北京大石河上游泥石流发育特征与判别模型研究

发布时间：2020-03-27 05:49

【摘要】：泥石流爆发突然、成因复杂、极具危害性,是北京地区破坏力最大,最严重的地质灾害类型,近几年“7.21”、“7.20”期间爆发的泥石流灾害都给当地居民带来了巨大灾难。不同类型泥石流不管是在形成环境、沉积特征方面还是在风险评估、预防治理方面都存在区别。按不同的分类依据,泥石流有多种分类方案,本文主要按土体组成将研究区泥石流进行分类:水石质泥石流、泥石质泥石流、泥质泥石流。通过收集资料及野外调查,查明研究区共发育有72条沟谷型泥石流沟,其中有52条为泥石质泥石流,20条为水石质泥石流。从72泥石流沟中随机选取41条作为样本沟构建判别模型,将剩余的31条泥石流沟作为检验样本沟用于检验判别模型的可行性,主要取得以下认识和成果:(1)基于研究区泥石流的沉积特征、沟谷形态及物源分布等分析,查明大石河上游泥石流类型有泥石质泥石流和水石质泥石流两类,并以以泥石质泥石流为主。(2)通过对泥石流发育与流域特征关系的分析得知:研究区泥石流沟的流域面积一般小于4km~2,主沟直线长度主要分布1~4km之间,流域的相对高差在500~900m之间,流域山坡坡度在30°~36°之间。在主沟纵比降方面,两类泥石流的差别比较明显,水石质泥石流沟主沟纵比降一般小于250‰,主要分布在150‰~200‰之间,而泥石质泥石流沟的主沟纵比降在150‰~250‰之间虽有分布,但主要分布在对250‰~350‰之间。(3)基于泥石流类型判别模型的分析,确定梅尔顿比(R)及主沟纵比降(Relief ratio)可以作为泥石流的判别模型参数,并确定大石河上游泥石流类型判别模型为:R≥0.33且Relief ratio≥220‰为泥石质泥石流,R0.33为水石质泥石流。(4)将判别模型应用到31条检验样本沟中,结果显示该模型判别成功率为74.2%,检验了泥石流判别模型的可行性。基于泥石流启动的雨量阈值,建立不同类型泥石流预警模型:泥石质泥石流预警雨量阈值为160.8 mm;水石质泥石流预警雨量阈值为248.5 mm。
【图文】：

地图,地理位置,地图,史家

涉及到的乡镇包括：河北镇、南窖乡、佛子庄乡、大安山乡、史家营乡、霞云岭乡。研究区在北京市的区域位置如图2-1。图2-1 大石河上游地理位置图（据谷歌地图）2.2 地形地貌房山区地势西北高东南低，属华北平原与太行山脉的过渡地带。地貌类型复杂多样，山地和丘陵约占总面积的 2/3。中山、低山、丘陵、岗台地、洪积平原、冲积平原由西北向东南依次排列。房山地形地貌如图 2-2。房山区境内中山区海拔高度大于 800m，分布在史家营、霞云岭、蒲洼和十渡、六渡的北部地区。主要山脉有百花山、大安山、大房山、猫耳山等，主要由火山岩、碳酸盐岩、砂、砾岩等组成，灰岩地区岩石节理发育，崩塌发育。区内中山区受构造、岩性影响，山势陡峻、沟谷狭窄，谷岭相间排列，山坡坡度 50°-60°地形切割强烈，常形成狭窄的“V”型沟谷；低山区为本区主要的地貌类型

房山区,海拔高度

图 2-2 房山区地形地貌图也较发育；海拔高度 100～200m 的地区为丘陵，主要分布在山前，，呈东北向条带状延伸。包括周口店、岳各庄、长沟、南尚乐和张坊、城关、崇各庄等地区。丘顶平滑浑圆，坡度较缓，在 5°-20°之间，谷地较开阔平坦。东北部为砂砾岩、城关为花岗闪长岩、西南部为石灰岩；海拔高度 100m 以下为岗台地，相对高度20～50m。主要分布在山前，包括长沟、岳各庄、坨里、南尚乐的一部分，崇各庄、长阳的少部分。洪冲积平原海拔高度为 30～90m。主要分布在永定河、大石河、拒马河之间，包括大紫草坞、良乡、官道、交道、窦店等地区。此类地貌区由西北向东南倾斜，坡降为 2～5‰，为二级阶地。地形平坦开阔。地表组成物质为 70～100cm 厚的黄土性洪冲积物，局部有冲沟，西部阶坎明显；冲积平原海拔高度 30～50m。此
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P642.23

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