泥石流工程地質(zhì)研究(中國(guó)地質(zhì)大學(xué))

1、基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué),第五章 泥石流工程地質(zhì)研究第1節(jié) 概述第2節(jié) 泥石流形成基本條件第3節(jié) 泥石流特征第4節(jié) 泥石流分類第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)第6節(jié) 泥石流防治對(duì)策第7節(jié) 泥石流治理措施,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章 泥石流工程地質(zhì)研究,第1節(jié) 概述,問題,泥石流特性？研究的必要性？如何決策？,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章 泥石流工程地質(zhì)研究,第1節(jié) 概述泥石流-發(fā)生在山區(qū)的一種含有大量泥沙和石塊的暫時(shí)性急水流

2、。泥石流特性固體物含量高；能量大、爆發(fā)突然、來勢(shì)兇猛、歷時(shí)短、復(fù)發(fā)頻繁、危害大對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，往往是不可逆的。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第1節(jié) 概述泥石流特性 爆發(fā)突然，復(fù)發(fā)頻繁，危害巨大，對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，往往是不可逆的。 研究必要性 對(duì)于線路工程和山區(qū)城市的安全，構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。,秘魯，火山噴發(fā)-冰雪融化-泥石流，造成5萬人亡，80萬人無家可歸，有2萬居民的云蓋城被掩埋，1970年。美國(guó)洛杉

3、磯，1938年爆發(fā)泥石流，流量2000m3/S,固體物達(dá)1100萬立方，造成2000人喪生。阿拉木圖，高山冰雪融化，加暴雨，形成間隔30~60S的波浪式泥石流，街道成了深河床，400人喪生，500所房被毀，1921年。1981年，成昆線利子達(dá)依溝一次泥石流將開出隧道的火車車廂，連同橋梁沖入大渡河，275人喪生，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200萬元。,甘川交界的關(guān)家溝，泥石流長(zhǎng)期為害，歷史上四次對(duì)文縣構(gòu)成滅頂之災(zāi)，1852年縣城盡成廢墟。小江流域是

4、泥石流多發(fā)區(qū)，被戲稱為“座座山頭走蛟龍，條條溝口吹喇叭”，1985年夏，東川地區(qū)泥石流災(zāi)害空前，鐵路多處被埋，東川市被泥石流包圍，處于癱瘓狀態(tài)。1989年7月，華鎣山地區(qū)暴雨引起山體滑坡，導(dǎo)致泥石流災(zāi)害，沖毀廠礦、村莊，死亡215人。1981年7月，遼寧復(fù)縣老帽山地區(qū)災(zāi)害性暴雨導(dǎo)致泥石流，造成610人喪生。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第1節(jié) 概述據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)20世紀(jì)后40年造成死亡約3700人；鐵路沿線泥石流溝達(dá)

5、千余條，危及鐵路3000km以上，危及橋涵200km。對(duì)策 以防為主、 標(biāo)本兼治，全流域規(guī)劃。,,,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第1節(jié) 概述,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第2節(jié) 泥石流形成基本條件地形地貌條件－　　　　　　　　固體物來源、徑流條件地質(zhì)構(gòu)造條件－　　　　　　　　固體物來源、運(yùn)動(dòng)勢(shì)能氣象水文條件－　　　　　　　　液體量、徑流強(qiáng)度,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,

6、第2節(jié) 泥石流形成基本條件一、地形地貌—縱比降大、坡面多、流域面積大、匯流迅速，提供固體物、勢(shì)能、加大徑流強(qiáng)度。1、地形--相對(duì)高差大于200m的地區(qū)有泥石流分布，相對(duì)高差大于1000m的地區(qū)為泥石流高頻區(qū)。2、地貌--我國(guó)第一地貌階梯青藏高原≥4000m，第二階梯云貴、黃土高原、隴南山區(qū)1000~2000m，第三階梯四川盆地300~700m，其過渡地帶高差大、切割劇烈，為泥石流活躍地帶（滇東北、川西、隴南)。,,,,基礎(chǔ)工程地

7、質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第2節(jié) 泥石流形成基本條件二、地質(zhì)構(gòu)造條件：為泥石流的形成提供豐富的固體物源及強(qiáng)大的動(dòng)能。1、構(gòu)造復(fù)雜→巖性破碎；地震頻發(fā)→崩、滑多發(fā)，為泥石流提供豐富的固體物質(zhì)。2、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍→地應(yīng)力值高、地形陡峻，為泥石流提供勢(shì)能儲(chǔ)備。小江流域發(fā)育在著名的小江深大斷裂帶上，新老構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜，巖層破碎，不足90km江段上便發(fā)育了107條泥石流溝。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第2節(jié) 泥石

8、流形成基本條件三、氣象水文條件— 集中降雨、高溫天氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的地表徑流，地表強(qiáng)徑流使泥石流具備啟動(dòng)、攜運(yùn)能力。1、水體量決定于氣候條件（暴雨型、冰雪融化型)。2、徑流強(qiáng)度決定于氣候（雨量、雨強(qiáng)）及地形條件（匯流速度）。小江流域年雨量700~1200mm，多暴雨，最大雨強(qiáng)108mm/h；遼寧老帽山：6小時(shí)395mm，116.5mm/h。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征密度－決定了泥石流的

9、流態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征；　結(jié)構(gòu)－使泥石流具有的破壞力不同；流態(tài)－對(duì)溝床的改造能力不同；直進(jìn)性－粘性泥石流具有，破壞力強(qiáng)；脈動(dòng)性－蓄能再動(dòng)，前峰破壞力極強(qiáng)。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征一、泥石流物理特征：1、密度—固體物機(jī)械堆積、分選差、粒度成分懸殊，密度值達(dá)1.2~2.4t/m3，浮托力大。密度值取決于固體物與水體的比例，取決于固體物中細(xì)粒成分所占比例。密度值沿程變化。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第

10、五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征一、泥石流物理特征：2、結(jié)構(gòu)--主要為石塊、砂礫、泥漿體共同組成的格架結(jié)構(gòu)。石塊在漿體中呈懸浮、支撐、沉底狀態(tài)，主要有星懸、支撐、疊置、鑲嵌等結(jié)構(gòu) 。泥石流沖擊力依次漸強(qiáng)。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征二、泥石流流動(dòng)特性：1、流態(tài)--受水體與固體量比值及固體粒徑級(jí)配制約紊動(dòng)流：稀性泥石流常見流態(tài)，與挾沙水流流態(tài)類同。擾動(dòng)流：粘性泥石流常見流態(tài)

11、，流變方程以賓漢方程為基礎(chǔ)。蠕動(dòng)流：粘性泥石流，流速梯度很小時(shí)對(duì)應(yīng)的流態(tài)。三種流態(tài)隨溝床變化可相互轉(zhuǎn)換、沿程變化。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征二、泥石流流動(dòng)特性：2、直進(jìn)性流體運(yùn)動(dòng)中受阻，所攜固體物堆積，填平、抬升溝床，后陣流體便可前進(jìn)，超高爬高、截彎取直、沖向下游。 流體越粘直進(jìn)性越強(qiáng)、沖擊力越大。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第3節(jié) 泥石流特征二、泥石流流動(dòng)特性：

12、3、脈動(dòng)性呈陣性運(yùn)動(dòng)。其過程線似正弦曲線，上漲曲線較下落曲線陡些，以相等的時(shí)間間隔流動(dòng)（陣發(fā)），陣的前鋒為高大的泥石流龍頭，具極強(qiáng)的沖擊力。一場(chǎng)泥石流常出現(xiàn)幾十至上百陣。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第4節(jié) 泥石流分類單指標(biāo)分類：按物質(zhì)組成—泥水流、水石流、泥石流。按流體性質(zhì)—粘性泥石流、稀性泥石流。按流域形態(tài)—標(biāo)準(zhǔn)型、河谷型、山坡型。多指標(biāo)綜合分類：成因、物質(zhì)組成、流域特征、流體性質(zhì)、危害程度等因

13、素綜合考慮。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第4節(jié) 泥石流分類一、流體性質(zhì)1、粘性泥石流固體物含量高（40%~60%）、細(xì)粒多；密度大（1.6~2.4）、浮托力強(qiáng)，具直進(jìn)性；堆積不散流、無分選。此類泥石流破壞力極強(qiáng)。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第4節(jié) 泥石流分類一、流體性質(zhì)2、稀性泥石流固體物含量低（＜40%）、細(xì)粒少、密度值中等（1.2~1.6）；水泥漿速度大于石塊速度，具極強(qiáng)沖刷力；堆

14、積散流、有分選。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第4節(jié) 泥石流分類二、流域形態(tài)1、標(biāo)準(zhǔn)型—典型泥石流，流域呈扇形，面積較大，能明顯分出形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)。2、河谷型—流域呈狹長(zhǎng)形，形成區(qū)為河流上游溝谷，物源分散、水源豐富，流通、堆積區(qū)不能明顯分開。3、山坡型—流域呈漏斗狀，面積較小，無明顯的流通區(qū)，形成與堆積區(qū)相連?！懊婷婢愕健薄ⅰ霸催h(yuǎn)流長(zhǎng)”、“直截了當(dāng)”。,,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第

15、5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)空間預(yù)測(cè)—確定泥石流危險(xiǎn)區(qū)的分布（大、中、小比例尺）。時(shí)間預(yù)報(bào)—泥石流爆發(fā)的可能性，時(shí)間上定量?；咎卣髦怠嗍鬟\(yùn)動(dòng)的參數(shù)，定量評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治設(shè)計(jì)必不可少的數(shù)據(jù)。危險(xiǎn)度判定—發(fā)生的可能性及危害的嚴(yán)重程度。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)---空間預(yù)測(cè)小比例尺—確定危險(xiǎn)區(qū)分布狀況（全國(guó)、?。?，比例尺為1：100萬。中比例尺—查明區(qū)內(nèi)泥石流的一般規(guī)律及形成條件，確

16、定泥石流發(fā)生的危險(xiǎn)度。比例尺為1：10~50萬。具體內(nèi)容：地層巖性、構(gòu)造、地形切割情況，泥石流活躍度、危險(xiǎn)度。大比例尺—分析流域泥石流發(fā)育特征，擬定防治對(duì)策。比例尺為1：1~5萬。分析圖上應(yīng)反映泥石流形成的各項(xiàng)因素及定量指標(biāo)。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)--時(shí)間預(yù)報(bào)泥石流爆發(fā)取決于強(qiáng)烈的地表徑流。與災(zāi)害暴雨相關(guān)季節(jié)指標(biāo)—災(zāi)害暴雨型、冰雪融化型泥石流發(fā)生季節(jié)有規(guī)律。中長(zhǎng)期和短期預(yù)報(bào)均用此指

17、標(biāo)。天氣尺度—控制災(zāi)害暴雨的天氣尺度系統(tǒng)各地不同。沿海：熱帶風(fēng)暴；西南、西北地區(qū)：低渦和切變線。日暴雨量—決定泥石流發(fā)生的幾率和規(guī)模。東南沿海、西南地區(qū)，＞200；西北地區(qū)，25~50小時(shí)雨強(qiáng)—直接影響泥石流發(fā)生的危險(xiǎn)性。,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)--特征值分析密度—用于流速、流量、方量計(jì)算與防治工程設(shè)計(jì)。 實(shí)測(cè)典型剖面，土、石分別按體積百分量計(jì)算。流速—經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。流量

18、—雨洪修正法、泥痕調(diào)查法。泥位—反映流速、流量，并與泥石流規(guī)模、危險(xiǎn)度相關(guān)。超出危險(xiǎn)泥位，可能成災(zāi)。實(shí)測(cè)。方量—表征泥石流危險(xiǎn)度的重要指標(biāo)。 用泥石流過程曲線直接求；據(jù)泥石流過境痕跡推測(cè)。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)--特征值分析流速—粘性（陳光曦）： --稀性（鐵一院）： --（北大地理系）：,,,,,,,,,,,,,,,時(shí)間-1964~1966；地點(diǎn)-東

19、川蔣家溝,時(shí)間-2002；地點(diǎn)-蔣家溝,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)--特征值分析流量--,,,,,,,,,,,,,,,Q w-清水流量；φ-修正系數(shù)；Dd--堵塞系數(shù)；Wd-過流斷面面積；Vd-流速；,a, 雨洪修正法：,b, 泥痕調(diào)查法：,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第5節(jié) 泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)--危險(xiǎn)度判定單因子判定—以一次泥石流沖出物最大方量判定。多因子綜合評(píng)判—是否為泥

20、石流溝、活動(dòng)度如何。參評(píng)因子：規(guī)模、流域面積、地形高差及切割程度、溝床特點(diǎn)、物源豐度、降雨及雨強(qiáng)、危害類型及發(fā)展趨勢(shì)。評(píng)價(jià)方法：確定主因素→分項(xiàng)給級(jí)差→賦值→列參評(píng)因子反應(yīng)矩陣→求危險(xiǎn)度。分級(jí)：嚴(yán)重、中等、輕微、非。,,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第6節(jié) 泥石流防治對(duì)策總原則：全流域規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧；大流域著眼、小流域入手；突出重點(diǎn)、抓住要害。危險(xiǎn)區(qū)建立警戒避難體制。三區(qū)防治重點(diǎn)：形成區(qū)—蓄水、固沙、護(hù)坡。

21、流通區(qū)—減速、削能。堆積區(qū)—合理疏導(dǎo)。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第6節(jié) 泥石流防治對(duì)策--形成區(qū)防治思路：從泥石流產(chǎn)生基本條件（固體物、水體）和觸發(fā)條件（地表徑流強(qiáng)度）兩方面考慮。護(hù)坡：減少松散固體物來源；開發(fā)性治理水土流失：控制地形切割程度，減小地表徑流強(qiáng)度；排洪：使水沙分離，減小地表徑流強(qiáng)度，降低聚流水動(dòng)條件，從根本上扼制產(chǎn)生泥石流的動(dòng)因。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第6節(jié) 泥石流

22、防治對(duì)策--流通區(qū)防治思路： 控制固體物來源、減小地表徑流強(qiáng)度。保護(hù)溝床：截?cái)喙腆w物補(bǔ)充源；攔擋：攔截固體、排液體，調(diào)整溝道形狀，減小縱比降，降低流體速度，削弱運(yùn)動(dòng)能量。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第6節(jié) 泥石流防治對(duì)策--堆積區(qū)防治思路：合理疏導(dǎo)保暢通，固留液走。排導(dǎo)：導(dǎo)向堆積場(chǎng)所，不與人類工程產(chǎn)生矛盾，不阻滯后續(xù)流體；固物堆積于適當(dāng)?shù)奈恢?，不排向江河主流?基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第

23、7節(jié) 泥石流治理措施一、生物措施：水源涵養(yǎng)林--削減固物、調(diào)節(jié)氣候、降低雨強(qiáng)（形成區(qū)）。水土保持林—調(diào)節(jié)徑流、穩(wěn)坡減固蓄水（形成區(qū)、流通區(qū)）。防沖林—護(hù)溝床、防（減）對(duì)下游沖擊（流通區(qū)）。固灘林—防風(fēng)固沙護(hù)堤，改良環(huán)境（堆積區(qū)）。長(zhǎng)遠(yuǎn)、根本、見效慢。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,第7節(jié) 泥石流治理措施二、工程措施治水—調(diào)洪水庫(kù)、截水溝、蓄水池、泄洪洞、引水渠，攔洪削峰減動(dòng)能。治土—攔擋（攔沙壩、谷坊）

24、：攔固（粗）、放水、減坡降、減流速、削能（阿拉木圖：壩高145m）；支擋：護(hù)坡防沖。排導(dǎo)—明硐、導(dǎo)流堤、排導(dǎo)溝：調(diào)流向、防漫流。儲(chǔ)淤—攔泥庫(kù)、儲(chǔ)淤場(chǎng)：攔固（細(xì)）削能、使流體順暢。全面、應(yīng)急、治標(biāo)不治本。,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,思考題：1、泥石流形成的三個(gè)基本條件是什么？2、泥石流的運(yùn)動(dòng)特征表現(xiàn)在哪些方面，針對(duì)其直進(jìn)行特征防治時(shí)應(yīng)如何考慮？3、泥石流按物質(zhì)組成分類依據(jù)為何？4、稀性泥石流與粘性泥石流存在哪

25、些方面的差異?5、泥石流的特征值有哪些，其對(duì)泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治的意義為何？,泥石流排導(dǎo)措施,1-壩和堤防；2-導(dǎo)流堤,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,泥石流防治措施,,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,,典型泥石流流域示意圖,,泥石流流域形態(tài)分類,,標(biāo)準(zhǔn)型泥石流,坡面型泥石流,坡面泥石流景觀,溝谷型泥石流,泥石流運(yùn)動(dòng)示意,,泥石型,水石型,泥流型,泥石流類型,,泥石流

26、過程線,基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)第五章泥石流工程地質(zhì)研究,,,中國(guó)泥石流分布,,,,,小江流域泥石流,小江泥石流停淤景觀。該流域泥石流一年內(nèi)爆發(fā)數(shù)十次，堆積量可達(dá)數(shù)十至數(shù)百萬立方。,小江流域泥石流--蔣家溝,蔣家溝泥石流年均爆發(fā)16~20次，一次固體物沖出量31.6萬立方，450萬立方/年，多次堵江，最長(zhǎng)達(dá)半年，水位上升10米，圖為泥石流爆發(fā)時(shí)的龍頭景觀。,小江流域泥石流--大白泥溝,大白泥溝泥石流淤埋鐵路隧洞。,寶天鐵路泥石流--伯陽,泥石流

27、淤埋了伯陽車站，并堵塞了渭河，災(zāi)害損失巨大，1978年7月。,,泥石流危害城鎮(zhèn),泥石流危害城鎮(zhèn),成昆線--太平溝,泥石流淤埋房屋。固體物總量10萬方，龍頭高8米，毀民房，中斷行車，1988年7月。,泥石流危害村莊,黃河流域—西高莊泥石流,泥石流危害村莊,關(guān)中地區(qū)泥—蘭田,泥石流沖毀房屋。,泥石流危害村莊,泥石流危害江河,金,沙,江,小,江,泥石流危害江河,泥石流危害江河,,泥石流危害道路,成昆線--利子達(dá)依溝,1981年7月 ，特大型

28、泥石流，最大流量3200方/秒，固體物總量70萬方，沖毀大橋，顛覆列車，造成人員傷亡。,泥石流危害道路,成昆線--利子達(dá)依溝,搶修、架橋、臨時(shí)通車。成昆線北段，甘洛附近。,泥石流危害道路,成昆線--太平溝,清理后的車站和泥石流一角。,泥石流危害道路,成昆線泥石流,水渠潰決形成泥石流，列車被泥石流推翻，1984年6月。,泥石流危害道路,小江流域--姑海,姑海泥石流沖毀鐵路路基，鐵軌懸空。,泥石流危害道路,寶天鐵路—顏加河,暴雨泥石流，體積

29、3000立方，毀橋埋路，堵塞隧道，中斷行車，1981年8月。,泥石流危害道路,,泥石流形成的地質(zhì)背景分析,,,,,東川泥石流觀測(cè)研究站的泥石流觀測(cè),,,川藏公路--古鄉(xiāng),,三峽庫(kù)區(qū)的人工棄渣與泥石流,巴東新城區(qū)黃家大溝,3.31中環(huán)路下方泥石流造成公路堵塞,鏡向S,,主溝,黃家大溝人工棄渣沖入長(zhǎng)江，形成半島,鏡向NW,,,泥石流防治,大秦鐵路上莊站泥石流涵洞模型試驗(yàn),泥石流防治,蘭新線高橋跨越泥石流，橋墩前建造護(hù)墩工程,泥石流防治,泥石

30、流防治,,預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警,中國(guó)科學(xué)院-水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所,泥石流,東川泥石流觀測(cè)研究站的觀測(cè)系統(tǒng),發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè),泥石流暴發(fā)因素反饋環(huán)圖,,規(guī)模預(yù)測(cè),I. 固體物質(zhì)物源 與供給方式,,滑坡、崩塌坡面、溝谷侵蝕人類活動(dòng)作用,水源及供給 方式,,暴雨泥石流冰川泥石流潰決泥石流,區(qū)域性預(yù)測(cè)：,直接指標(biāo)預(yù)測(cè)方法間接指標(biāo)預(yù)測(cè)方法,直接指標(biāo)與間接指標(biāo)相結(jié)合的模糊信息模型,單溝預(yù)測(cè)：,地貌分析法

31、泥痕調(diào)查法要素統(tǒng)計(jì)法,泥石流運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬法,1. 活動(dòng)性預(yù)測(cè) 2. 危險(xiǎn)范圍預(yù)測(cè),活動(dòng)歷史分析法形成要素分析法 形成機(jī)理分析法,泥石流預(yù)報(bào)的思路,區(qū)域泥石流預(yù)報(bào),物元模型,預(yù)報(bào)結(jié)果表述,泥石流發(fā)生概率等級(jí)：0.9, 0.6, 0.3, 0.0,因素選取,地形相對(duì)高差(E) 地質(zhì)(G)預(yù)報(bào)降水量(J),溝谷泥石流預(yù)報(bào),物元模型,預(yù)報(bào)結(jié)果表述,泥石流發(fā)生概率等級(jí)：0.9, 0.7, 0.

32、5, 0.3, 0.1,因素選取,流域面積(A)溝床比降(S) 地質(zhì)(G)預(yù)報(bào)降水量(J),,降雨泥石流預(yù)報(bào)的時(shí)間尺度,接觸式警報(bào)器(第一代）,報(bào)警裝置,超聲波泥位警報(bào)器（第二代）,超聲波泥位報(bào)警：考慮到泥石流泥深能直觀地反映泥石流規(guī)模大小和可能危害程度的因素，利用回聲測(cè)距的原理，測(cè)得傳感器斷面的泥石流泥深h2， 式中：h1和h2-分別為上下兩

33、個(gè)斷面泥石流泥深;nc1和nc2-分別為上下兩個(gè)斷面的泥石流糙率密度系數(shù);b1和b2-分別為上下兩個(gè)斷面寬度;Ｉ1和Ｉ2分別為上下游斷面的溝床縱比降。 泥石流預(yù)報(bào)時(shí)間，即由發(fā)報(bào)到泥石流到達(dá)下游斷面的時(shí)間，由下式確定。 T＝Ｓ／V， 式中：T-預(yù)報(bào)時(shí)間；S-兩斷面間的距離，V-泥石流流速。,報(bào)警裝置,蔣家溝泥石流泥位警報(bào)區(qū)和非警報(bào)區(qū)實(shí)測(cè)值,地聲警報(bào)

34、器（第三代）,報(bào)警裝置,泥石流地聲波形圖,次聲警報(bào)器（第四代）,根據(jù)泥石流次聲音頻特征，利用次聲原理研制了泥石流次聲警報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)靈敏度為55cmv/pa，主機(jī)部分由濾波器、放大鏡、聲光警報(bào)器和數(shù)據(jù)傳輸口構(gòu)成。外圍設(shè)備主要是數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器可與計(jì)算機(jī)相連，采集的數(shù)據(jù)供數(shù)據(jù)分析研究使用。該系統(tǒng)共制作4套，在中國(guó)科學(xué)院東川泥石流觀測(cè)研究站實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過4場(chǎng)泥石流的實(shí)測(cè)證明，該系統(tǒng)運(yùn)行正常，可提前30分鐘至40分鐘發(fā)出泥石流警報(bào)，達(dá)到

35、了預(yù)期的效果。,報(bào)警裝置,預(yù)報(bào)模型－I—— 成昆鐵路沿線模型,預(yù)報(bào)模型,預(yù)報(bào)模型－II(單溝）—— 蔣家溝模型,預(yù)報(bào)模型,蔣家溝泥石流預(yù)報(bào)模型,城鎮(zhèn)泥石流減災(zāi)決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊,數(shù)學(xué)模型模塊,減災(zāi)決策應(yīng)用模塊,,泥石流溝基本資料,雨量資料,,數(shù)字地形圖,城市總體規(guī)劃圖,,,,,泥石流的預(yù)報(bào),危險(xiǎn)范圍預(yù)測(cè),,災(zāi)情預(yù)估,臨災(zāi)方案,,,,,降雨量的統(tǒng)計(jì)分析,月雨量的直方圖,,臨界雨量的計(jì)算,,泥石流預(yù)報(bào)模型,危險(xiǎn)范圍預(yù)測(cè)模型