基于TRIGRS模型的陕西延安市富县泥流易发性模拟研究

发布时间：2020-08-21 04:15

【摘要】：2013年7月延安市发生特大暴雨,富县就处于暴雨的中心位置,降雨强度大且历时久导致彦麦沟隧道出口附近发生黄土泥流灾害,高速公路接近瘫痪,这正说明泥流是陕北黄土高原上最主要的地质灾害之一,危害程度不容小觑。基于此,本文在参阅国内外相关文献资料、前人的研究基础上综合泥流灾害调查,选择陕西省延安市富县彦麦沟隧道出口周围5.8km~2范围为研究区,利用室内试验获取研究区土层的力学性质及水文参数,最后利用TRIGRS模型以及ArcGIS软件对研究区泥流易发性作出评价,并得到以下结论:(1)TRIGRS计算结果如下:当工况为降雨强度7.5mm/h,降雨时长12h时,研究区斜坡不稳定区域栅格数为254个,占研究区总面积的0.417%;当工况为降雨强度10mm/h,降雨时长12h时,研究区斜坡不稳定区域栅格数为604个,占研究区总面积的1%;当工况为降雨强度15mm/h,降雨时长12h时,研究区斜坡不稳定区域栅格数为939个,占研究区总面积的1.54%。(2)利用层次分析法计算研究区坡度对泥流易发性的影响度值,结果如下:定义研究区30°~50°的斜坡坡度对泥流易发性影响为1。8°以及50°区域影响值为40.2,8°~15°区域影响值为8.7,15°~30°区域影响值为2.7,数值越大表明泥流越不容易发生。(3)在前人对研究区泥流启动条件的研究之上,计算出研究区泥流启动时单位时间径流深度应至少为47.96 mm/h,利用ArcGIS软件计算研究区斜坡上的径流量,并得出研究区降雨强度对泥流易发性的影响。(4)在ArcGIS中利用栅格计算器,将TRIGRS模型计算出的研究区降雨诱发的斜坡稳定性结果与重分类且赋值后的研究区坡度、流量结果相乘,计算后的结果即为研究区泥流易发性结果,当工况为降雨强度7.5mm/h,降雨时长12h时,研究区泥流易发区域栅格数为82个,占研究区总面积的0.134%;当工况为降雨强度10mm/h,降雨时长12h时,研究区泥流易发区域栅格数为126个,占研究区总面积的0.206%;当工况为降雨强度15mm/h,降雨时长12h时,研究区泥流易发区域栅格数为401个,占研究区总面积的0.658%。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P642.23
【图文】：

技术路线图,泥流,坡度,密度试验

技术路线图

富县,地理位置

2.1 地形地貌富县隶属陕北延安市，地处延安市南部，东与宜川洛川接壤，南与黄陵相靠，经纬度范围：108°29'30"E~109°42'54"E，35°44'06"W~36°23'23"W，其地理位置见图 2-1 富县属渭北黄土高原丘陵沟壑地带区内过境两条河流，东为洛河，西为葫芦河，两河流域中心位置为五指塬面，因以北道德照八寺高地为中心向外延伸五条狭长的塬面，形似五指而得名区内地貌共四种，高原沟壑区，丘陵沟壑区，土石低山区以及河流阶地高原沟壑区面积占全县面积的 20.5%，是以五指塬与交道塬寺仙塬南道德塬构成，海波高度 1063.5m~1390.3m，塬面平坦，黄土厚度可达 130m 丘陵沟壑区主要分布在高原沟壑区西北部，占全县面积的 58.88%，是富县主要地貌，海拔高度1172.0m~1526.0m，该区主要为植被保存较好的次生林区，水土流失较少土石低山区在全县的西部，为次生林地区，面积占全县的 13.23% 海拔高度 1214.6m~1687.m 河流阶地主要分布在洛河以及葫芦河周边，海拔高度 846.6m~1091.7m

石流,沟泥,泥流,剖面示意图

后意沟泥石流剖面示意图

【参考文献】