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水利工程论文-译文-华盛顿州Jones Creek(琼斯溪谷)泥石流灾害及其风险评价.doc

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水利工程论文-译文-华盛顿州Jones Creek(琼斯溪谷)泥石流灾害及其风险评价.doc

水利工程论文译文-华盛顿州JonesCreek(琼斯溪谷)泥石流灾害及其风险评价摘要本文对JonesCreek(琼斯溪谷)冲积扇上的泥石流灾害及其风险进行了量化研究。在冲积扇上的18条探槽中取有机材料样品测年表明在过去的7000年里至少发生了6次大型泥石流(体积>8.5万m3),平均每400600年爆发1次。由于冲积扇上有大约100幢建筑物,地方市政当局要求掌握500年一遇的泥石流规模以利于土地利用区划。根据该数据绘制了频率规模图,该数据同时被输入二维泥石流径流模型中。基于泛滥面积、峰值流深和峰值流速,该模型结果被用于灾害强度区划。量化的风险分析成果应用到确定模拟50、500和5000年一遇泥石流爆发事件中的个人或人群的死亡概率。F/N曲线上的数据点位置表明社会目前难于承受JonesCreek地区泥石流导致的风险,需要实施减灾措施。关键词泥石流灾害风险评价1引言泥石流是世界范围最危险的地滑过程之一。最近几年,泥石流导致大约3万人死亡,数亿美元经济损失。高频泥石流的位置易于辨识,因而能够避开或减轻,但低频泥石流由于泥石流过程难于识别和潜在后果沿泥石流沟槽或溢流区发展,因而可能导致更大的威胁。1.1JonesCreek1983年在JonesCreek发生的一次泥石流损失虽然较小,但提醒管理者更大的事件可能给位于冲积扇上的Acme镇带来巨大的损害。这种现实迫使Whatcom县颁布一个详细的JonesCreek泥石流研究项目KerrWoodLeidal2004。该项研究目的包括确定500年爆发期泥石流的规模,评价潜在的后果并提出减轻风险的措施。广泛的调研已经开始,包括开挖探槽、14C测年、泥石流模拟,本文总结了这些研究成果。基于这些在手边的信息,对于50、500和5000年一遇的泥石流事件进行模拟,旨在确定对于房屋和基础设施可能的影响及死亡概率。绘制了个人或人群死亡概率N与泥石流事件概率F关系图,并且与一般大众可承受的风险进行了比较。1.2区域相关性Washington州有数百个类似于JonesCreek的冲积扇,并且其中很多冲积扇在溢流区发展有泥石流WedenAssociates1983,Foxetal.1992。北美没有制定泥石流灾害及其风险量化的法规,而且咨询顾问和当地权威人士之间也没有普遍可接受的方法。不象洪灾研究采用100年(美国、欧洲)或200年(加拿大)一遇洪灾进行洪泛区设计和洪灾保险,泥石流的设计再现期没有标准。除了满足灾害和风险量化的主要目的,该案例研究表明需要下大力气运用科学的防护方法完成目标。该研究也强调需要建立统一的灾害和风险评估体系,以便在更大的地区、州或省、甚至整个国家应用。比选方案将为咨询顾问和政策制定者的工作质量产生天壤之别,特别是对灾害及其风险量化和风险承受度的决策。缺乏标准可能导致混乱和给将来立法带来困难。2研究区概况JonesCreek流域面积为美国华盛顿州Whatcom县Cascade山麓6.8km2的地区,该流域朝东向,位于Bellingham以东约35km。流域高程范围从Stewart山南端的990m降低到与SouthForkNooksack河的广阔漫滩交汇处的85m。由于一系列泥石流活动,一个大的复合扇已在谷底形成,叠加在Nooksack河漫滩之上,而且深部与河床沉积交错。位于JonesCreek冲积扇上的Acme镇有大约居民250人和建筑物100幢。JonesCreek有记载的泥石流包括1983年发生的方量25000m3的事件Rainesetal.1983以及1953年一次方量未知的小型泥石流。Creek泥石流沟长约5km,在冲积扇顶部沟槽平均梯度为18。冲积扇梯度在靠近顶部的6到与SoothFork会合处的2之间变化。过去对流域的扰动包括野火、过度伐木及滑坡。由于1884年一场大火烧毁了Acme镇附近大量的森林deLaChapelle2000,因而对该流域早期的开发很少。随着40年代在冲积扇上建设锯木厂,该流域内开始了大规模的伐木。伐木经历了几个轮回,其间毁坏了约99的老森林。图1标有地质边界和主要滑坡的JonesCreek流域中游地形图图2靠近Darrington滑坡脚下发育的大型地堑JonesCreek流域发育两组岩层(见图1)。该流域上覆基岩由Chuckanut组组成,该岩组是始新世(统)时期Johnson1984在华盛顿西部广泛沉积的河流相堆积体。该岩组的特点是由砂岩、细砾岩、泥岩、黑色页岩和煤层交替沉积而形成。流域下部的40覆盖有Darrington千枚岩,该岩层通过倾向北东的断层从Chuckanut组中分离出来。Darrington千枚岩是Shuksan变质岩套中形成最早的岩层,而Shuksan变质岩套组成了NorthCascades山脉的部分变质岩核部Brown1987。高度褶皱和断裂的千枚岩力学特性软弱,易于风化成富含粘土矿物的残

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