3.4.2 泥石流灾害历史
•     3.4.3 泥石流防治工程
•   3.5 佛堂沟
•     3.5.1 基本情况
•     3.5.2 泥石流灾害历史
•     3.5.3 泥石流防治工程
• 第4章 数值模拟软件选取与计算模型构建
•   4.1 FLO-2D泥石流数值模拟模型
•     4.1.1 基本原理
•     4.1.2 假设与限制条件
•   4.2 计算模型构建
•     4.2.1 基础地形数据与网格剖分
•     4.2.2 计算参数
•     4.2.3 计算时间
•   4.3 暴雨工况选取
•   4.4 集水点选取
•   4.5 清水洪峰流量与流量过程线
•     4.5.1 计算方法选取
•     4.5.2 清水流量过程线变化模式选取
• 第5章 无拦挡工程条件下大型泥石流活动特征
•   5.1 寨子沟
•     5.1.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     5.1.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•   5.2 三岔沟
•     5.2.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     5.2.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•   5.3 百草沟
•     5.3.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     5.3.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•   5.4 甘家沟
•     5.4.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     5.4.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•   5.5 佛堂沟
•     5.5.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     5.5.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•   5.6 五条泥石流活动特征比较
• 第6章 有拦挡工程条件下大型泥石流活动特征
•   6.1 寨子沟
•     6.1.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     6.1.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•     6.1.3 拦挡工程效果分析
•   6.2 三岔沟
•     6.2.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     6.2.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•     6.2.3 拦挡工程效果分析
•   6.3 百草沟
•     6.3.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     6.3.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•     6.3.3 拦挡工程效果分析
•   6.4 甘家沟
•     6.4.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     6.4.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•     6.4.3 拦挡工程效果分析
•   6.5 佛堂沟
•     6.5.1 不同暴雨工况下泥石流流速变化特征
•     6.5.2 不同暴雨工况下泥石流堆积厚度与堆积范围
•     6.5.3 拦挡工程效果分析
• 第7章 结论与建议
•   7.1 结论
•   7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡宏伟

导师: 文宝萍

关键词: 白龙江流域,泥石流,堆积范围,拦挡工程

来源: 中国地质大学(北京)

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

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 中国地质调查局二级项目“陇南白龙江流域地质灾害调查”

分类号: P642.23

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000886

总页数: 142

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