暴雨泥石流活動、勘查、危險(xiǎn)性評估及其防治(譚炳炎)_第1頁
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暴雨泥石流活動、勘查、

危險(xiǎn)性評估及其防治譚炳炎鐵道部中南科學(xué)研究所第一部份 暴雨泥石流活動ー、暴雨泥石流的基本概念我國是一個多山之國,山地面積約占2/3,山是江河之源,江河溝谷是地表徑流對地表土壤產(chǎn)生侵蝕以后形成輸送水和泥沙的通道,是ー個天然的輸送系統(tǒng),其形成和發(fā)展過程都是地殼運(yùn)動的必然結(jié)果。溝源的侵蝕、水沙輸移的強(qiáng)弱是流域特性的綜合反映。河流兩岸自古以來就是人類活動集中的地方,人類賴以生存又深受其影響,隨著人口增加和開發(fā)山區(qū)礦業(yè)以及發(fā)展エ農(nóng)業(yè)和國防事業(yè)的布局,人類活動正向山區(qū)發(fā)展。近年來山地災(zāi)害有日益增長之勢。1、泥石流是ー種不同于洪水、滑坡的特殊洪流泥石流是山區(qū)常見的ー種災(zāi)害性的泥沙集中搬運(yùn)現(xiàn)象,屬于固、液兩相流體運(yùn)動。泥石流防災(zāi)學(xué)是研究地表形態(tài)演化學(xué)科中新獨(dú)立出來的ー個分支,它是直接為國土開發(fā),保證為人類安全生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)的學(xué)科之一,它的發(fā)生和發(fā)展是地理環(huán)境、地質(zhì)背景、氣象因素和人類活動綜合作用的結(jié)果。在泥石流體中的固體物質(zhì)的顆粒間充滿水或泥漿,為松散結(jié)構(gòu),在運(yùn)動過程中形成動接觸,沒有穩(wěn)定的連接構(gòu)造,是ー種不穩(wěn)定的流動體,因此和崩塌、滑坡體不同。在這種流動體中固體物質(zhì)含量和粒度組成大大超過一般洪水的極限含沙量和粒度組成常見范圍,以及某些粘性物質(zhì)含量超過某一限度后出現(xiàn)的特性等,從而使這些流動體乂具有某種和洪水不同的特性,這就是我們需要認(rèn)識既不同于崩塌滑坡,又不同于洪水,而是介于二者之間的泥石流。2、泥石流的形成機(jī)理泥石流是ー種特殊洪流。是山區(qū)汛期常見的一種嚴(yán)重的水土流失(泥沙失穩(wěn)搬運(yùn))現(xiàn)象。它是泥沙在水動カ作用下失穩(wěn)后,集中輸移的自然演變過程之一,具有嚴(yán)重的災(zāi)害性。某些山區(qū)河流在汛期中由于暴雨或其它水動カ如潰壩、冰川、融雪等作用于流域內(nèi)不穩(wěn)定的地表松散土體上,由于松散土體失穩(wěn)參與洪流運(yùn)動,因此水和泥沙在流域內(nèi)形成二種匯流現(xiàn)象,一是水的匯流;二是泥沙的匯流。這二種不同相的物質(zhì)在共同的流動空間內(nèi)混合而形成ー種特殊的水,沙混合輸移現(xiàn)象。當(dāng)這種特殊的流體中含沙量超過某ー限值后,因其流動特性的變化而形成的一種特殊洪流,它對工程設(shè)計(jì)及環(huán)境的影響與洪水、滑坡不同而稱為泥石流。在ー些植被較好的陡坡面,下伏基巖或不透水層埋藏較淺、前期降水充分,上覆松散土體飽水后,由于土體中C、①值降低和有壓地下水的作用,也可能形成坡面泥石流。3、泥石流的組構(gòu)和運(yùn)動特性由于流體中所含泥沙來自不同坡面和不同區(qū)段上自然或人為的松散的非均質(zhì)上石堆積體,運(yùn)動邊界很不穩(wěn)定、變形顯著,其粒度的級配變化很大,以及在運(yùn)動過程中固液相匯流過程的不恒定性和泥沙沿程補(bǔ)給與落淤的隨機(jī)性而使容重、流量呈高度不穩(wěn)定性和不均恒性。因?yàn)楸┌l(fā)突然,慣性大,運(yùn)動呈直進(jìn)性,歷時短暫,故搬運(yùn)能力和破壞能力極大。沿程泥沙的運(yùn)動和堆積特性,存在三種類型,ー是整體搬運(yùn)整體停積,沙、石、漿體不發(fā)生分選,如高濃度的泥流型和泥石型泥石流;二是整體搬運(yùn)分散堆積,如高濃度的水石型和泥石型泥石流;三是分散搬運(yùn),分散堆積,如中、低濃度的水石型和泥石型泥石流。泥石流活動存在形成——輸移ーー堆積三個發(fā)展階段,是地表一次破壞和塑造過程,其平面呈一不對稱的啞鈴,形成區(qū)和堆積區(qū)的形態(tài)極不穩(wěn)定。形成區(qū)形態(tài)由條帶狀向樹枝狀發(fā)展,而流通區(qū)則在發(fā)展過程中相對穩(wěn)定。堆積區(qū)由于流域內(nèi)來沙量的增長而不斷擴(kuò)展,進(jìn)入下游大河的泥沙,嚴(yán)重的可以堵塞大河形成壅塞湖,一旦潰決將給沿河上下游造成二次災(zāi)害,局部堵塞時易使下游大河河型發(fā)生變化,改變河流輸水輸沙條件。由于松散物體在失穩(wěn)過程中釋放巨大能量,在運(yùn)動過程中,慣性大,速度快。因其具有強(qiáng)大的動能和攜帶大量的泥沙石塊,故能沖毀或淤埋沿途中各種建筑物。4、泥石流活動的地域分布泥石流活動的分布特征因地面松散固體物質(zhì)的形成、輸移和堆積環(huán)境與地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和人類活動有關(guān)。故泥石流一般都是發(fā)育在新構(gòu)造活躍地區(qū),構(gòu)造復(fù)合部、局部隆起區(qū)以及深大斷裂破碎帶上。地震和人類活動具有誘發(fā)和加劇活動的作用。在抬升區(qū)和隆起區(qū)內(nèi)的地形有利于松散地堆積物的起動輸移。在國內(nèi)的第一、二階梯和第二、三階梯地形的聯(lián)接地帶、山前斷陷地帶是泥石流的集中分布區(qū)。83%的泥石流溝分布在第二階梯地形內(nèi),。根據(jù)我國特殊的地形、地質(zhì)、氣候和人文環(huán)境,泥石流活動各區(qū)易發(fā)(嚴(yán)重)程度可分為:1)、第一階梯內(nèi)青藏高原山區(qū):植被稀少,物理風(fēng)化嚴(yán)重,物源條件充足,但因水源條件不充分,暴雨強(qiáng)度和總量均較低,故屬于暴雨泥石流輕度易發(fā)區(qū)。2)、第三階梯內(nèi)的山區(qū):暴雨形成強(qiáng)度和總量均較大,但地表植被好,化學(xué)風(fēng)化為主物源條件不很穩(wěn)定,南北方差異大,故為暴雨泥石流中度易發(fā)區(qū)。3)、第二階梯內(nèi)山區(qū):主要受緯向因素決定,大體可分為三區(qū):(1)秦嶺以南廣大山地:屬濕潤高中山區(qū),地形差異大,雨量豐沛、物源豐富,故為暴雨泥石流極易發(fā)區(qū);(2)秦嶺以北、陰山以南的第二階梯中部地區(qū):屬半干旱、半濕潤地區(qū),有大片黃土和部分沙漠覆蓋,物源豐富,暴雨強(qiáng)度大而總量不足,是暴雨泥石流的極易發(fā)區(qū)和中等易發(fā)區(qū)相間的過渡區(qū);(3)廣大的新疆,內(nèi)蒙及甘、寧一部分等第二階梯的北部:屬半干旱和干早的高中山區(qū),有大片沙漠黃土、戈壁,植被稀少,物源豐富而水源不足,故為泥石流輕度易發(fā)區(qū)。

二、泥石流與洪水、滑坡的區(qū)別泥石流是ー種特殊洪流,由于流體屬性、流型、泥沙補(bǔ)給條件、含沙量和形成條件等的特殊性而有別于洪水、滑坡。三者的主要區(qū)別見表1―2一1表1-2—1 泥石流與洪水、滑坡的區(qū)別泥石流判別條件洪水水石流泥石流泥流滑坡重度(tf/m3<1.321.321.321.622.1流體屬性牛頓體(ー相)牛頓體(二相)牛頓體(二相)牛頓體(二相)牛頓體(二相)非流體(ー相)流型Fr=V2/gh紊流型Fr>l紊流型Fr>l紊流型Fr>l紊流型Fr>l層流型Fr<l滑動(沿一定滑面滑動、蠕動動カ類型水動カ型水動カ型水動カ型水動カ型土體沿剪切面作重力運(yùn)動粘滯性無粘性無粘性無粘性有粘性有粘性只在剪切面上可能存在運(yùn)動恒定性非恒定流強(qiáng)非恒定流強(qiáng)非恒定流強(qiáng)非恒定流不存在起始切應(yīng)カ無無無有很小無有有河床坡降<3°3°~25°3°~25°3°~25°土體結(jié)構(gòu)1:體脫離母體后,不存在原有結(jié)構(gòu),在水體リ」成自由或半自由狀態(tài)存在。土體脫離母體后,不存在原有結(jié)構(gòu),在水體中成自由或半自由狀態(tài)存在。土體脫離母體后,不存在原有結(jié)構(gòu),在水體中成自由或半自由狀態(tài)存在。上體脫離母體后,不存在原有結(jié)構(gòu),在水體中成自由或半自山狀態(tài)存在“除滑面附近土體結(jié)構(gòu)破壞タト,滑體上的土體結(jié)構(gòu)破壞不太大。泥沙補(bǔ)給與輸移分散的面上補(bǔ)給及溝岸和溝底的沖淤變化的沿兩岸崩滑體及沿程大沖、大淤、堵塞潰決的集中補(bǔ)給,以及分散兩岸崩滑體及沿程大沖、大淤、堵塞潰決的集中補(bǔ)給,以及分散的面兩岸崩滑體及沿程大沖、大淤、堵塞潰決的集中補(bǔ)給,以及分散的面泥沙無流動現(xiàn)象。程補(bǔ)給。的面上補(bǔ)給。上補(bǔ)給。上補(bǔ)給。泥沙粒徑與級配的變化粒徑與級配的變化不大粒徑與級配的變化很大粒徑與級配的變化很大粒徑小、級配的變化較均勻粒徑與級配無變化活動邊界條件沿?定溝槽流動,流路較穩(wěn),微地貌變化小沿一定溝槽流動,但流路不穩(wěn)定,微地貌變化很大沿一定溝槽流動,但流路不穩(wěn)定,微地貌變化很大沿一定溝槽流動,但流路不穩(wěn)定,微地貌變化很大剪切破壞,滑體沿主滑方向滑動形成的制約因素受流域內(nèi)的產(chǎn)水、產(chǎn)沙控制受流域內(nèi)暴雨強(qiáng)度及不穩(wěn)定的物源量與產(chǎn)狀控制受流域內(nèi)暴雨強(qiáng)度及不穩(wěn)定的物源量與產(chǎn)狀控制受流域內(nèi)暴雨強(qiáng)度及不穩(wěn)定的物源量與產(chǎn)狀控制受地下水和土體剪切作用控制三、泥石流的類型現(xiàn)行泥石流分類方法很多,專家們從不同的角度來認(rèn)知泥石流,既有深度,也有廣度。從現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)用和方便考慮,多采用以下幾種分類方法。.按泥石流的成因分1)自然演變型區(qū)域地質(zhì)環(huán)境差,地表松散巖、土體穩(wěn)定性較低,生態(tài)環(huán)境脆弱的某些山區(qū),在長期的自然演變過程中,由于水動力作用,發(fā)生的?種泥沙(地表松散物)集中搬運(yùn)現(xiàn)象。2)人類不合理活動型人類活動對環(huán)境的干預(yù)所造成的負(fù)面結(jié)果,在?定條件下將形成人為的泥石流,常見的人類不合理活動有:(a)エ、礦、交通、城鎮(zhèn)建設(shè)棄渣不當(dāng),環(huán)境意識不足,管理水平低。(b)切坡、陡坡開荒、過度放牧。過度砍伐森林等落后生產(chǎn)模式。(c)建筑標(biāo)準(zhǔn)較低的堤、壩、中小水庫、水渠,支擋等水工和土工建筑物。(d)陡坡面上植被單ー,缺乏科學(xué)的多層次立體防護(hù)。3)混合型既有自然演變的部分,也有一部分是人類不合理活動造成的。

.按泥石流活動產(chǎn)出的環(huán)境分1)坡面型泥石流主要發(fā)生在30度以上的山坡坡面上,不透水層埋藏較淺,表層有較好的植被覆蓋,無溝槽水流,水動カ為地下水浸泡和有壓地下水作用,在同?坡面上可多處同時發(fā)生,成梳狀排列,突發(fā)性強(qiáng),無固定流路。2)溝谷型泥石流有明顯的坡面和溝槽匯流過程,松散物主要來自坡面和溝槽兩岸及溝床堆積物的再搬運(yùn)。泥石流流動除在堆積扇上流路不確定外,在山口以上基本上集中歸槽。二者特點(diǎn)見表1—3—1:二者特點(diǎn)見表1—3—1:表1-3—1 坡面型泥石流 1、無恒定地域與明顯溝槽,只有活動周界。輪廓呈保齡球形。2、限于30°以上斜面,下伏基巖或不透水層淺,物源以地表覆蓋層為主,活動規(guī)模小,破壞機(jī)制更接近于坍滑。3、發(fā)生時、空不易識別,成災(zāi)規(guī)模及損失范圍小。4、坡面上體失穩(wěn),主要是有壓地下水作用和后續(xù)強(qiáng)暴雨誘發(fā)。暴雨過程中的狂風(fēng)可能造成林、灌木拔起、傾倒,使坡面局部破壞。5、總量小,重現(xiàn)期長,無后續(xù)性,無重復(fù)性。6、在同一斜坡面上可以多處發(fā)生,呈梳狀排列,頂緣距山脊線有一定范圍。7、可知性低、防范難。 溝谷型泥石流 1、以流域?yàn)橹芙?受一定的溝谷制約。泥石流的形成、堆積和流通區(qū)較明顯。輪廓呈啞鈴形。2、以溝槽為中心,物源區(qū)松散堆積體分布在溝槽兩岸及河床上,崩塌滑坡、溝蝕作用強(qiáng)烈,活動規(guī)模大,由洪水、泥沙兩種匯流形成,更接近于洪水。3、發(fā)生時空有一定規(guī)律性,可識別,成災(zāi)規(guī)模及損失范圍大。4、主要是暴雨對松散物源的沖蝕作用和匯流水體的沖蝕作用。5、總量大,重現(xiàn)期短,有后續(xù)性,能重復(fù)發(fā)生。6、構(gòu)造作用明顯,同一地區(qū)多呈帶狀或片狀分布,列入流域防災(zāi)整治范圍。7、有一定的可知性,可防范。.按泥石流體中組成物質(zhì)特性分:1)泥流型:固體物質(zhì)以細(xì)顆粒粘上和泥沙為主,混合較為均勻,漿體流變特性不再屬于牛頓體的?種泥石流,其容重的判別指標(biāo)根據(jù)沙玉清和錢寧教授有關(guān)黃土漿體流變特性試驗(yàn),泥流與洪水的容重分界點(diǎn)Yc=L6t/m:io2)水石型:固體物質(zhì)以粗顆粒泥沙、石塊為主,水沙呈分離狀,漿體流變特性服從牛頓體的?種泥石流。根據(jù)模型試驗(yàn)觀測到的流動和堆積形態(tài)和專家們多次討論的約定,水石流與洪水的容重判別指標(biāo),分界點(diǎn)r「=1.3t/m3。3)泥石型:介于上述兩種類型間的ー種泥石流類型。固體物質(zhì)的級配差別很大,細(xì)顆粒物質(zhì)和粘土物質(zhì)含量視流域內(nèi)土體貯量產(chǎn)狀而異,漿體流變特性則取決于粘土物質(zhì)含量及性質(zhì)。泥石流與洪水的容重判別指標(biāo),分界點(diǎn)員=1.3t/m:,o其分類主要技術(shù)指標(biāo)見表1—3—2:表!—3—2 按泥石流的物質(zhì)組成分分類指標(biāo)泥流型泥石型水石(沙)型重度21.60t/m321.30t/m321.30t/m3物質(zhì)組成粉沙、粘粒為主,粒度均勻,98%く2.0mm可含粘、粉、沙、礫、卵、漂各級粒度,很不均勻粉沙、粘粒含量極少,多為>2.0mm各級粒度,粒度很不均勻(水沙流較均勻)流體屬性多為非牛頓體,有粘性,粘度〉〇.3~0.15Pa.S多為非牛頓體,少部分也可以是牛頓體。有粘性的,也有無粘性的。為牛頓體,無粘性殘留表觀有濃泥漿殘留表面不干凈,表面有泥漿殘留表面較干凈,無泥漿殘留溝槽坡度較緩較陡(>10%=5.71°)較陡(>10%)分布地域多集中分布在黃土及火山灰地區(qū)。廣見于各類地質(zhì)體及堆積體中。多見于火成巖及碳酸鹽巖地區(qū)。4、按暴發(fā)的周期、頻率分:第三階梯內(nèi)的濕潤地區(qū)的河溝發(fā)生泥石流的周期較長規(guī)模大,周期短,規(guī)模小。第?階梯及第二階梯內(nèi)干旱少雨地區(qū),因松散固體物源充分,只要降雨誘發(fā)條件具備便可發(fā)生各種規(guī)模的泥石流。這些地區(qū)泥石流發(fā)生受暴雨周期制約,因暴雨少、周期長故同—條溝泥石流發(fā)生周期也長。第二階梯內(nèi),物源水源條件均充分,故泥石流發(fā)生的周期較短,部分泥石流溝年內(nèi)可連續(xù)多次發(fā)生,且規(guī)模較大。高頻泥石流:1年多次至5年1次。 中頻泥石流: 1次/5?20年)。低頻泥石流:1次/20?50年)。 極低頻泥石流: 1次/>50年)。5、按流體性質(zhì)可分為粘性泥石流和稀性泥石流,其分類主要技術(shù)指標(biāo)見表1—3―3表1—3—3泥石流按流體性質(zhì)分性質(zhì)稀性泥石流粘性泥石流流體的組成及特性漿體是由不含或少含粘性物質(zhì)組成,粘度值〈0.3Pa.S,不形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu),不會產(chǎn)生屈伏應(yīng)カ,為牛頓體。漿體是由富含粘性物質(zhì)(粘土、く0.01mm的粉砂)組成,粘度值>0.3Pa.S,形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu),產(chǎn)生屈伏應(yīng)カ,為非牛頓體。非漿體部份的組成非漿體部份的粗顆粒物質(zhì)由大小石塊、礫石、粗砂及少量粉砂粘土組成。非漿體部份的粗顆粒物質(zhì)山>0.01師粉砂、礫石、塊石等固體物質(zhì)組成。流動狀態(tài)紊動強(qiáng)烈,固液兩相作不等速運(yùn)動,有垂宜交換,有股流和散流現(xiàn)象,泥石流體中固體物質(zhì)易出、易納,表現(xiàn)為沖、淤變化大。無泥漿殘留現(xiàn)象。呈偽?相層狀流,有時呈整體運(yùn)動,無垂直交換,漿體濃稠,浮托カ大,流體具有明顯的輔床減阻作用和陣性運(yùn)動,流體直進(jìn)性強(qiáng),彎道爬高明顯,漿體與石塊摻混好,石塊無易出、易納特性,沿程沖、淤變化小,由于粘附性能好,沿流程有殘留物。堆積特征堆積物有一定分選性,平面上呈龍頭狀堆積和側(cè)堤式條帶狀堆積,沉積物以粗粒物質(zhì)為主,在彎道處可見典型的泥石流凹岸淤、凸岸沖的現(xiàn)象,泥石流過后即可通行。呈無分選泥礫混雜堆積,平面上呈舌狀,仍能保留流動時的結(jié)構(gòu)特征,沉積物內(nèi)部無明顯層理,但剖面上可明顯分辨不同場次泥石流的沉積層面,沉積物內(nèi)部有氣泡,某些河段可見泥球,沉積物滲水性弱,泥石流過后易干涸。四、泥石流發(fā)生與否的綜合判別模式山區(qū)某ー流域在降雨的作用下是否發(fā)生泥石流,這是一個極其復(fù)雜的問題。它是天上降雨作用于流域地表后,由于地表存在的大量不穩(wěn)定的松散體在水動カ作用下失穩(wěn)進(jìn)入溝槽輸移而形成的特殊洪流。1990年我們在“山區(qū)鐵路暴雨泥石流中短期預(yù)報(bào)的研究”中曾把泥石流形成過程概化為天上降雨的水動力主動作用系統(tǒng)和地面接受降雨作用的被動應(yīng)變系統(tǒng)。根據(jù)兩系統(tǒng)諸活動性因素的作用機(jī)制,量級差別及在流域的空間位置的組合關(guān)系來確定其是否形成泥石流。在三個試驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)資料及可能收集到的歷史泥石流發(fā)生事件等資料基礎(chǔ)上,建立了由暴雨條件函數(shù)ガ和流域環(huán)境動態(tài)函數(shù)M組成的泥イ」流發(fā)生判別函數(shù):Y=R?M (1—4—1)式中 Y--泥石流發(fā)生的判別函數(shù);Rー降雨條件函數(shù);冊—地面環(huán)境動態(tài)函數(shù)降雨是形成泥石流的主要條件。形成泥石流的降雨有三種情況:一、有前期降雨的類型:多為大中尺度降雨過程,覆蓋面廣,歷時長,多出現(xiàn)在我國東部和中部多雨地區(qū)。二、無前期降雨的類型:多屬于中小尺度降雨過程,三、局地暴雨型:多在高中山河谷地帶,局地暴雨性質(zhì)突出,歷時短,強(qiáng)度大,迎風(fēng)、背風(fēng)面差別大等,多出現(xiàn)在我國中部和西部地區(qū)。1、降雨條件的函數(shù)的確定:在選擇反映降雨條件的參數(shù)中,根據(jù)國內(nèi)外大量觀測資料的分析和專家們較一致的看法選定:年平均降雨量(H年)。有無前期降雨,24h最大雨量(Hの。lh最大雨量(H.)和lOmin最大雨量(H1/6)o根據(jù)成昆鐵路甘洛試驗(yàn)區(qū),天水水上保持科學(xué)試驗(yàn)站諸泥石流溝已發(fā)生或未發(fā)生泥石流的觀測資料點(diǎn)繪ル廣乩和Hレ6關(guān)系及泥石流發(fā)生與否分區(qū)(圖1—4-1)〇從圖可以看出H「Hレ6關(guān)系較為密切。比「用的關(guān)系圖因む有可能包括多個或不足?個降雨過程的雨量等復(fù)雜情況。因此二者關(guān)系不很密切,但對發(fā)生泥石流與否的分區(qū)劃分影響不大。于是得到泥石流發(fā)生的降雨條件函數(shù):圖1-4-1降雨參數(shù)あ⑺、H,(D),レ,⑺組合關(guān)系圖R=K""ー+-^1-+一Hg (1一4--2)24(D) "1(。)"176(D)?式中:K——前期降雨量修正系數(shù),K>1,無前期降雨時,K=l;H24 24h最大降雨量H2t<D)—該地區(qū)可能發(fā)生泥石流的24h限界雨量H, lh最大降雨量;H1(o)—?該地區(qū)可能發(fā)生泥石流的lh限界雨量;H1〇 lOmin最大降雨量;⑹一該地區(qū)可能發(fā)生泥石流的lOmin限界雨量。當(dāng);R<3.1 安全雨情R23.1 可能發(fā)生泥石流的雨情R=3.1—4.2發(fā)生機(jī)率V0.2R=4.2—10發(fā)生機(jī)率VO.2—0.8R>10 發(fā)生機(jī)率>0.8H24(1)?七”乩6⑺雨量限界值因地區(qū)和流域而異。我國山區(qū)分布地域廣,雨量監(jiān)測點(diǎn)甚少,目前還不能達(dá)到對每條泥石流溝進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,定出可能發(fā)生泥石流的H24m、《⑺、Hレ6W的限界值。為此,我們吸收我國暴雨分區(qū)成果按年均降雨量分區(qū),對全國各地在歷史上發(fā)生過和未發(fā)生泥石流的有雨量觀測資料的工點(diǎn)或附近收集到的H24(D)>Km、H1/6(d,及泥石流發(fā)生前當(dāng)次降雨量(H。)和有無前期降雨的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,定出可能發(fā)生泥石流的H源⑺、と⑺、及H。⑺的限界值。按全國各地平均降雨量分區(qū)編制的限界值見表1-4-1〇表1-4--1可能發(fā)生泥石流的"“(》、H\(d)> (o)>外山的限界值表年均降雨分區(qū)H14(D)Hi(D)H(D)代表地區(qū)>1200100401270浙江、福建、廣東、廣西、江西、湖南、湖北、安徽、京郊、遼東、及云南西部、西藏東南部等省山區(qū)1200—80060201035四川、貴州、云南東部和中部、陜西南部、山西東部、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼西、冀北、西等省山區(qū)800—4003015620陜西北部、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、山西、新疆部分、四川西北部、西藏等省山區(qū)<4002515515青海、新疆、西藏及甘肅、寧夏兩省區(qū)的黃河以西地區(qū)2、流域環(huán)境動態(tài)函數(shù)的確定流域環(huán)境動態(tài)函數(shù)是流域承受暴雨或其它水動カ因素作用后,流域內(nèi)決定泥石流活動的15項(xiàng)因素將產(chǎn)生不同程度的動カ效應(yīng),其權(quán)重按專家調(diào)查結(jié)果綜合取值,15因素根據(jù)調(diào)查結(jié)果分級、編制成流域環(huán)境動態(tài)因素量化表,見表1-4一2〇流域環(huán)境動態(tài)函數(shù)(1—4—3)式中:ル——易發(fā)因素M=£kN動態(tài)統(tǒng)計(jì)權(quán)重 某一時段內(nèi),環(huán)境動態(tài)判別式れ乂=乂后一NUN——易發(fā)因素?cái)?shù)量化評分值 △N1為正值,表示環(huán)境質(zhì)量在惡化M——泥石流流域環(huán)境動態(tài)函數(shù) ふM為負(fù)值,表示環(huán)境質(zhì)量在改善當(dāng):M211.37 很不穩(wěn)定 11.37>M28.40 不穩(wěn)定8.40>M^3.50 基本定穩(wěn)定 3.50>M 穩(wěn)定五、泥石流溝易發(fā)程度的數(shù)量化綜合評判方法泥石流溝的綜合評判包括兩個內(nèi)容:ー是根據(jù)泥石流的客觀條件(變量),即泥石流溝的判別因素判別其是否為泥石流溝。二是對判定屬于泥石流的河溝,依據(jù)判別因素的量級,評定其在一定的暴雨激發(fā)下泥石流活動的規(guī)模和強(qiáng)度,即易發(fā)(嚴(yán)重)程度。泥石流溝的易發(fā)程度數(shù)量化易發(fā)程度的數(shù)量化綜合評判,我們選用有代表性15項(xiàng)因素進(jìn)行計(jì)分,按總分值來評判,分級和量化參見表1-5—1泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判等級標(biāo)準(zhǔn)見表1-5一2六、泥石流發(fā)展階段的判別泥石流是山地自然演變過程中表層松散物質(zhì)在水的作用下失穩(wěn)輸移的形態(tài)之ー。其發(fā)展階段與所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展周期、暴雨周期和人類活動的強(qiáng)弱有關(guān),因此泥石流溝活躍程度的發(fā)展階段可分為形成期(青年期)、發(fā)展期(壯年期)、衰退期(老年期)、停歇或終止期四個階段。其識別標(biāo)準(zhǔn)參見表1―6一1表!-5-1泥石流溝易發(fā)程度和流域環(huán)境動態(tài)因素?cái)?shù)量化評判分級表序號影響因素量級劃分極易發(fā)(A)N/M得分中等易發(fā)(B)N/M得分輕度易發(fā)(C)N/M得分不易發(fā)生(D)N/M得分1崩坍、滑坡及水土流失(自然和人為活動的)嚴(yán)重程度崩坍、滑坡等荊カ侵蝕嚴(yán)重,多層滑坡和大型崩坍,表土疏松,沖溝十分發(fā)育21/4.62崩坍、滑坡發(fā)育,多層滑坡和中小型崩坍,有零星植被覆蓋沖溝發(fā)育16/3.52有零星崩坍、滑坡和沖溝存在12/2.64無崩坍、滑坡、沖溝或發(fā)育輕微1/0.222泥砂沿程補(bǔ)給長度比(%)>6016/2.460—3012/1.830—108/1.2<101/0.153溝ロ泥石流堆積活動程度主河河形彎曲或堵塞,主流受擠壓偏移14/0.14主河河形無較大變化,僅主流受迫偏移11/0.11主河河形無變化,主流在高水位時偏,低水位時不偏7/0.07主河無河形變化,主流不偏1/0.01

4河溝縱坡(%0)>12°(213)12/2.4012°-6°(213—105)9/1.806°-3°(105—52)6/1.20<3°(52)1/0.205區(qū)域構(gòu)造影響程度強(qiáng)抬升區(qū),VID度以上地震區(qū),斷層破碎帶9/0.09抬升區(qū),vn-VIII度地震區(qū),有中小支斷層7/0.07相對穩(wěn)定區(qū),VII度以ド地震區(qū),有小斷層5/0.05沉降區(qū),構(gòu)造影響小或無影響1/0.016流域植被覆蓋率(%)<109/1.0810—307/0.8430—605/0.60>601/0.127河溝近期一次變幅(m)>28/0.082—16/0.061—0.24/0.04<0.21/0.018巖性影響軟巖、黃土6/0.12軟硬相間5/0.10風(fēng)化強(qiáng)烈和節(jié)理發(fā)育的硬巖4/0.08硬巖1/0.029沿溝松散物儲量(104m7km2)>106/0.3610—55/0.305—14/0.24<11/0.0610溝岸山坡坡度(%0)>32°(625)6/0.2432°—25〇(625—466)5/0.2025°—15°(466—268)4/0.16<15°(268)1/0.0411產(chǎn)沙區(qū)溝槽橫斷面V型、U型谷、谷中谷5/0.15寬U型谷4/0.12復(fù)式斷面3/0.09平坦型1/0.0312產(chǎn)沙區(qū)松散物平均厚度(m)>105/0.0510—54/0.045—13/0.03<11/0.0113流域面積(km2)0.2—55/0.505—104/0.40.2以下、10—1003/0.3>1001/0.1014流域相對髙差(m)>5004/0.04500—3003/0.03300—1002/0.02<1001/0.0115河溝堵塞程度嚴(yán)重4/0.04中等3/0.03輕微2/0.02無1/0.01

是與非的判別界限值劃分易發(fā)程度等級的界限值等級標(biāo)準(zhǔn)得分N的范圍等級按標(biāo)準(zhǔn)得分N的范圍評判是44?130極易發(fā)116?130易發(fā)87~115輕度易發(fā)44?86非15?43不發(fā)生15-43表1-5―2泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判等級標(biāo)準(zhǔn)表表!-6-1 泥石流溝發(fā)展階段的識別表泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判等級標(biāo)準(zhǔn)表識別標(biāo)記形成期(青年期)發(fā)展期(壯年期)衰退期(老年期)停歇或終止期主支流關(guān)系主溝侵蝕速度く支溝侵蝕速度主溝侵蝕速度>支溝侵蝕速度主溝侵蝕速度く支溝侵蝕速度主支溝侵蝕速度均等溝口地段溝口出現(xiàn)扇形堆積地形或扇形地處于發(fā)展中溝口扇形堆積地形發(fā)育,扇緣及扇高在明顯增長中溝口扇形堆積在萎縮中溝口扇形地貌穩(wěn)定主河河型堆積扇發(fā)育逐步擠壓主河,河型間或發(fā)生變形,無較大變形主:河河型受堆積扇發(fā)展控制,河形受迫彎曲變形,或被暫時性堵塞主河河型基本穩(wěn)定主河河型穩(wěn)定主河主流僅主流受迫偏移,對對岸尚未構(gòu)成威脅主:流明顯被擠偏移,沖刷對岸河堤、河灘主:流穩(wěn)定或向恢復(fù)變形前的方向發(fā)展主流穩(wěn)定新老扇形地關(guān)系新老扇疊置不明顯或?yàn)橥庋邮蒋B置,呈疊瓦狀新老扇疊置覆蓋外延,新扇規(guī)模逐步增大新老扇呈后退式覆蓋,新扇規(guī)模逐步變小無新堆積扇發(fā)生扇面變幅+0.2?+0.5m>+0.5mく±〇.2m無或成負(fù)值貯量5To萬n?/knf>10萬mVkm-1-5萬m3/km'<1-0.5萬m7km2松散物存在狀態(tài)高度H二1〇?30m高邊坡堆積H>30m高邊坡堆積H<30m邊坡堆積H<5m坡度4)=32°?25°¢>32°¢=15°?25°¢<=15°泥沙補(bǔ)給不良地質(zhì)現(xiàn)象在擴(kuò)展中不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育不良地質(zhì)現(xiàn)象在縮小控制中不良地質(zhì)現(xiàn)象逐步穩(wěn)定溝槽變形縱中強(qiáng)切蝕,溯源沖刷,溝槽不穩(wěn)強(qiáng)切蝕、溯源沖刷發(fā)育,溝槽不穩(wěn)中弱切蝕、溯源沖刷不發(fā)育,溝槽趨穩(wěn)平衡穩(wěn)定

橫縱向切蝕為主縱向切蝕為主,橫向切蝕發(fā)育橫向切蝕為主無變化溝坡變陡陡峻變緩緩溝形裁彎取直、變窄順直束窄彎曲展寬自然彎曲、展寬、河槽固定植被覆蓋率在下降,為以荒坡為主,覆蓋率<覆蓋率在增長,為覆蓋率較高,30%?10%10%30%?60%>60%觸發(fā)雨量逐步變小較小較大并逐步增大第二部份 泥石流地區(qū)的調(diào)查,勘查泥石流調(diào)查、勘查的目的是查明泥石流發(fā)育的自然環(huán)境、形成條件,泥石流的基本特征和危害,為泥石流防治方案的選擇和防治工程的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。泥石流勘査工作可劃分為:(一)、泥石流調(diào)查、(二)、泥石流勘査、(三)、泥石流的物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)三部分。泥石流調(diào)查填寫的表格按國土資源部統(tǒng)ー標(biāo)準(zhǔn)表2—1—1、表2—1一2表2—1—1泥石流調(diào)査表(一)項(xiàng)目名稱: 調(diào)查單位:溝名野外編號統(tǒng)?編號溝口位置東經(jīng):0,“省(市)區(qū)街道北緯:。,”水系名稱泥石流溝與-1-1河關(guān)系主河名稱泥石流溝位于キ:河道溝ロ至主河道距離(m)口左岸 口右岸泥石流溝主要參數(shù)、現(xiàn),伏及災(zāi)害史調(diào)査水動カ類型口暴雨口冰川口潰決ロ地ド水溝口巨石大?。╩)65泥砂補(bǔ)給途徑ロ面蝕ロ溝岸崩滑口溝底再搬運(yùn)補(bǔ)給區(qū)位置口上游口中游口下游降雨特征值H年皿H年即H1"kH時EXH時HlO分怦!mxH1。分件〈p溝口扇地形特征扇形地完整性(蛤扇面沖淤變幅土發(fā)展趨勢口下切口淤高扇長(m)扇寬(m)擴(kuò)散角「)擠壓主河口河形彎曲主流偏移口主流偏移口主流只在高水位時偏移ロ主流不偏地質(zhì)構(gòu)造口順溝斷層口過溝斷層口抬升區(qū)口沉降區(qū)口褶皺口單斜地震烈度(度)不良地質(zhì)體情況滑坡活動程度口嚴(yán)重口中等口輕微規(guī)模口大口中口小人工棄體活動程度口嚴(yán)重口中等口輕微規(guī)??诖罂谥锌谛?/p>

自然堆積活動程度口嚴(yán)重口中等口輕微規(guī)模口大口屮ロ小上地利用魏)森林灌叢草地緩坡耕地荒地陡坡耕地建筑用地其它防治措施現(xiàn)狀口有口無類型ロ穩(wěn)攔 ロ排導(dǎo)ロ避繞口生物工程監(jiān)測措施口有口無類型口雨情ロ泥位口專人值守威脅危害對象口城鎮(zhèn)口村寨口鐵路口公路口航運(yùn)口引灌渠道口水庫口電站口エ廠口礦山ロ農(nóng)田口森林口輸電線路口通訊設(shè)施口國防設(shè)施威脅人口(人) 1威脅資產(chǎn)(萬元)災(zāi)害史發(fā)生時問(年/月/日)死亡(人)大牲畜損失(頭)房屋(間)農(nóng)田(畝)公共設(shè)施直接經(jīng)濟(jì)損失(萬元)全毀半毀全毀半毀道路(km)橋梁(座)泥石流特征重度(t/m3)卜流式(m7s)泥位(m)表2—1—2 泥石流調(diào)査表(二)溝名調(diào)査編號調(diào)查單位地理位置東經(jīng)行政M位省市(縣)縣級郵編北ス,區(qū)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))電話選用地形圖號比尺選用地質(zhì)圖號比尺水系名泥石流溝匯入河道名左岸別 右出山口至水邊距離(m)泥石流綜合評判表不良地質(zhì)現(xiàn)象友育程度ABCD評分泥石流溝+:要參數(shù)、現(xiàn)狀及災(zāi)害史調(diào)査水動カ類型暴雨冰川潰決地下水出口巨石粒徑(mm)補(bǔ)給段長度比%ABCD評分泥沙補(bǔ)給性質(zhì)面蝕溝岸崩滑溝底再搬運(yùn)補(bǔ)給區(qū)位黃卜藹中游下游溝口扇形地狀況ABCD53降雨特征值H年nnxH^lnnxHlnnxHi/tioaxH年0?H2yHur主溝縱坡%ABCD評分構(gòu)造影響ABCD評分山口扇形地特征值扇形地完整性(%)扇面上沖淤變幅(m)±發(fā)展趨勢下切淤高植被覆蓋率(%)ABCD評分扇長(m)扇緣寬(m)扇面角(度)擠壓大河ABCD沖淤變幅(m)ABCD評分M域構(gòu)造特征地震烈度順溝斷層過溝斷層褶曲強(qiáng)抬升、抬升區(qū)相對穩(wěn)定沉降區(qū)單斜界性ABCD評分不良地質(zhì)體類型及發(fā)育程度、規(guī)模崩塌嚴(yán)中輕大中小滑坡嚴(yán)中輕大中小人工棄體嚴(yán)中輕大中小自然堆積嚴(yán)中輕大中小松散物儲量10'm7km2ABCD評分土地利用狀況占地面積(%)森林灌叢草地農(nóng)耕地荒:地伐林程度坡耕地山坡坡度(度)ABCD評分河溝橫坡面ABCD評分防治措施現(xiàn)狀有無類型欄排繞生物工程松散物平均厚(m)ABCD即監(jiān)測現(xiàn)狀有無類型陶情泥位人守專值流域面積(km2)ABCD評分可能受威脅或受危害的對象城鎮(zhèn)場村鐵路公路航運(yùn)水利設(shè)施電站ェ廠相對高差(m)ABCD評分礦山輸電線路通訊設(shè)施國防農(nóng)田森林堵塞程度ABCD評分人口數(shù)(人)估計(jì)經(jīng)濟(jì)損失(萬)總分災(zāi)害史災(zāi)害發(fā)生年代易發(fā)程度受災(zāi)對象泥石流類型人員(人)死傷失蹤牲畜(頭)死傷失蹤重度(t/m!)房屋(間)全毀半毀農(nóng)(田)ハー田全毀半毀公共施舍道路處III橋梁處m水庫,座m渠道處n發(fā)生頻次」發(fā)展期估計(jì)經(jīng)濟(jì)損失(萬元)沖淤變化(m)沖淤泥石流特性重度(t/m2)石塊大小(mm)泥位(01)流量(m:7s)ー、泥石流調(diào)查:對暴發(fā)泥石流可能危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的流域溝谷,原則上不動用山地エ程的地勘手段,針對泥石流活動區(qū)域進(jìn)行面上的的有關(guān)泥石流形成、活動、堆積特征、發(fā)展趨勢與危害等方面的各種實(shí)地調(diào)查、測繪,資料收集、等常規(guī)的分析論證與評判。區(qū)分泥石流溝(含潛在泥石流溝)和非泥石流溝,確定易發(fā)程度和危害等級并對泥石流溝、潛在泥石流溝的防治方案提出建議。1、暴雨泥石流調(diào)查為了查明暴雨泥石流的形成、運(yùn)動、災(zāi)害、防治等方面現(xiàn)實(shí)的、歷史的狀況而開展的調(diào)查,按專業(yè)和外業(yè)工作協(xié)調(diào)配合可分解為以下幾方面的工作:1)、資料收集在現(xiàn)場調(diào)査之前,盡量收集調(diào)査區(qū)的氣象水文、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地震活動、泥石流發(fā)生的歷史記錄、前人調(diào)查研究成果、已有勘查資料和泥石流防治工程文件、與泥石流有關(guān)的人類工程活動等資料,以此作為調(diào)查工作的基礎(chǔ)。2)、自然地理、水文、氣象調(diào)査地形:量測流域形狀、流域面積、主溝長度、溝床比降、流域高差、谷(山)坡坡度、溝谷縱橫斷面形狀、水系結(jié)構(gòu)和溝谷密度等地形要素。氣象:主要收集或觀測各種降水、氣溫資料。降水資料主要包括多年平均降水量、降水年際變率、年內(nèi)降水量分配、年降水日數(shù)、降水地區(qū)變異系數(shù)和最大降水強(qiáng)度,尤其是與暴發(fā)泥石流密切相關(guān)的暴雨日數(shù)及其岀現(xiàn)頻率、典型時段(24h、60min、!Omin)的最大降水量及多年平均小時降雨量。水文:收集或推算各種流量、徑流特性、主河及下游高ー?級大河水文特性等數(shù)據(jù)。植被與土壤:調(diào)查流域植被類型與覆蓋程度,植被破壞情況,土地利用類型和侵蝕程度等。3)、地質(zhì)調(diào)査地層巖性:查閱區(qū)域地質(zhì)圖或現(xiàn)場調(diào)查流域內(nèi)分布的地層及其巖性,尤其是易形成松散固體物質(zhì)的第四系地層和軟質(zhì)巖層的分布與性質(zhì)。地質(zhì)構(gòu)造:査閱區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖或現(xiàn)場調(diào)査流域內(nèi)斷層的展布與性質(zhì)、斷層破碎帶的性質(zhì)與寬度、褶曲的分布及巖層產(chǎn)狀,統(tǒng)計(jì)各種結(jié)構(gòu)面的方位與頻度。新構(gòu)造運(yùn)動與地震:從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及流域地貌分析新構(gòu)造運(yùn)動特性,從《1:400萬中國地震烈度區(qū)劃圖》查知地震基本烈度。不良地質(zhì)體與松散固體物質(zhì):調(diào)査流域內(nèi)不良地質(zhì)體與松散固體物源的位置、儲量和補(bǔ)給形式。水文地質(zhì):調(diào)查地下水尤其是第四系潛水及其出露情況,巖溶負(fù)地形及消水能力。4)、人為活動調(diào)査主要調(diào)査與泥石流形成有關(guān)的人類活動。泥石流活動范圍內(nèi)人類生產(chǎn)、生活設(shè)施狀況,特別是溝口、泥石流扇上居民點(diǎn)及工農(nóng)業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、泥石流溝槽擠占情況。水土流失:主要調(diào)査植被破壞、毀林開荒、陡坡墾殖、過度放牧等造成的水土流失狀況。棄土棄砲:主要調(diào)查筑路棄土和エ廠、礦業(yè)棄施及其擋値措施。水利工程:對可能潰決形成泥石流的病險(xiǎn)水庫、輸水線路的安全性、發(fā)生原因、條件、危害性和潰決條件應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)査。2、冰川泥石流調(diào)查冰雪融水泥石流:調(diào)査冰川U形谷的地貌特征,沿溝分布的冰破物、冰水沉積物的堆積規(guī)模、特征及穩(wěn)定性,冬春季雪崩、冰崩的規(guī)模和頻度,春季冰雪融水的徑流量及其時間分布,冰川和積雪的面積,雪線變化等。冰湖潰決泥石流:調(diào)査冰川舌的進(jìn)退及可能發(fā)生的冰滑坡,冰磧湖的面積、水量與水深,阻湖終磺堤的空間形態(tài)和物質(zhì)特征,冰湖下游的溝谷形態(tài)和支溝徑流,沿溝的冰磧物和冰水沉積物等。3、單溝泥石流活動性調(diào)查判別1)、調(diào)查范圍:以泥石流發(fā)育的小流域周界為調(diào)査單元。主河有可能被堵塞時,則應(yīng)擴(kuò)大到可能淹沒的范圍和主河下游可能受潰壩水流波及的地區(qū)。2)、調(diào)查的主要內(nèi)容:在一般調(diào)查內(nèi)容中突出以下重點(diǎn),參見表2—《泥石流調(diào)查表》中的項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)査。(1)、確認(rèn)誘發(fā)泥石流的外動カ:暴雨、地震、冰雪融化、堤壩潰決。其中,暴雨資料包括氣象部門或泥石流監(jiān)測專用雨量站提供的該溝或緊臨地區(qū)的年、日、時和10分鐘最大降雨量和多年平均雨量,前期降雨及前期累計(jì)降雨量等。對冰川泥石流地區(qū),應(yīng)增加日溫度、冰雪可融化的體積、冰川移動速度、可能潰決水體的最大流量的調(diào)查。(2)、溝槽輸移特性:實(shí)測或在地形圖上量取河溝縱坡、產(chǎn)沙區(qū)和流通區(qū)溝槽橫斷面、泥沙沿程補(bǔ)給長度比、各區(qū)段運(yùn)動的巨石最大粒徑和巨石平均粒徑,現(xiàn)場調(diào)査溝谷堵塞程度、兩岸殘留泥痕。(3)、地質(zhì)環(huán)境:根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造圖了解震級和區(qū)域構(gòu)造情況、按附錄G《泥石流溝易發(fā)程度和流域環(huán)境動態(tài)因數(shù)綜合分級評判表》中的要求實(shí)地調(diào)查核實(shí)、并按流域環(huán)境動態(tài)因數(shù)綜合分級確定構(gòu)造影響程度?,F(xiàn)場調(diào)查流域內(nèi)的巖性,按軟巖、黃土、硬巖、軟硬巖互層、風(fēng)化節(jié)理發(fā)育的硬巖等五類劃分。(4)、松散物源:調(diào)査崩坍、滑坡、水上流失(自然的、人為的)等的發(fā)育程度,不穩(wěn)定松散堆積體的處數(shù)、體積、所在位置、產(chǎn)狀、靜儲量、動儲量、平均厚度,棄硝類型及堆放形式等。(5)、泥石流活動史:調(diào)查發(fā)生年代、受災(zāi)對象、災(zāi)害形式、災(zāi)害損失、相應(yīng)雨情、溝ロ堆積扇活動程度及擠壓大河程度,并分析當(dāng)前所處的泥石流發(fā)育階段(見附錄C)。(6)、防治措施現(xiàn)狀:調(diào)資防治建筑物的類型、建設(shè)年代、工程效果及損毀情況。(7)、泥石流活動性、險(xiǎn)情、災(zāi)情調(diào)查泥石流特征:查閱歷史資料和通過現(xiàn)場訪問,調(diào)查暴發(fā)泥石流的時間、次數(shù)、持續(xù)過程、有無陣性、堵潰、斷流、龍頭高度、流體組成、石塊大小、泥痕位置、響聲大小等泥石流特征。引發(fā)因素:發(fā)生泥石流前的降雨時間、雨量大小、冰雪崩滑、地震、崩塌滑坡、水渠滲水、冰湖和水庫潰決等引發(fā)因素。堆積扇:調(diào)査泥石流堆積扇的分布、形態(tài)、規(guī)模、扇面坡度、物質(zhì)組成、植被、新老扇的組合及與主河(主溝)的關(guān)系,堆積扇體的變化,扇上溝道排泄能カ及溝道變遷,主河堵潰后上、下游的水毀災(zāi)害。既有防治工程:調(diào)查既有泥石流防治工程的類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、使用效果、損毀情況及損毀原因。(8)、危害性及災(zāi)害調(diào)査:a)危害作用方式:調(diào)查泥石流侵蝕(沖擊、沖刷)的部位、方式、范圍和強(qiáng)度,泥石流淤埋的部位、規(guī)模、范圍和速率,泥石流淤堵主溝的原因、部位、斷流和潰決情況,泥石流完全堵塞或部分堵塞主河的原因、現(xiàn)狀、歷史情況及潰決洪水對下游的水毀災(zāi)害。b)危險(xiǎn)區(qū)的劃定:確定泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍,可參考表5。c)災(zāi)害損失:調(diào)查每次泥石流危害的對象,造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失,估算間接經(jīng)濟(jì)損失,評估對當(dāng)?shù)厣鐣⒔?jīng)濟(jì)的影響;預(yù)測今后可能造成的危害。估計(jì)受潛在泥石流威脅的對象、范圍和程度;按預(yù)測的危險(xiǎn)區(qū)評估其危害性。在一般調(diào)查的基礎(chǔ)上,為對泥石流活動性、危險(xiǎn)性進(jìn)行評判決策,開展進(jìn)ー步調(diào)查。根據(jù)服務(wù)對象,可分為區(qū)域性泥石流活動性評判、單溝泥石流活動性判別、泥石流危險(xiǎn)性評估和泥石流防治評估決策等四類調(diào)査、評判。4、泥石流調(diào)查的主要方法1)、不需要動用地勘手段,以地面調(diào)査為主,充份利用衛(wèi)片、航片、地形圖、水文氣象資料和地方志等宏觀資料。2)、調(diào)查線路先從堆積扇的水邊線開始,沿河溝步行調(diào)查至溝源,再上至分水嶺俯覽全流域進(jìn)行宏觀了解后返回。3)、堆積扇重點(diǎn)調(diào)查4方面內(nèi)容:(1)堆積扇形態(tài)和發(fā)育的完整性:堆積扇的發(fā)育狀態(tài)反映了主溝和支溝輸沙能力的相互組合關(guān)系,泥石流溝口一般都?xì)埓嬗卸逊e扇。溝口堆積扇也可能是沖洪積扇,沖洪積扇和泥石流堆積扇的區(qū)別參見表2—廣ー3。(2)堆積扇擠壓主河的程度:根據(jù)主河河形是否發(fā)生擠壓變形和主流是否受擠偏向?qū)Π秮砼袆e,并按彎曲和偏移程度來定級。(4)堆積扇前沿及扇上的巨石粒徑與平均粒徑測量:用線格法或網(wǎng)格法量測50?100個巨石的三軸向尺寸,計(jì)算兒何平均粒徑,作為工程設(shè)計(jì)與評估該溝泥石流能級的參考。(5)疊置形式:疊瓦式的逆向堆積表明泥石流活動在減弱,前進(jìn)覆蓋式堆積則表明泥イ」流活動在增強(qiáng)。表2—1—3 沖洪積扇和泥石流堆積扇的區(qū)別沖積扇洪積扇泥石流堆積扇由河流搬運(yùn)作用而成,泥沙粒徑上游粗、下游細(xì),磨園度髙層次淸晰,礫石常成疊瓦狀排列。山區(qū)洪流作用形成,規(guī)模視洪流大小不同而異。分選性差、磨園度差、層次不明顯、孔隙度及透水性較大成整體停積、分散堆積兩種;粗大顆粒在扇緣停積,無分選性,常見龍頭堆積與側(cè)堤堆積,溝槽繞龍頭堆積兩側(cè)發(fā)展,有明顯的受阻繞流特征,流路不穩(wěn);扇形地形態(tài)不完全符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律,流路呈隨機(jī)性,扇縱、橫面不甚連續(xù),常呈鋸齒狀。沉積特征:沖積扇常具有二元結(jié)構(gòu)特征。洪積扇的粗大顆粒堆積在扇面頂部及出山口附近,向邊緣逐步變細(xì),有分選性;常可分為礫石相,亞粘土砂相、亞砂土粘土相的相變特征;多具透鏡狀結(jié)構(gòu);垂直等高線發(fā)展,流路較穩(wěn)。4)、流通區(qū)調(diào)查:調(diào)查重點(diǎn)是河溝的縱、橫剖面形態(tài)的幾何尺寸ー,溝床坡度、糙率,河溝兩岸山坡坡度、穩(wěn)定性等。泥石流流通區(qū)和形成區(qū)的彎道變形形態(tài)與洪水河道的彎道變形形態(tài)相反,是凹岸淤積、凸岸沖刷。5)、形成區(qū)調(diào)查:主要調(diào)查不良地質(zhì)體的發(fā)育狀況、松散物源的規(guī)模、性質(zhì)、分布、產(chǎn)狀、穩(wěn)定性、補(bǔ)給長度、植被覆蓋率、河溝沖淤變幅、堵塞情況等。5、區(qū)域性泥石流活動性調(diào)查根據(jù)對暴雨資料的統(tǒng)計(jì)分析,按24小時雨量(も)等值線圖分區(qū),并結(jié)合前述泥石流形成的相關(guān)地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行區(qū)域性泥石流活動綜合評判量化,按表2-1-4中的項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,確定區(qū)域性泥石流活動性。表2-1-4 區(qū)域性泥石流活動綜合評判量化表序號: 地區(qū)名: 地區(qū): 比4=綜合得分 屬于 活動區(qū)地面條件類型極易活動區(qū)評分易活動區(qū)評分輕微活動區(qū)評分不易活動區(qū)評分綜合雨情R>104R=4.2?103R=3.1?4.22R<3.11階梯地形二個階梯的連接地帶4階梯內(nèi)中高山區(qū)3階梯內(nèi)低山區(qū)2階梯內(nèi)丘陵區(qū)1構(gòu)造活動影響(斷裂、抬升)大4中3小2無1地震Ms27級4Ms=7?5級3Ms<5級2無1巖性軟巖、黃土4軟、硬相間3風(fēng)化和節(jié)理發(fā)育的硬巖2質(zhì)地良好的硬巖1松散物及人類不合理活動(104m3/km2)很豐富>104豐富1〇?53較少5?12少<11植被復(fù)蓋率(%)<1041〇?30330?602>601注: R值見公式1—4—2計(jì)算結(jié)果區(qū)域性泥石流活動量化分級標(biāo)準(zhǔn):極易活動區(qū): 總分28?22分易活動區(qū): 總分21?15分輕微活動區(qū): 總分14?8分不易活動區(qū): 總分く8分二、泥石流治理工程勘查工作:對經(jīng)調(diào)査需進(jìn)行工程治理的泥石流溝(含潛在泥石流溝)在調(diào)査工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合泥石流防治工程方案,采用測繪、勘探(鉆探、物探等)、試(實(shí))驗(yàn)等手段進(jìn)行泥石流勘查,查明防治工程的工程地質(zhì)條件的工作過程??辈楣ぷ靼聪鄳?yīng)工作的階段性分為:可行性論證階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段等3個階段開展泥石流勘查工作。必要時,進(jìn)行應(yīng)急治理勘查工作。各個階段的工作要點(diǎn)和要求:1、泥石流治理工程勘查主要內(nèi)容1)、工程地質(zhì)測繪(1)遙感解譯:從衛(wèi)星圖象和航空象片解譯泥石流的區(qū)域性宏觀分布、地貌和地質(zhì)條件;有條件時可用不同時相的影像圖解譯,對比泥石流發(fā)展過程、演化趨勢,應(yīng)盡可能采用高精度遙感圖像;編制遙感圖象解譯圖,航片比例尺宜為1:8000-1:340000(2)填圖要求;所劃分的單元在圖上標(biāo)注的尺寸最小為2mm。對小于2mm的重要單元,可采用擴(kuò)大比例尺或符號的方法表示。在1:500-1:2000的地形圖上可能修建攔擋工程和排導(dǎo)工程地段,其地質(zhì)界線的地質(zhì)點(diǎn)誤差不應(yīng)超過3mm,其它地段不應(yīng)超過5mm〇(3)地質(zhì)地貌測繪:對全流域及溝口以下可能受泥石流影響的地段,調(diào)繪與泥石流形成和活動有關(guān)的地質(zhì)地貌要素,編制相應(yīng)地貌圖與地質(zhì)圖,填繪縱剖面圖與橫斷面圖。流域平面填圖比例尺宜為1:1000〇?1:50000,分區(qū)平面填圖比例尺宜為1:50〇?1:5000;縱剖面圖比例尺橫向宜為1:50〇?1:2000,豎向宜為1:10〇?1:500;橫斷面圖比例尺橫向宜為1:20〇?1:500。測繪方法以沿溝追索、實(shí)測和填繪剖面為主。2)、水文測繪(1)、暴雨洪水:泥石流小流域一般無實(shí)測洪水資料,可根據(jù)較長的實(shí)測暴雨資料推求某ー頻率的設(shè)計(jì)洪峰流量。對缺乏實(shí)測暴雨資料的流域,可采用理論公式和該地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算不同頻率的洪峰流量。有關(guān)計(jì)算公式見當(dāng)?shù)厮挠?jì)算手冊。(2)潰決洪水:包括水庫潰決洪水、冰湖潰決洪水和堵河(溝)潰決洪水。潰決洪水流量據(jù)潰決前水頭、潰口寬度、壩體長度、潰決類型(全堤潰決或局部潰決,ー潰到底或不到底)采用理論公式計(jì)算或據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算,并結(jié)合實(shí)際調(diào)查進(jìn)行校核。有關(guān)計(jì)算公式見潰壩水力學(xué)。(3)冰雪消融洪水:冰雪消融洪水可根據(jù)徑流量與氣溫、冰雪面積的經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算;在高寒山區(qū),一般流域均缺乏氣溫等資料,常采用形態(tài)調(diào)査法來測定;下游有水文觀測資料的流域,可用類比法或流量分割法來確定。3)、泥石流體勘查(1)泥痕測繪:選擇代表性溝道,量測溝谷彎曲處泥石流爬高泥痕、狹窄處最高泥痕及較穩(wěn)定溝道處泥痕。據(jù)泥痕高度及溝道斷面,計(jì)算過流斷面面積,據(jù)上、下斷面泥痕點(diǎn)計(jì)算泥位縱坡,作為計(jì)算泥石流流速、流量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。(2)泥石流流體試驗(yàn)a)漿體重度測定:泥石流流體重度可根據(jù)泥石流體樣品采用稱重法測定。泥石流體樣品?般難以采到,可了解目擊者回憶,根據(jù)泥痕和堆積物特征進(jìn)行配制,采用體積比法測定。推薦按數(shù)量化評分確定泥石流的平均重度參見表表2—3—1〇b)粒度分析:對泥石流體樣品中粒徑大于2mm的粗顆粒進(jìn)行篩分,粒徑小于2mm的細(xì)顆粒用比重計(jì)法或吸管法測定顆粒成分。粒徑大于100mm以上的粗顆粒則采重量法或直尺量測。對泥石流體中固體物質(zhì)的顆粒成分,從堆積體中取樣測定。取樣數(shù)量應(yīng)結(jié)合粒徑來確定。c)粘度和靜切力測定(必要時進(jìn)行):用泥石流漿體或人工配制的泥漿樣品模擬泥石流漿體,其粘度可采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗1006型粘度計(jì)或同軸圓心旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測定;其靜切カ可采用1007型靜切カ計(jì)量測。(3)、泥石流動力學(xué)參數(shù)計(jì)算A、流速計(jì)算:據(jù)勘査所得泥石流流體水力半徑、縱坡、溝床糙率及重度等參數(shù)計(jì)算;也可按泥石流的性質(zhì)和所在地域,選擇適合的地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。泥石流流速是決定泥石流動力學(xué)性質(zhì)的最重要參數(shù)之一。目前泥石流流速計(jì)算公式為半經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)公式,概括起來一般分為稀性泥石流流速計(jì)算公式、粘性泥石流計(jì)算公式和根據(jù)泥石流中大石塊運(yùn)動速度推算泥石流流速等三種辦法。a、稀性泥石流流速計(jì)算公式

Vc-\/a*—R*Ic (2—2—1)n式中:Ve——泥石流斷面平均流速(m/s);1/a=1/(Y??0>+1),/2——泥石流中由含沙量變化而引起的流速修正系數(shù),查表2—3—1-——清水河床糙率系數(shù),査水文手冊;nR——水力半徑(m),一般可用平均水深〃(m)代替;Ic—泥石流水力坡度(%0),一般可用溝床縱坡代替。ne—粘性泥石流的河床糙率,用內(nèi)插法由表2—2—1査得。b、粘性泥石流流速計(jì)算公式1--V=」ー?”3?/2,凡C、泥石流中石塊運(yùn)動速度推算泥石流流速計(jì)算公式在缺乏大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)階情況下,為便于以堆積后的泥石流沖出物最大粒徑大體推求石塊運(yùn)動速度推算泥石流流速的經(jīng)驗(yàn)公式:Vs=k,Vdmax (2-2—2)式中:V,——泥石流中大石塊的移動速度推算泥石流流速(m/s);Jmaxーー泥石流堆積物中最大石塊的粒徑(m);k——全面考慮的摩擦系數(shù)(泥石流重度、石塊密度、石塊形狀系數(shù)、溝床比降等因素)。變化范圍3.5?5.5,表2—2—1粘性泥石流河床糙率〃,表2—2—1粘性泥石流河床糙率〃,序號泥石流體特征溝床狀況糙率值n,11流體呈整體運(yùn)動;石塊粒徑大小懸殊,一般在30?50cm,2~5m粒徑的石塊約占20%;龍頭山大石塊組成,在彎道或河床展寬處易停積,后續(xù)流可超越而過,龍頭流速小于龍身流速、堆積呈壟崗狀河床極粗糙,溝內(nèi)有巨石和挾帶的樹木堆積,多彎道和大跌水,溝內(nèi)不能通行,大跡罕見,溝床流通段縱坡在100%。?150%。,阻カ特征屬高阻型平均值0.270”,〈2m時,0.445nc3.572.252流體呈整體運(yùn)動,石塊較大,?般石塊粒徑20?30cm,含少量粒徑2?3m的大石塊;流體攪拌較為均勻:龍頭紊動強(qiáng)烈,有黑色煙霧及火花;龍頭和龍身流速基本一致:停積后呈壟崗狀堆積河床比較粗糙,凹凸不平,石塊較多,有彎道、跌水;溝床流通段縱坡70%〇?io。%。,阻カ特征屬高阻型乩VI.5m時,平均0.040”,21.5m時,0.05〇?0.100平均0.0672〇?302510-20153流體攪拌十分均勻;石塊粒徑ー般在!0cm左右,挾有個別2?3m的大石塊;龍頭和龍身物質(zhì)組成差別不大;在運(yùn)動過程中龍頭紊動十分強(qiáng)烈,浪花飛濺;停積后漿體與石塊不分離,向四周擴(kuò)散呈葉片狀溝床較穩(wěn)定,河床物質(zhì)較均勻,粒徑10cm左右;受洪水沖刷溝底不平而且粗糙,流水溝兩側(cè)較平順,但干而粗糙;流通段溝底縱坡55%0?70%。,阻力特征屬中阻型或高阻型0.lm<Hc<0.5m0.0430-5m<//c<2.Om0.0772.0m<Hc<4.Om0.1002313104流體攪拌卜分均勻:石塊粒徑ー般在10cm左右,挾有個別2?3m的大石塊;龍頭和龍身物質(zhì)組成差別不大;在運(yùn)動過程中龍頭紊動卜分強(qiáng)烈,浪花飛濺;停積后漿體與石塊不分離,向四周擴(kuò)散呈葉片狀泥石流鋪床后原河床粘附ー層泥漿體,使干而粗糙的河床變得光滑平順,利于泥石流體運(yùn)動,阻カ特征屬低阻型0.IV乩VO.5m0.0220.0<Hc<2.Om0.0332.0VH,V4.Om0.050462620B、流量計(jì)算:泥石流流量可采用形態(tài)調(diào)査法(據(jù)泥痕勘測所得的過流斷面面積乘以流速)或雨洪法(按暴雨洪水流量乘以泥石流修正系數(shù))確定。暴雨小徑流的地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)公式較多,暴雨洪水流量應(yīng)采用適合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。a、形態(tài)調(diào)査法在泥石流溝道中選擇2—3個有代表性的過流斷面。査找泥石流過境后留下的痕跡,然后確定泥位。最后測量這些斷面上的泥石流流面比降(若不能由痕跡確定,則用溝床比降代替)、泥位高度〃(或水力半徑)和泥石流過流斷面面積等參數(shù)。用相應(yīng)的泥石流流速計(jì)算公式,求出斷面平均流速も后,即可用下式求泥石流斷面峰值流量Qc。Q=4.Vc (2—2—3)式中:% 泥石流過流斷面面積(m?);K-——泥石流斷面平均流速(m/s)o雨洪法假設(shè)泥石流與暴雨同頻率、且同步發(fā)生,計(jì)算斷面的暴雨洪水設(shè)計(jì)流量全部轉(zhuǎn)變成泥石流流量的前題下建立的計(jì)算方法。其計(jì)算步驟是先按水文方法計(jì)算出斷面不同頻率下的小流域暴雨洪峰流量(計(jì)算方法查閱水文手冊),然后選用泥石流重度和堵塞系數(shù),按式1-2計(jì)算泥石流流量。Qc=(1十O)。?氏? (2—2—4)式中:Qe——頻率為P的泥石流洪峰值流量(常/s);Qp 頻率為P的暴雨洪水設(shè)計(jì)流量(m3/s);(1十。)——泥石流中由含沙量變化而引起的流量修正系數(shù),查表2-3一1〇式中:0=(Kc-r?)/(ーrr) (2—2—5)Ye——泥石流重度(t/m3);レ——清水的重度(t/m3);YH——泥石流中固體物質(zhì)比重(t/nf);De——泥石流堵塞系數(shù),可查經(jīng)驗(yàn)表2—2—2;表2—2—2 泥石流堵塞系數(shù)De值堵塞程度特征堵塞系數(shù)De嚴(yán)重河槽彎曲,河段寬窄不均,卡ロ、陡坎多。大部分支溝交匯角度大,形成區(qū)集中。物質(zhì)組成粘性大,稠度髙,溝槽堵塞嚴(yán)重,陣流間隔時間長>2.5中等溝槽較順直,溝段寬窄較均勻,陡坎、卡口不多。主支溝交角多小于60°,形成區(qū)不太集中。河床堵塞情況ー般,流體多呈稠漿ー稀粥狀1.5-2.5輕微溝槽順直均勻,主支溝交匯角小,基本無卡口、陡坎,1.K1.5形成區(qū)分散。物質(zhì)組成粘度小,陣流的間隔時間短而少無1.0B、一次泥石流過程總量計(jì)算一次泥石流總量0可通過計(jì)算法和實(shí)測法確定。實(shí)測法精度高,但因往往不具備測量條件,只是ー個粗略的概算。計(jì)算法根據(jù)泥石流歷時ア(s)和最大流量Qc(m7s),按泥石流暴漲暴落的特點(diǎn),將其過程線概化成五角形,按式L6計(jì)0=0.264TQぶKTQ (2—2—6)式中K值的變化隨流域面積(F)的大小而變化:當(dāng)Fく5(km?)時: K=0.202;F= 5-10(km?)時: K = 0.113;F= 10-100(km?)時: K = 0.0378;F> 100(km?)時: K = 0.0.0252;一次泥石流沖出的固體物質(zhì)總量ル0(八一厶)/(ビ〃ーハ) (2—2—7)c、 沖擊カ計(jì)算:可用附錄I中公式計(jì)算泥石流整體沖擊カ、泥石流中大石塊沖擊カ。泥石流中大石塊沖擊カ的計(jì)算方法較多,計(jì)算結(jié)果可信度較低。a)泥石流體整體沖擊壓カ計(jì)算公式F=(T?yc/g,Vc2?sina)?A (2—2—8)式中:F—泥石流體整體沖擊壓カ(Pa);g 重力加速度(m/s"),Wg=9.8m/s\a——建筑物受力面與泥石流沖擊力方向的夾角(°);ス?建筑物形狀系數(shù): 圓形建筑物ス=1.0,矩形建筑物ス=1.33,方形建筑物:ス=1.47。D、彎道超高與沖髙計(jì)算:泥石流流動在彎曲溝道外側(cè)產(chǎn)生的超高值和泥石流正面遇阻的沖起高度。a、泥石流的彎道超高由于泥石流流速快,慣性大,故在彎道凹岸處有比水流更加顯著的彎道超高現(xiàn)象。根據(jù)彎道泥面橫比降動カ平衡條件,推導(dǎo)出計(jì)算彎道超高的公式:△力=2.321g」 (2—2—9)g%式中:Ah——彎道超高(m);Rバ—凹岸曲率半徑(m);—凸岸曲率半徑(m);b、泥石流最大沖起高度V22gc)泥石流在爬高過程中由于受到溝床阻カ的影響,其爬高△樂hV2 V2 ヽ亠 (2—2—11)2g g式中:(4)泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)測繪。a)工程治理區(qū)實(shí)測剖面至少按ー縱三橫控制;b)重點(diǎn)區(qū)應(yīng)有1-3個探槽或探坑(井)控制;4)、勘探試驗(yàn)⑴、勘探勘探工程主要布置在泥石流堆積區(qū)和可能采取防治工程的地段??碧焦こ桃糟@探為主,輔以物探和坑槽探等輕型山地工程。受交通、環(huán)境條件的限制,在泥石流形成區(qū),一般不采用鉆探工程;當(dāng)存在可能成為固體物源的滑坡或潛在不穩(wěn)定斜坡而必須采用時,勘探線及鉆孔布置可參照“滑坡勘査”的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(2)、鉆探泥石流防治工程場址,主勘探線鉆孔應(yīng)盡可能在工程地質(zhì)測繪和地球物理勘探成果的指導(dǎo)下布設(shè),孔距應(yīng)能捽制溝槽起伏和基巖構(gòu)造線,間距一般30-50m。由于松散堆積層深厚不必揭穿其厚度時,孔深應(yīng)是設(shè)計(jì)建筑物最大高度的0.5-1.5倍;基巖淺埋時,孔深應(yīng)進(jìn)入基巖弱風(fēng)化層不小于5m〇(3)物探在施工條件較差、難以布置或不必布置鉆探工程的泥石流形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū),可布置1-2條物探剖面,對松散堆積層的巖性、厚度、分層、基巖面深度及起伏進(jìn)行推斷。(4)坑槽探結(jié)合鉆探和物探工程,在重點(diǎn)地段布置一定探坑或探槽,揭露泥石流在形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)不同部位的物質(zhì)沉積規(guī)律和粒度級配變化;了解松散層巖性、結(jié)構(gòu)、厚度和基巖巖性、結(jié)構(gòu)、風(fēng)化程度及節(jié)理裂隙發(fā)育狀況;現(xiàn)場采集具有代表性的原狀巖、土試樣。(5)試驗(yàn)對壩高超過10m以上的實(shí)體攔擋工程宜進(jìn)行抽水或注水試驗(yàn),獲取相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù);在孔內(nèi)或坑槽內(nèi)采取巖樣、土樣和水樣,進(jìn)行分析測試,獲取巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù);水樣一般只做簡分析、為擬建防治工程則應(yīng)增加侵蝕性測定內(nèi)容。5)、對各類防治工程提供以下主要設(shè)計(jì)參數(shù)。(1)各類攔擋壩:覆蓋層和基巖的重度、承載カ標(biāo)準(zhǔn)值、抗剪強(qiáng)度,基面摩擦系數(shù),泥石流的性質(zhì)與類型,發(fā)生頻次,泥石流體的重度和物質(zhì)組成,泥石流體的流速、流量和設(shè)計(jì)暴雨洪水頻率,泥石流回淤坡度和固體物質(zhì)顆粒成分,溝床清水沖刷線。(2)其它工程:樁林著重于其錨固段基巖深度、風(fēng)化程度和力學(xué)性質(zhì);排導(dǎo)槽、渡槽著重于泥石流運(yùn)動的最小坡度、沖擊カ、彎道超高和沖高;導(dǎo)流堤、護(hù)岸堤和防沖墩著重于基巖的埋藏深度和性質(zhì)、泥石流沖擊カ和彎道超高、墻背摩擦角;停淤場著重于淤積總量、淤積總高度和分期淤積高度。6)、施工條件調(diào)繪(1)結(jié)合可能采取的泥石流防治工程,調(diào)繪施工場地、工地臨時建筑和施工道路的地形地貌,并進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估,測圖范圍和精度視現(xiàn)場情況而定。了解泥石流防治工程周圍的天然建筑材料分布情況,對砂石料質(zhì)量和儲量進(jìn)行評價。如天然骨料缺少或不符合工程質(zhì)量耍求,須對就近的料場或人工料源進(jìn)行初査。了解泥石流防治工程周圍的水源狀況并采樣分析,對防治工程及生活用水的水質(zhì)水量進(jìn)行評價,提出供水方案建議。7)、監(jiān)測(1)勘查階段,只要求進(jìn)行簡便的常規(guī)監(jiān)測。(2)降雨觀測。必要時,根據(jù)流域大小,在流域內(nèi)設(shè)置『3個控制性自記式雨量觀測點(diǎn),定時巡視觀測。觀測點(diǎn)的設(shè)置要避免風(fēng)カ影響和高大樹木的遮掩。(3)泥位、流速觀測。有條件時,可進(jìn)行泥位和流速觀測。(4)預(yù)警預(yù)報(bào)。出現(xiàn)泥石流臨災(zāi)征兆時,應(yīng)及時報(bào)告有關(guān)部門進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)2、可行性論證階段勘査1)、?般規(guī)定可行性論證階段勘査是泥石流防治工程勘査的關(guān)鍵階段。通過該階段工作,進(jìn)ー步查明泥石流形成的地質(zhì)環(huán)境條件,泥石流類型、規(guī)模、活動特征及危害程度,形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)的一般特征,初步確定泥石流流速、流量、重度及動力學(xué)特征值參數(shù),為泥石流防治工程治理方案的可行性工程治理方案的比選提供依據(jù)。2)、自然環(huán)境條件調(diào)查本階段的調(diào)查是在泥石流一般調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)防治工程需求進(jìn)行的有針對性的調(diào)査,是前期調(diào)査工作的深入。3)、勘查工作根據(jù)7.1規(guī)定和流域?qū)嶋H情況,選擇必要的項(xiàng)目進(jìn)行勘査,滿足防治方案比選的要求,并進(jìn)行簡易監(jiān)測。4)、勘查報(bào)告正文應(yīng)包括:序言,泥石流形成的地質(zhì)環(huán)境條件,泥石流形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征,泥石流的成因、類型、規(guī)模、活動特征、危害程度及發(fā)展趨勢,泥石流特征值的確定方法和計(jì)算結(jié)果,泥石流防治工程方案比選及建議。并提供相應(yīng)的平面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖、坑槽探展示圖、巖土物理力學(xué)測試報(bào)告、地球物理勘探報(bào)告和泥石流監(jiān)測成果等附圖與附件。3、設(shè)計(jì)階段泥石流勘査初步設(shè)計(jì)階段,結(jié)合泥石流可行性論證階段優(yōu)化的工程治理方案,圍繞可能采用的工程措施、工程設(shè)計(jì)所需的泥石流參數(shù)和工程地質(zhì)條件進(jìn)行進(jìn)ー步勘察、論證和比選工程治理方案,提出工程措施建議。施工圖設(shè)計(jì)階段,對前階段勘察的遺留問題和工程設(shè)計(jì)中需增補(bǔ)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充勘察,重點(diǎn)是工程建設(shè)地段的工程地質(zhì)詳勘。1)、設(shè)計(jì)階段勘査一般規(guī)定(1)、設(shè)計(jì)階段的勘查是對選定的防治工程進(jìn)行的工程地質(zhì)勘查。(2)、設(shè)計(jì)階段勘査應(yīng)充分利用可行性論證階段的勘査成果,結(jié)合防治工程方案,有針對性地進(jìn)行定點(diǎn)勘査或補(bǔ)充勘査,提供工程設(shè)計(jì)所需的泥石流特征參數(shù)和巖土體物理力學(xué)參數(shù)。(3)、對高壩(格柵壩10T5m,攔沙壩15-30m),勘查范圍以壩軸線為中線,上下游各100m;低壩(格柵壩〈10m,攔沙壩く15m)及丁壩,勘査至上游50-100m,下游20-50m。對堤、渠、槽等線性排導(dǎo)工程,勘查范圍為軸線兩側(cè)最高洪水位以上5?10m。2)、工程地質(zhì)測繪(1)、根據(jù)選定的防治工程方案,開展工程部署區(qū)大比例尺測繪。(2)、攔擋工程及堤、渠、槽等線性排導(dǎo)工程測繪應(yīng)沿軸線進(jìn)行。攔擋工程的測繪比例尺為1:100-1:200,排導(dǎo)工程的比例尺為1:500-1:1000。為滿足庫容計(jì)算的需要,攔擋工程尚須測制淤積區(qū)1:1000的地形圖。(3)、測繪內(nèi)容主要是防治工程區(qū)域及其外圍的地形地貌、巖性結(jié)構(gòu)、松散堆積層成因類型、厚度及斜坡穩(wěn)定性等。同時結(jié)合鉆探、物探和坑槽探成果,沿工程軸線實(shí)測并繪制大比例尺工程地質(zhì)剖面。對于較長的排導(dǎo)工程,尚應(yīng)提供不同地段的橫剖面圖。(4)、停淤場的測繪以面上控制為主,內(nèi)容主要包括地形起伏、巖土體類型及分布狀況、停淤場面積及最大可能停淤量、地表水發(fā)育及地下水出露等。此外,應(yīng)結(jié)合勘探資料,實(shí)測縱橫剖面。測繪比例尺以1:200-1:500為宜。3)、勘探試驗(yàn)(1)勘探線布置:沿防治工程主軸線布置,原則上孔距20-30m,每條勘探線的鉆孔、探坑數(shù)不低于2個。遇特殊情況,可作適當(dāng)調(diào)整。(2)鉆探鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。地質(zhì)條件復(fù)雜時可加密鉆孔或沿勘探線布置物探剖面對地質(zhì)情況進(jìn)行輔助判斷。加強(qiáng)鉆孔巖心編錄,査清工程布置區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)類型、松散堆積層厚度及基巖埋深與起伏狀況。(3)試驗(yàn)采取巖土試樣,測定物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。施工鉆孔應(yīng)進(jìn)行注(抽)水試驗(yàn),提供相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),布設(shè)為水位動態(tài)觀測孔,并延續(xù)至工程竣工后。4)、監(jiān)測(1)對高頻泥石流,リ在勘查期內(nèi)的汛期時段,提出和實(shí)施泥石流活動的監(jiān)測方案。(2)、對可行性論證階段布設(shè)的監(jiān)測站點(diǎn)的監(jiān)測內(nèi)容,宜結(jié)合工程布設(shè)。(3)、應(yīng)結(jié)合治理工程提出工程防治效果的監(jiān)測方案。(4)、當(dāng)?shù)叵滤绊懩嗍餍纬珊头乐喂こ绦Ч麜r,開展地下水的監(jiān)測工作。5)、勘查報(bào)告(1)、報(bào)告正文應(yīng)包括:序言,泥石流流域工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,泥石流活動特征、危害程度及發(fā)展趨勢,泥石流治理工程區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,治理工程地基及邊坡的穩(wěn)定性,泥石流特征值的確定及其確定方法等。并提供巖(±)體物理力學(xué)測試、原位測試、設(shè)計(jì)參數(shù)和各種監(jiān)測的資料及附件。(2)、結(jié)合泥石流治理工程,以紙質(zhì)和電子文檔形式提交供設(shè)計(jì)使用的工程地質(zhì)圖冊,包括各治理單元的平面圖、立面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖及坑槽探展示圖等。4、施工階段泥石流勘查在治理工程實(shí)施過程中,對施工揭示的地質(zhì)信息加以綜合,補(bǔ)充、修正和完善勘査資料;為變更設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充勘査。1)、施工階段勘查一般規(guī)定(1)、施工階段勘査包括治理工程實(shí)施期間,對開挖和鉆孔揭露的地質(zhì)露頭的地質(zhì)編錄、重大地質(zhì)問題變更的補(bǔ)充勘査和竣工后的地形地質(zhì)狀況測繪,并編制與原地質(zhì)報(bào)告相應(yīng)的對比變化圖,檢驗(yàn)、修正前期地質(zhì)資料及評價結(jié)論。(2)、施工階段勘查應(yīng)采用信息反饋法,結(jié)合治理工程實(shí)施,及時分析編錄地質(zhì)資料,將重大地質(zhì)變更及時通知業(yè)主,情況緊急時應(yīng)及時通知設(shè)計(jì)單位和施エ單位,采取必要的應(yīng)對措施。(3)、勘查中應(yīng)針對現(xiàn)場地質(zhì)情況的變化,對施工及時提出改進(jìn)意見及相關(guān)措施,保證治理工程施工符合實(shí)際工程地質(zhì)條件。2)、開挖露頭測繪與補(bǔ)充勘探(1)、對開挖露頭的測繪主要采用觀察、素描、實(shí)測、照相、攝像等方法對施工揭露的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行編錄和記錄,必要時對治理工程基礎(chǔ)持カ層巖土體物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行復(fù)核性測試。(2)、開挖過程中的編錄內(nèi)容,主要應(yīng)包括松散堆積層的巖性、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、分層厚度、分層界線;基巖的巖性、結(jié)構(gòu)、揭露厚度、風(fēng)化程度、基巖面起伏和節(jié)理裂隙發(fā)育狀況。同時應(yīng)測定地下水位。(3)、對施工開挖形成的最終地質(zhì)露頭,應(yīng)在工程實(shí)施前采用以上方法進(jìn)行編錄測繪,制作平面圖、剖面圖、斷面圖或展示圖。(4)、施工期間發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件有重大差異時,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘査,提交補(bǔ)充勘查報(bào)告。重大差異包括治理工程基礎(chǔ)出現(xiàn)較厚的軟弱夾層、溝谷侵蝕深槽或持カ層的深度與原報(bào)告相差較大等。(5)、補(bǔ)充工程地質(zhì)勘查應(yīng)采用地面測繪、物探和山地工程等査明地質(zhì)體的空間形態(tài)、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、成因類型、巖土體的物理力學(xué)性質(zhì);評估地質(zhì)條件變化對治理工程實(shí)施的影響。(6)、補(bǔ)充勘查工作量應(yīng)根據(jù)地質(zhì)問題的復(fù)雜性、設(shè)計(jì)階段勘查情況和場地條件等因素確定。應(yīng)充分利用各種施工開挖工作面進(jìn)行地質(zhì)現(xiàn)象的觀測和地質(zhì)資料收集。(7)、當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件的差異可能給防治工程造成較大影響時,應(yīng)對設(shè)計(jì)方案和施工方案提出變更建議。3)、監(jiān)測(1)、繼續(xù)開展已有監(jiān)測站點(diǎn)和地下水的監(jiān)測工作。(2)、選擇有代表性的監(jiān)測站點(diǎn)作為竣工后的長期監(jiān)測點(diǎn),并提出監(jiān)測要求。4)、補(bǔ)充工程地質(zhì)勘査報(bào)告應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際存在的問題有針對性地編制。報(bào)告正文包括:序言、施工情況及暴露問題、地質(zhì)條件變化情況及其對治理工程的影響、巖土體物理力學(xué)性質(zhì)、治理工程變更設(shè)計(jì)建議等:附圖附件包括平面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖、施工開挖和山地工程展示圖、巖土體物理力學(xué)測試報(bào)告以及各監(jiān)測站點(diǎn)的監(jiān)測資料。5、應(yīng)急治理泥石流勘查在發(fā)現(xiàn)泥石流臨災(zāi)前兆時或發(fā)生泥石流的過程中及泥石流發(fā)生后,為消除或減輕泥石流危害和盡快恢復(fù)生產(chǎn)、生活秩序而實(shí)施的應(yīng)急治理工程所需開展針對性很強(qiáng)的勘查工作。三、泥石流物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn):1、泥石流體取樣1)取代表性土樣作泥石流流體重度(乙)和顆粒分析試驗(yàn)。2)取樣作試驗(yàn)或用比擬法確定固體顆粒密度(丫“)。3)對大型重點(diǎn)控制性泥石流溝,取主要補(bǔ)給區(qū)的土樣作天然含水量(陽)和天然密度等試驗(yàn),必耍時取泥石流堆積物土樣作粘度(カ和靜切カ(?試驗(yàn)。4)在黃土和粘土地區(qū),以泥石流堆積物作工程地基時,取泥石流堆積物土樣做物理力學(xué)性質(zhì)、濕陷性或濕化性試驗(yàn)。2泥石流流體重度(九)的確定泥石流流體重度(匕)的確定,目前測試手段還不能解決,因此暫時的替代辦法有:1)、根據(jù)數(shù)量化評分法確定重度:根據(jù)數(shù)量化評分(N)建立與重度(匕)的線性關(guān)系,制成備査表直接?xùn)苏?參見表2—3--12)、現(xiàn)場仿制:可靠性很難保證。現(xiàn)場請當(dāng)?shù)卦H眼看見過該溝泥石流暴發(fā)的老居民多人次,在需要測試的溝段,選取有代表性的堆積物攪拌成暴發(fā)時的泥石流流體狀態(tài),進(jìn)行樣品仿制,然后分別測出樣品的總質(zhì)量和總體積,按下式求出泥石流流體重度。Yc=-- . (2-3—1)V式中:r1:一泥石流流體重度,t/n)3;G?——樣品的總質(zhì)量,t;V——樣品的總體積,表2—3—1數(shù)量化評分(N)與重度、(1+の關(guān)系對照表(療2.65)評分重度於(t/m3)1+ジl/a評分重度た(t/m3)1+夕l/a評分重度た(t/m3)1+シl/a441.3001.2230.794731.5021.4590.6721021.7031.7650.575451.3071.2310.788741.5091.4670.6691031.7101.7780.569461.3141.2390.782751.5161.4750.6651041.7171.7910.567471.3211.2470.777761.5231.4830.6621051.7241.8040.565481.3281.2560.771771.5301.4920.6591061.7311.8170.562491.3351.2640.767781.5371.5000.6561071.7381.8300.559501.3421.2720.762791.5441.5080.6531081.7451.8420.556511.3491.2800.758801.5511.5160.6501091.7521.8550.553521.3561.2880.753811.5581.5240.6471101.7591.8680.550531.3631.2960.749821.5651.5320.6441111.7661.8810.548541.3701.3040.744831.5721.5400.6411121.7721.8940.545551.3771.3130.739841.5791.5490.6381131.7791.9070.542561.3841.3210.735851.5861.5570.6361141.7861.9190.539571.3911.3290.731861.5931.5650.6331151.7931.9320.537581.3981.3370.

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