基于OpenLISEM模型的泥石流启动冲出预测

发布时间：2021-12-19 14:04

　　汶川地震后,滑坡、崩塌及不稳定斜坡等不良地质体在震区广泛存在,在暴雨诱发条件下极易发生泥石流。2010年8月13日震区的都江堰市龙溪河流域遭遇暴雨,导致群发性泥石流。以龙溪河流域为典型研究区,在模型率定的基础上,运用Open LISEM软件对研究区进行泥石流启动和冲出过程数值模拟,获得泥石流的固体物质启动分布和冲出规模,并根据研究区的泥石流堆积扇的实测数据与预测模拟结果进行准确性验证,大部分模拟结果误差在20%左右,表明该模型具有较好的适用性和准确性,对泥石流启动及冲出范围模拟是可行的,有助于在规避风险时对搬迁地点的选择,可为风险评价提供重要的参考。 

【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Open LISEM模型计算流程示意

龙溪河流域从2010年8月4日开始陆续降雨，逐渐渗透到地表表层土壤和滑坡松散堆积体，使其达到饱和状态，并逐渐向泥石流灾害转化。2010年8月13日龙溪河流域受持续强降雨极端天气的影响，16:00-17:00的小时雨强达75 mm/h，降雨频率为20年一遇，2小时持续总降雨量约为130 mm;连续3个小时降雨量约为150 mm，诱发龙溪河流域内大量的崩塌、滑坡，致使龙溪河流域形成山洪泥石流，暴发了群发性泥石流，其中33处沟谷泥石流和11处坡面泥石流[16]。八一沟、水打沟、黄央沟、麻柳沟等多条泥石流沟所输移的固体物质，导致不同程度的堵江，龙溪河下游河床整体抬高近5 m。3 模拟步骤及结果

考虑到对泥石流运动过程影响的因子较多，其中主要因子的较小变化都会对泥石流的侵蚀堆积过程产生很大的影响，比如渗透系数、降雨、粒径、物源抗剪强度等，因此只有先通过仅有的数据进行模型的调试和校准，才能在全研究区运用。由于研究区高精度数据有限，只有八一沟部分“8.13”泥石流前后精度为1 m的数字高程数据[17]，因此本文选取研究区八一沟的侵蚀量作为校准模型。泥石流所产生的实际侵蚀量可由事件前后的数字高程数据相减获得，如图4所示。通过调整参数使模拟侵蚀量接近实际侵蚀量，确定调参系数，运用到全研究区模拟。图4 率定模型所需的实际侵蚀堆积分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]震区急陡沟道型泥石流特征及动力过程研究——以汶川瓦窑沟为例[J]. 陈明,唐川,甘伟,蔡英桦.  云南大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]四川省都江堰市龙池地区“8·13”泥石流堆积扇调查和分析[J]. 屈永平,唐川,刘洋,王金亮,常鸣.  水利学报. 2015(02)
[3]汶川地震后四川省都江堰市龙池镇群发泥石流灾害[J]. 余斌,马煜,张健楠,吴雨夫,张惠惠,李丽,褚胜名,亓星.  山地学报. 2011(06)
[4]泥石流启动过程PFC数值模拟[J]. 胡明鉴,汪稔,陈中学,王志兵.  岩土力学. 2010(S1)
[5]汶川震区北川县城泥石流源地特征的遥感动态分析[J]. 唐川,丁军,梁京涛.  工程地质学报. 2010(01)
[6]汶川震区北川县城魏家沟暴雨泥石流灾害调查分析[J]. 唐川,铁永波.  山地学报. 2009(05)
[7]汶川震区北川9.24暴雨泥石流特征研究[J]. 唐川,梁京涛.  工程地质学报. 2008(06)



本文编号：3544547