梨树坝沟泥石流特征及预警分析研究.pdf

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1、分类号:P64210710-2015226074专业硕士学位论文梨树坝沟泥石流特征及预警分析研究陈贝贝导师姓名职称倪万魁教授专业学位类别及申请学位类别工学硕士地质工程领域名称论文提交日期2018年4月29日论文答辩日期2018年5月30日学位授予单位长安大学ResearchontheCharacteristicsandEarlyWarningAnalysisofLishubaDebrisFlowADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenBeibeiSuperviso

2、r：Prof.NiWankuiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要梨树坝沟是一条典型的暴雨泥石流沟，位于陇南市文县西北部，白水江一级支流中路河右岸，其流域地质环境和降水特征在整个白水江流域乃至甘南地区都具有一定程度的代表性。本文通过野外勘察、室内试验、数值模拟及理论分析等多种手段对梨树坝沟泥石流特征和前期预警方法进行了系统研究，得出了以下主要结论：（1）通过对梨树坝沟流域地质环境和降雨特征的综合分析，将梨树坝沟泥石流定性为大型暴雨类稀性泥石流，其历史上共发生过六期暴发沉积，并表现出由老至新其规模和动力依次增

3、大的现象。在大暴雨情况下梨树坝沟泥石流的启动机制以坡面侵蚀搬运型和沟道起底掀揭型为主。3（2）采用合理的方法计算出梨树坝沟泥石流的容重为1.76t/m，平均流速为3438.047m/s，洪峰流量为221（±10）m/s，一次固体物质冲出量为0.693×10m，整体冲击压强为15.47kPa。运用PFC软件模拟出梨树坝沟泥石流聚集—运移—释放的完整运动过程，预测了该泥石流未来的致灾规模。（3）通过环境指数拟合、频率求解、启动汇流、观测统计等四种方法，综合分析得出梨树坝沟泥石流暴发的日降雨阈值I24范围为55～85mm，小时降雨阈值I60

4、范围为24.23～31.48mm，克服了单一阈值预警的弊端。（4）选取临界雨量上下限值的90%做为橙、红色预警尺度标准，选取灾害发生降雨阈值下限值的70%为黄色预警尺度值，提出了红橙黄绿四种不同等级灾害预警雨强及相应的应急措施。关键词：泥石流、梨树坝沟、特征参数、降雨阈值、数值模拟、预警IAbstractLishubagouisatypicalrainstormdebrisflowvalley,whichislocatedinthenorthwestofWenCountyofLongnanCityandontherightbankof

5、theZhongluRiver-thefirstbranchoftheBaishuiRiver.IthasacertaindegreeofrepresentationintheentireBaishuijiangbasinandSouthernGansuareatoresearchthebasin'sgeologicalenvironmentandprecipitationcharacteristics.Inthispaper,thecharacteristicsandearlywarningmethodsofLishubagoude

6、brisflowweresystematicallystudiedthroughfieldsurveys,indoorexperiments,numericalsimulations,andtheoreticalanalysis.Thefollowingmainconclusionswereobtained:(1)BasedonthecomprehensiveanalysisofthegeologicalenvironmentandrainfallcharacteristicsoftheLishubagoubasin,Lishubag

7、oudebrisflowischaracterizedas:Large-scale,heavyrainstormtype,diluteddebrisflow.Analyzingthesix-phasedevelopmenthistoryofdebrisflowvalleyanditshowsthatitsscaleandpowerincreasefromoldtonew.Incaseofheavyrain，thestart-upmechanismwasbothslope-surfaceerosiontransporttypeandch

8、annelbedlifttype.(2)Usingareasonablemethod,thebulkdensityofthedebrisflowiscalculatedtobe331.76t/m,theaveragefl