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泥石流的物源降雨启动模拟及危险性评价

泥石流灾害是威胁山区人民生命及财产安全最为严重的自然灾害之一,泥石流具有爆发突然,预警时间短的特点,泥石流流体内包含大量固体颗粒,使其具有强大的破坏力,汶川、舟曲等近年来发生的泥石流灾害不断提醒着人们泥石流灾害研究的重要性。论文以北京地区密云县大洼沟小流域为研究对象,结合DEM等高线地形图及现场调查,对大洼沟小流域泥石流发育特征进行分析,提取各项影响泥石流降雨启动的因素,设计并实施了大洼沟泥石流物源降雨启动试验,试验分为室内及室外部分,通过试验获得的结果,结合历史降雨条件,得到了研究区泥石流物源降雨启动条件,而后对LAHARZ模拟软件进行分析,添加了部分中国地区泥石流启动及堆积样本,拟合并修正了初始软件,对大洼沟小流域泥石流危害范围进行了模拟。而后,采用AP近邻聚类算法对大洼沟泥石流危险性进行了分析,基于Arc GIS平台,综合4项评价因子,得出了大洼沟泥石流危险性分区图。论文共分为8个章节,第1章介绍了泥石流研究的重要意义及危  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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泥石流降雨启动机制及早期预警模型的研究

北京地区泥石流为典型的北方低频泥石流,危害性易被忽视,一旦爆发,容易造成巨大损失,“7.21”特大暴雨引起的南窖沟泥石流就是如此。因此,对北京地区泥石流进行系统的研究具有现实意义。论文依托北京市科委课题“北京山洪泥石流预测预警关键技术研究”项目。以门头沟区达摩沟为研究对象,开展达摩沟小流域地质调查、泥石流发育特征研究工作,并对达摩沟小流域物源的物质组成、结构特征、力学性质进行了分析。并在此基础上,开展了物理模拟试验,研究了试验过程中物源堆积体的侵蚀破坏特征,进而分析达摩沟小流域泥石流的启动机制和影响因素,并获取不同降雨类型的临界激发雨量。以试验获取的临界激发雨量为基础,结合历史泥石流发生资料,建立了达摩沟泥石流灾害早期预警模型。获得了以下研究成果:(1)在现场地质调查和Mapgis处理分析的基础上获得了达摩沟小流域主沟形成区、流通区和支沟特征。共统计不稳定物源69处,总量为9763.6×104m3;较不稳定物源40处,总量473...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
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地震灾区泥石流启动机制研究及危险性评价

我国是世界上少数几个受地震影响最为严重的的国家之一。2008年5月12日四川省汶川县发生了里氏8.0级地震,不仅对震区造成了重大的人员伤亡和巨额的财产损失,同时也对震区的生态环境造成了严重的破坏。“5.12”汶川特大地震孕育了不计其数的滑坡、崩塌及潜在不稳定斜坡等不良地质体,同时也为震区内泥石流的发生提供了有利条件。地震灾区泥石流由于威胁人群数量大,一旦暴发,将造成重大的人员伤亡和经济损失,制约着山区的建设和经济发展,因此对地震灾区泥石流的启动机制研究也越来越重要。2010年8月13日晚,在汶川地震的主要震区北川、广元、汶川、映秀等县境内爆发了区域性的泥石流灾害,造成大量的人员伤亡,数千亩良田、房屋及工程设施被冲毁和淤埋,震区泥石流规模之大、破坏力之强,是其它地区泥石流灾害无法比拟的。通过这次区域性的泥石流灾害表明,“5.12”汶川震区泥石流已进入一个新的活跃期,在未来一段时间内,泥石流将成为震区内最主要的地质灾害之一。在何种条...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
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强震区大型泥石流动力特性与风险量化研究

风险评价是灾害防治最有效的软措施之一,也是实现灾害风险管控的重要基础,对于指导灾区建设规划与防灾对策制定具有很强的实践意义。近年来,随着大量物理模型和数值模拟的成熟运用,定量风险评价已成为当今国际地质灾害研究领域最前沿的课题之一。然而,我国由于地质灾害成因复杂、承灾体类型多样、且研究起步较晚,故目前尚未形成一套有效的地质灾害定量风险评价技术体系。本研究以强震区大型泥石流为研究对象,从泥石流的自然地质过程与重要承灾体的成灾响应入手,建立了适用于汶川震区泥石流定量风险评价的有效方法,该成果既对灾区防灾减灾工作的推进具有实践意义,也对其他类型自然灾害风险评价研究提供科学借鉴。本论文的主要思想核心、结论与创新点体现在以下几个方面:(1)构建了基于实时雨量数据的泥石流临界浓度起动判别模型。首先,综合运用雨场分割标准、改进型Jury-Horton渗流模型和Arc Hydro汇流模型,定量描述了流域的产、汇流过程,获取流域水体总量;其次,基于...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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舟曲泥石流固体物源特征及预警预报研究

泥石流是震后次生地质灾害中最为严重的灾害类型之一,直接影响到灾后重建和灾区人民的生命财产安全。本文以舟曲县南峪沟流域为研究区,通过现场调查和室内外试验,借助遥感技术及计算机软件,针对强震区地质环境背景下泥石流灾害的物源组成、形成条件、起动模式及预警预报等,分别从场地尺度、宏观尺度和微观尺度对2010年8月11日发生的泥石流灾害进行分析研究。以TM遥感图像为信息源解译了南峪沟泥石流重点区段的地质背景条件、不良地质体发育现状及松散固体物源的分布特征,并在此基础上进行现场调查,分析该流域的沟道特征、物源储量及此次泥石流的形成条件和起动过程。为了深入了解该类泥石流,为预警预报工作和防灾减灾工作提供科学的参考和建议,根据试验结果和计算结果,探讨了南峪沟泥石流的成因类型、起动模式与机理,从微观角度重点研究了该区松散固体物源的内部特征和流域内河水的水质特征,利用有限元软件Geostudio模拟分析了研究区不良地质体在降雨作用下发生失稳起动泥石...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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泥石流物源降雨启动试验及三维颗粒流模拟研究

北京市北部和西部山区分布有大量的泥石流沟,受季风气候和山脉影响,在每年的7~8月北京市容易形成特大降雨,这导致北京市历史上山洪与泥石流多发,因此对北京市泥石流灾害的调查研究工作至关重要。受北京市科委课题“北京泥石流灾害预测预警技术研究”资助,本项目针对南窖沟小流域进行详细地质调查,资料收集,物理力学性质试验和泥石流模拟研究,可为北京市泥石流灾害预警研究提供依据。同时,对泥石流启动过程中侵蚀破坏过程的研究和细观机理的揭示,具有较强的学术价值和实用价值。对北京市房山区南窖沟小流域进行野外地质调查,在获得南窖沟小流域的地质地貌概况、降雨情况和灾害历史的基础上,对主支沟内物源堆积状态、岸坡结构特征以及物源堆积总量进行调查分析,并对泥石流活动特征和危险性进行评价。通过配置不同含水率的土样进行大直剪试验,获得南窖沟堆积区土样的抗剪强度指标。借助大比例泥石流模拟试验台,研究了在一次洪水过程作用下泥石流启动过程中的侵蚀-破坏机制。依托小比例模型...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
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泥石流发生雨型响应及其临界降雨条件

降雨型泥石流的发生是一个“天地耦合”的过程,基于雨量(强)条件的泥石流预测预报和监测预警成为了近年来研究的热点、难点和重要的防灾减灾手段之一。然而,由于降雨过程本身具有复杂和多变性,降雨对下垫面泥石流物源土体的影响过程和触发作用则更为复杂,从而使得泥石流发生的临界雨量(强)条件很难准确把握,降雨过程及其对泥石流起动影响和控制作用的研究成为了泥石流起动机理以及临界降雨条件和预测预报研究的薄弱环节,一定程度上影响了泥石流预测预报判据的可靠性和可信度。本文以泥石流发育分布广泛、成灾机理典型、灾情险情严重的大渡河流域(小金-甘洛段)、安宁河-则木河断裂带和汶川地震强烈扰动区作为研究对象,在对研究区近年来泥石流发生所对应的详细降雨资料(包括前期日降雨过程、泥石流发生时的小时降雨过程等)全面收集和深入分析基础上,引入雨型的概念,通过雨型对泥石流发生所对应的降雨过程进行表征和反映,进而从区域和时间尺度对比研究不同雨型条件下降雨对泥石流起动的影...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>