泥石流工程地质研究培训讲义PPT(61页)_详细

1、第九章 泥石流工程地质研究,第一节 概述 泥石流（debris flow, mud-rock flow)又称山洪泥流，是发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流。 它与一般山洪活动的根本区别是由固体和液体（即土石和水）两相物质组成的流体，其中固体物质的含量有时可超过水体量。 它的特点是在一个地段上往往突然暴发，能量巨大，来势凶猛，历时短暂，且复发频繁，因此破坏力强大,世界: 有60多个国家不同程度地遭受泥石流灾害，主要是中国、苏联、美国、智利、秘鲁、奥地利、意大利、尼泊尔、巴基斯坦和日本等。阿尔卑斯山、比利牛斯山脉、亚平宁山脉、喀尔巴阡山脉和高加索山脉,太平洋沿岸,日本山地和安纳托里亚

2、西部山地 中国: 据不完全统计，有泥石流沟5万多条，其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃。四川、云南多是雨水泥石流，青藏高原则多是冰雪泥石流。 每年造成的经济损失高达20亿元，死亡人数约500名。中国有70多座县城，诸多交通干线，许多工矿民居等受到泥石流的潜在威胁,一.泥石流概况,泥石流的分布，受山地环境制约，具有明显的区域性规律。 中国泥石流的密集地带，是从青藏高原西端的帕米尔高原向东延伸，经喜马拉雅山区，穿越波密察隅山地向东南呈弧形扩展，经滇西北和川西的横断山区折向东北，沿乌蒙山，北转大凉山、邛崃山过秦岭东折，沿黄土高原东南部及太行山、燕山，至辽西、辽东及长白山地。 在地质上近期构造活

3、动强烈、复杂，地震频繁而强度大，崩滑现象发育； 在地势上是我国台阶式地形转折最明显之处，地面高差悬殊、起伏大； 在气候上是湿热的西南季风和东南季风向北、西方向推进，迂地形升高而易成灾害暴雨的地带，降水历时短，强度大,二. 泥石流的危害 严重地制约着山区开发建设、脱贫致富与国民经济的持续健康发展，并导致土地砂石化（荒漠化）程度加快，水土流失加剧和生态环境退化等殃及子孙后代的诸多严重问题。 具体表现在如下四个方面： 1、对居民点的危害：泥石流最常见的危害之一是冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施。淹没人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难,2、对公路、铁路的危害：泥石流可直接

4、埋没车站、铁路、公路、摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断，还可引起、正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他构筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失,3、对水利、水电工程的危害：主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。 4、对矿山的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产，甚至使矿山报废,第二节 泥石流的形成条件,降雨,流域环境,地形,植被,松散堆积物 （人为的、自然的,分散补给,集中补给,泥沙汇流（QH,洪水汇流（QB,河沟或坡面 QBQHQC,

5、rc1.3tf/m3 洪 水,rc1.3tf/m3 泥石流,泥石流形成过程框图,泥石流的形成，必须具备三个基本条件：地形条件、地质条件和气象水文条件。 一、地形条件 在陡峻的山岳地区，地表崎岖，高差悬殊，切割强烈，是泥石流分布区的地形特征。地形高差的大小决定了势能的大小，高差越大，势能越大，形成泥石流的动力条件越充足。当堆积于沟谷内的松散固体物质在暴雨山洪激发下形成泥石流后，便奔腾汹涌地向下运动。运动中势能不断转化为动能，其运动速度很快，每秒可达数米至十多米,每一处泥石流自成一个流域，可划分为形成区、流通区和堆积区,1) 形成区 位于多为三面环山,一面出口的半圆形宽阔地段，周围坡陡峻（大多30

6、-60），沟谷纵坡降可达300以上。斜坡上崩塌、滑坡发育，无植被覆盖，形成区的面积面积大者可达数平方公里至数十平方公里，愈大、坡面愈多、山坡愈陡、沟壑密度愈大，则泥石流集流快、规模大，且迅猛强烈,2)流通区 多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，纵坡降较大，极强的冲刷能力，将冲刷下来的土石携走。流通区纵坡的陡缓、曲直和长短，对泥石流的强度有很大影响，当顺直时，流途通畅，能量大，反之，易堵塞停积或改道，削弱能量,3)堆积区 为泥石泥物质的停积场所。位于山口外或山间盆地的边缘，地形较平缓。形成扇形、锥形或带形的堆积体。典型的地貌形态为洪积扇，呈垄岗起伏、坎坷不平，大小石块混杂。 由于泥石流流域具体的地形地貌

7、条件不同，有些泥石流流域，上述三个区段不可能明显分开,二、地质条件 决定了松散固体物质的来源。 地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段,为泥石流形成提供了丰富的物质基础。 在形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物，它们的粒度成分相关悬殊，大者为数十至上百立方米的巨大漂砾，小者为细砂、粘粒，互相混杂。一旦湿化饱水后，则会崩解、软化，易于坍垮而被冲刷。因此，在泥石流形成区，最常见的岩层是片岩、千枚岩、板岩、泥质岩、凝灰岩等软弱岩层。 对于在植被不发育，岩石物理风化作用强烈，也能成为泥石流提供固体物质来源。粒度成分相关悬殊，大者为数十至上百立方米的巨大漂砾

8、，小者为细砂、粘粒，互相混杂。一旦湿化饱水后，则会崩解、软化，易于坍垮而被冲刷。因此，在泥石流形成区，最常见的岩层是片岩、千枚岩、板岩、泥质岩、凝灰岩等软弱岩层,侏罗系红层中发育的侵蚀地貌类型(土林,山坡残积物侵蚀土柱,三、气象水文条件 地表径流是暴发泥石流的动力条件。其来源于：暴雨、高山冰雪强烈融化和水体溃决等。 泥石流发生有一定的地区性和时间性。在时间上：多发生在降雨集中的雨季或高山冰雪强烈消融季节,通常认为泥石流的发生与前期有较长时间的降水有关。在先有较长时间降水的情况下，由于土层含水饱和，径流系数加大，汇流时间缩短，使地表滑动力和内水压力加大，又遇突发性强暴雨，就更容易发生泥石流。但调

9、查分析还认为，即使前期少雨的情况下，短时间内强集中暴雨同样也可以诱发泥石流，只是在这种情况下，暴雨的强度比前者要大。因此，汛期季节是泥石流发生的主要季节,四.植被因素 植被的大面积被破坏，特别是森林的大量砍伐，使得山地地表裸露。 在降水过程中，雨滴直接打击地表，地表土壤受到雨滴击溅，土壤结构遭到破坏，降水的下渗速度降低，地表产流过程加快。 在失去了植被截留和阻滞后，地表径流水层很快增厚，在山坡上加速流动。流动过程中流速加快，冲刷力增强，抗蚀力严重降低的土壤受到严重的冲刷侵蚀，而被径流带到沟谷中去。 冲刷过程不仅使细粒物质被带下，粗颗粒物质及大小石块也被坡面径流夹裹到沟道中,2) 河谷型泥石流

10、其流域呈狭长条形，固体物质来源于沟谷中分散的坍滑体，对流通区和堆积区不能明显分开,第三节 泥石流分类 一、按泥石流流域形态分类,1) 标准型泥石流 其流域呈扇形，能明显划分出 形成区、流通区和堆积区,3) 坡面型泥石流 其流域呈斗状，无明显流通区，形成区与堆积区直接相连,二、按泥石流的物质组成分类 (1)水石流 一般含有非常不均匀的石块和砂砾（大于2厘米者占80%），粉砂、粘土质细粒物质含量少（5%以下）。堆积物常常是很大的粗碎屑物质。稀性。 (2)泥石流 既含有很不均一的粗碎屑成分（大于2厘米者占20% 70%）， ，又含有相当多的组粒物质（粉砂1020%、粘土质5%以上）。有一定的粘结性，

11、堆积物常形成了粘结较牢固的土石混合物。稀性或粘性。 (3)泥流 基本上由细碎屑和粘土物质组成（8090%），粗碎屑物含量很少，黄土高原地区分布有此类泥石流。稀性或粘性,泥石流型,泥流型,水石流型,三、按泥石流的流体性质分类 (1)粘性泥石流 含有大量的细粒粘土物质，固体物质含量占40-60%，粘性很大。它的密度大（ 1.6t/m 3 ）。粘度大于0.3帕秒。浮托力强。有明显的爬高和截弯取直作用，堆积区不发生散流，堆积物无分选性，较密实。 (2)稀性泥石流 水是主要成分，固体物质占10-40%，且细粒物质少，不能形成粘稠的整体，粘度小于0.3帕秒。水泥浆速度远远大于石块的运动速度，石块以滚动或跃

12、移方式下泄。堆积区呈扇状散流，将原来的堆积扇切割成条条深沟。堆积物地面较平坦，结构较松散，层次不明显，沿流途的停积物有一定的分选性,粘性泥石流,稀性泥石流,四. 自然及人为泥石流,矿渣泥石流(云南汤丹,矿山弃渣(四川盐井沟,一 泥石流堆积特征 堆积物是泥石流 强大的侵蚀、输移和堆积的产物。其隐藏大量的信息。研究其堆积物形成过程、组成物质及物化特征、粒度特征、结构特征、地貌作用过程，对于研究泥石流形成历史，运动规律，发展趋势十分重要。 （一 ）侵蚀输移堆积过程 一） 侵蚀过程 侵蚀过程是指巨大能量的泥石流对途径沟坡的破坏过程，包括：冲刷、撞击、震动、掏刷切坡引起斜坡失稳。侵蚀的结果使沟道变深、变

13、宽，并沿途补充物质。 1、侵蚀方式 下切蚀侵：饱和前液态的下切侵蚀，饱和后对沟床的碰撞、磨蚀、因振动产生沟床物质液化。强烈者可一蚀至底直到坚硬基石，如有强烈者一次下切达十余米。 侧方侵蚀：表现为侧蚀沟岸，将其物质卷入流体中，侧蚀掏空坡底，引起坍塌、滑坡；曲沟段侧蚀，对曲流 凹 岸强烈冲刷。 朔源侵蚀：由于下切侵蚀迅速加深沟谷后，沟谷源头因重力侵蚀作用不断向分水岭方向后退,第四节 泥石流的特征,2、侵蚀特征 1）强度 、 规模大。比水的侵蚀强烈的多，如一次可达十余米，侵蚀模数大（较一般水土流失而言）。 2）突发性、快速性。有时在数小时或数分钟内形成巨大侵蚀量，如有的数分钟侵蚀量达万余立方米。 3

14、）空间不连续性。侵蚀动力来源于物质的重力运动能，其在小流域的狭窄沟道较充分，属于小流域活动，孤立的，地域上不连续。 4）时间上短暂性。一般活动在几分钟，几小时，最多12天内完成活动 。 3、影响侵蚀的因素 泥石流的稀、粘状态，直接影响其结构特征、流速与分布、运动状态。粘性泥石流侵蚀能力大于稀性泥石流。稀性者以碎屑物摩擦、碰撞为主； 粘性者冲击力、震动力巨大，冲刷、掏刷力大。泥石流运动动力来自物质重力和水的动力。稀性者，二相流状态（因固、流速不同），边界流速较小，故侵蚀力小；粘性者，动力主要来自固体重力，水失去动力源性质，成为 润滑剂。一相流状态，垂直及水平分布上流速梯度小，运动速度快。 环境条

15、件的影响：包括沟坡陡缓，沟道宽窄陡缓变化，沿途被侵蚀区的岩性，破碎完整性，降水条件影响，植被的影响等,二）输移过程 指泥石流通过流动，将其固体物质由一地移至另一地的过程，它不同于水流对泥沙的输移过程。水流输移时，水是输移介质，泥石是对象；泥石流是水、固结合共同完成，粘性泥石流是靠泥沙的重力完成输移过程。 1、 输移形态 紊 动输移形态： 稀性泥石流低重度、低粘度、结构性差，浆体对流体内部和边界层的减阻作用小，导致流体内部及与床壁间摩擦、碰撞作用强，流体紊动性强，呈紊 动输移状态。 粘性泥石流因容重及受力状态不同，具各种输移形态。如： 蠕动输移形态：容重大于2.2 T/M3 的泥石流，常称塑 性

16、泥石流，结构极完整，整体运动性强，流速低（一般0.5m/秒）。 层动输移形态：容重2.02.2T/M3 ,粘度高，结构性强，减阻作用大，维系整体运动能力强，内部稳定，运动快速。 滑动输移形态：下部层动，上部塞 流形态，结构性强， 流动快速，冲击力强，强大浮力及支撑能力。 介于稀性与粘性之间，容重1.52.0T/M 3，输移形态很复杂。如容重1.51.8T/M 3 ，一般主体是紊 动输移；容重1.82.0T/M 3 ，一般主体是层动输移,2、输移过程 1）断续的阵性输移过程 过程中表现为流动与停歇间断，或快流与慢流交互，阵列式运动。由于流体的密度大，因而结构性整体性强、 抗剪强度大。运动中不断积

17、累运动能量和消耗能量，彼消此长的转化过程。一场泥石流出现几阵、几十阵至上百阵。 2）连续性输移过程： 往往稀泥石流，容重小，河砂少，粘性、整体性差，抗剪强度小，自由流动大，无需物质积累便能自发沿沟床运动，直到运动停止。 3）多次泥石流运动复合： 如后阵压致前阵，或后阵追逐前阵的运动,三）堆积过程 泥石流流出山口或流入宽谷后，运动停止，产生堆积，是因为运动速度迅速减小，能量急剧降低。地形开阔使两侧失去边界约束，横向环流获得发展，流体向两侧展宽变薄，摩阻力急剧增大，不再运动而停止。堆积类型有： 沟口堆积过程：发生于山区小流域的沟口处，堆积主要成扇形、锥形、舌形。出山口后大颗粒首先发生堆积，在粗大颗

18、粒阻挡下，较细粒物质也随之堆积，形成与山洪相反的堆积系列。当堆积至一定规模后，后续流便改道，绕道至低 处堆积。可能一场泥石流多处改道堆积或多场泥石流反复改道，反复堆积，形成堆积扇。对于粘性泥石流形成垄岗堆积，由于其结构和整体性，虽然有展宽、平的特征，其整体形态仍保持，停止运动后，形成垄岗堆积，后续流绕过垄岗，在低处也形成垄岗堆积，不断反复，相互超覆和叠置，最终形成扇形或锥形,舌形,扇形,锥形,沟道堆积过程： 沟道堆积十分丰富，复杂。 满床堆积。即堆积充满整个沟床，发生于物质供应不足，导致能量不足的情况，稀性者，均一细粒的泥石流堆积，无分选，粗细物质不均，大颗粒先沉积，细粒绕过粗粒在前缘形成陡坎

19、，状似龙头；粘性者，沟内整体堆积，具有龙头，堆积物也可能被后续泥石流再一次侵蚀、震动液化转为泥石流带走。有时被山洪改造形成阶地。 中泓堆积。泥石流进入宽谷后，动力不足，在中泓部位发生龙岗堆积，此堆积极易被后续山泥石流改造破坏，很难保存。 侧方堆积。多发生于粘性泥石流宽谷段，因其结构、整体性好，不可能充满全谷，受自身动力约束， 在一侧或两侧堆积，不受沟床边界影响，形成自由边界，流体横向比降大。 弯道超高堆积。进入弯道受离心力影响，流体涌向凹岸，出现超高现象。一部分粗粒物质失去动能形成堆积，堆积往往由粗粒构成。 弯道抛高堆积。若弯道 半径较小，泥石流与沟道强烈碰撞，一部分流体被击碎而上抛，形成抛高

20、流体而散落堆积于岸坡上。 分流堆积过程。 流经弯道时，若超高高度超过弯道坡高较多，后续流便在主河的阶地、平台内上形成分流并产生堆积。 缝隙堆积过程。泥石流堆积于沟谷的基石裂隙内，形成堆积的现象,二） 堆积物宏观构造及结构 泥石流堆积与崩塌堆积、河道堆积、冰碛不同。可从堆积物结构构造、地貌形态及堆积环境等角度进行鉴别。 泥石流沉积有大小混杂、泥砾、漂砾、擦痕、磨光面、磨圆度差等现象 一）宏观构造 稀性泥石流： 堆积区呈扇状散流，将原来的堆积扇切割成条条深沟。堆积物地面较平坦，结构较松散，层次不明显，沿流途的停积物有一定的分选性。 前端，先沉积，大部分粗大颗粒位于前端，以粗为主，粗细混杂，粗大砾相

21、互支撑，扁平颗粒叠瓦状微倾上游，底部有中细粒聚集层；中部，由于大量水流溢出，将细粒带入底部，出现上部粗粒底层细粒的构造；尾部，为挟沙流性质以粗砂堆积为主，常出现石线构造、叠瓦构造。 粘性泥石流： 堆积区不发生散流，堆积物无分选性, 野外最易辨认，泥浆将大小粒包裹一起，结构十分致密， 细粒充填大粒之间，巨粒悬浮泥质支撑，前 端 部扁平粒直立状相互叠加，砾石包裹状，结构致密，巨砾掺杂。环状流线构造、反正粒级层理-混杂构造、底泥-混杂构造、荷载构造等,二）结构特征 泥石流的结构是由其中的水体量与固体物质量之比值以及固体物质的粒径级配和矿物成分所决定的，存在三种密切相关的结构，即网格结构、网粒结构和格

22、架结构,1 网格结构 是由粘粒（包括0.005mm粘粒和0.050.005mm粉粒)和含电解质的水所构成的，属细粒浆所固有,有松散的、较紧密的、紧密的和极紧密的四种状态（链状、絮状、蜂窝状、聚合状）。 随着浆体中粘粒成分的增加，自由水愈来愈少，而束缚在粘粒表面的水化膜又愈来愈薄，使粒间连结强度加大。 2 网粒结构 网粒结构系由砂粒和细粒浆体的网格结构所构成，属粗粒浆体所固有。分为悬着型、过渡型、充填型、嵌入型。 砂粒在链状网格结构的细粒浆体中处于沉底状态，不能形成网粒结构；而在其它三种状态下就可束缚在结构之中构成一个较均一的整体结构。 含砂量愈大和细粒浆体的网格结构强度愈大，则网粒结构强度也愈

23、大,3 格架结构 是由石块与具有网粒结构的粗粒浆体所构成，是泥石流体最主要的结构。 石块在粗粒浆体中可有悬浮、支承和沉底三种状态。呈现四类格架结构：星悬型、支承型、叠置型和锒嵌型，它们的强度也依次增加,格架结构泥石流体的强度较前两种结构要大，因而它的冲击力也最大。尤其是锒嵌格架结构，当运动时整体性强，石块间不会发生猛烈的撞击，普遍发生力的传递；它的冲击力特别大，危害最为严重,二、泥石流地貌特征 （一）侵蚀地貌 强大冲刷、掏蚀、碰撞作用，对所经沟道改造，破坏作用强烈。 破碎坡：泥石流的作用，使坡体大量崩滑，刻蚀等留下许多沟槽，擦痕等行迹，形貌好似山体破碎。 基岩谷：下蚀、侧蚀、摩擦作用，使基岩面

24、下切、擦痕、磨光等行迹。 角峰：两相邻泥石流沟发生侧蚀后，使分水岭强烈破坏，解体为许多小山峰。 （二）堆积地貌 堆积扇（锥）：主要地貌形式。可以是串珠状、上叠式、侧叠式、复合式。 堆积垄岗：是堆积自重压实作用下演化而成，尤其粘性泥石流。也有侧积、超高堆积、分流堆积。 （三）侵蚀-堆积地貌 共同作用形成。 阶地：山洪对泥石流堆积物的改造结果。 葫芦谷：软硬相间的沟谷，软谷段侵蚀加宽大量堆积，峡谷难以改造很少堆积，结果堆积物平面上形似葫芦,三、泥石流浆体的剪应力 泥石流体的流变性是最基本的性质，它反映了流体的结构及强度，控制泥石流力学性质和运动规律。这里讨论泥石流浆体（指土粒小于2mm的那部分粗粒

25、浆体）的情况,流体在运动状态下，有一种抗拒内在向前运动的特性，称为粘性。粘性是流动性的反面。运动着的流体内部相邻两层间的相互作用力，称为流体的内摩擦力。它是流体粘性的表现，又称为粘滞力或粘性摩擦力。 流体流动时必须克服内摩擦力而作功，从而流体的一部分机械能转变为热而损失掉,粘附在上板底面的一薄层液体也以速度u随上板运动，其下各层液体的速度依次降低，粘附在下板表面的液层速度为零,实验证明：对于一定的液体，内摩擦力F与两流体层的速度差u成正比；与两层之间的垂直距离y成反比；与两层间的接触面积S成正比，即,F,若把上式写成等式，就需引进一个比例系数，即,F,内摩擦力F与作用面S平行。单位面积上的内摩

26、擦力称为内摩擦应力或剪应力，以 表示，于是上式可写成,上式只适用于u与y成直线关系的场合。当流体在管内流动时，径向速度的变化并不是直线关系，而是曲线关系，则上式应改写成,式中 速度梯度，即在与流动方向相垂直的y方向上流体速度的变化率； 比例系数，其值随流体不同而异，流体的粘性愈大，其值愈大，所以称为粘 滞系数或动力粘度，简称为粘度。 公式所显示的关系，称为牛顿粘性(内摩擦）定律（牛顿1686年实验提出,主要有蠕动流、紊动流和扰动流三种，各本构方程为： (1) 蠕动流 是一种似层流，流线大致平行，流速0305米/秒以下。其流变方程为,蠕动流速一般较小，流速梯度也较小，流体中的石块移动和转动缓慢，

27、流线略受干扰。为了与典型的层流相区别，故称蠕动流。 总之，稀性泥石流多呈紊动流。粘性泥石流多为扰动流。沟床顺直、纵坡平缓而石块又较小时，可为蠕动流。以上各模型都没有考虑滑动情况，实际上高速运动时滑动十分明显。 因其方程理想化、简化、运动的不确定性，以上本构方程应用相当困难,2)紊动流 紊动流与挟沙水流的紊流大体相同。尤其是稀性泥石流浆体结构十分脆弱，故其流变方程与水流紊流流变方程相同，即,式中： 为切应力； 为泥浆体密度； 为混合长度； 为流速梯度； 为泥石流体中距沟床底 处的流速,3) 扰动流 最常见的一种流态。浆体的结构强度大，结构只遭部分破坏。若流体中无石块，流态则为塞流或层流（流速5米

28、/秒左右）。有石块，运动中石块相互猛烈碰撞,流态便发生变化, 成为扰动流,其流变方程切应力为,分别为泥石流运动时与结构变化和扰动强度有关的修正系数,m为指数，一般取2； 为宾汉极限切力； 为流体的粘度（似刚性系数）； 总之，稀性泥石流多呈紊动流。粘性泥石流多为扰动流。沟床顺直、纵坡平缓而石块又较小时，可为蠕动流。以上各模型都没有考虑滑动情况，实际上高速运动时滑动十分明显。 因其方程理想化、简化、运动的不确定性，以上本构方程应用相当困难,四、泥石流基本特征值的确定 泥石流基本特征值也称泥石流运动参数，它是定量预报泥石流以及设计、计算泥石流防治措施必不可少的数据。特征值主要是：泥石流的密度、流速、

29、泥位及方量。 1.泥石流密度的确定 泥石流流速、流量和方量的计算，都需要其平均密度值，设计、计算防治工程的结构和尺寸时，也必须有泥石流的密度值。 确定泥石流密度方法有多种，如实测法、配样称重法、基于粘粒含量的计算法等。这里介绍一种实测法，现场选择刚停积下来的泥石流堆积物的典型剖面，确定土石成分,确定各占体积百分数,用下式计算,式中： 为固体物质的的密度（t/m3）； 为固体物质含量的体积百分数。 上述方法只适用于粘性泥石流，对稀性泥石流不适用,2.泥石流流速的确定 确定泥石流流速的方法：直接观测、调查访问法、跃高法、经验公式、理论公式等。下面介绍半理论、半经验计算公式。 (1) 稀性泥石流 我

30、国铁道部第一设计院推荐的计算公式为,式中： 为泥石流断面平均流速（m/s）； 为泥石流体的水力半径（m），可近似取泥位深度； I 为泥石流泥位（表面）纵坡降（%）； 为阻力系数， ，其中 为泥石流的修正系数, ， 为泥石流密度， 为泥石流固体物质的密 度,2) 粘性泥石流 我国陈光曦等根据在东川几条典型粘性泥石流沟的观测资料等，推导出的计算公式为,式中： H为泥深（m）； I为泥位纵坡降（）； K为流速系数，可查表获得,3.泥石流流量的确定 流量确定方法有雨洪修正法和泥痕调查法两种。 (1) 雨洪修正法 东川泥石流流量计算改进公式为,式中： 为清水流量； 为修正系数； 为泥石流堵塞系数，一般1

31、3 。 具体确定参考有关书籍,2)泥痕调查法 据泥石流泥痕和沟槽形态，按下式计算泥石流流量,式中： 和 分别为泥石流过流断面的面积和流速,4.泥石流泥位的确定 与洪水位一样，泥位既可反映泥石流的流速和流量，又可反映泥石流的规模和危险度。一旦达到或超过危险泥位（如同洪水的警戒水位）时，就会酿成灾害，所以，泥位也是泥石流定量预报和设计，计算防治措施时的重要参数之一。 泥位标高通过现场泥痕调查获得,5.泥石流方量的确定 指泥石流堆积的方量。是表征泥石流危险度的重要指标。确定方法可以是根据泥石流过程直接求得；或者是根据泥石流过境痕迹，以测定整个泥石流冲出物在堆积区堆积方量的方式求得,泥石流发生的判别模

32、式,外动力条件（R,洪水 rc1.3tf/m3 QC=QB+QH,泥石流 rc1.3tf/m3 QC=QB+QH,冰川,融雪,暴雨,溃坝,地下水,流域环境条件（M,地表条件,松散物产状条件,汇流条件,运移空间条件,无前期降雨,有前期降雨,第六节 泥石流的预测预报及危险性评估 大体上包括几个方面的内容：空间预测；时间预报；暴发危险度的判定;危险性评估,一、泥石流时间预报 泥石流的暴发，是在一定的地形、地质条件下，由于强烈的地表径流激发所致，因此，有可能用临界降水量或临界径流量这一指标来预报泥石流。 灾害暴雨，它的定义是：突如其来的、稀遇的、强度大的、能造成灾害的猛烈降雨。由此激发的泥石流，即为灾害暴雨泥石流。 预报的主要气象指标有：季节指