强震区震后泥石流坡面物源起动机制研究
发布时间：2021-11-25 23:18
坡面物源是泥石流灾害的重要物质来源之一。汶川8.0级强震诱发大量同震地表破裂,导致坡面物源在震区广泛分布,在降雨入渗、坡面冲刷作用下以沟蚀、片蚀、浅层坍滑、坡面阵性流等不同程度水土流失的方式参与坡面泥石流活动,汇入沟道对沟道物源进行补给。根据现场调查结合相关勘查资料,坡面物源总量及动储量占流域内物源总量比例较大,已成为震后泥石流物源的重要组成部分。物源的起动机制和动储量计算对震后次生泥石流灾害预警预报和治理工程设计具有重要意义。本文以坡面物源起动机制及动储量计算相关内容为研究对象,设计开展室内正交模型试验,分析不同降雨强度、坡度、草本植被密度组合条件下坡面物源起动模式,揭示坡面物源降雨起动影响因素敏感性排序,建立了根系固土力学模型,分析了坡面物源失稳破坏力学机制,同时将RUSLE模型应用到坡面物源动储量计算中,提高预测计算的准确性;在室内模型试验的基础上,进行了数值模拟分析,揭示了坡面复绿草本植被根系对坡面物源渗流场的影响。形成的主要结论如下:（1）从坡面物源降雨起动敏感性分析结果来看,坡面物源失稳起动影响因素的主次排序为:坡度>雨强>植被覆盖密度。且“陡坡+强降雨+最低植...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汶川桃关沟下游右岸坡面
西南科技大学硕士学位论文21.1.2研究意义受地震力影响，强震区地表破坏严重，山体斜坡浅表层坡残积密实度减小，普遍存在侵蚀退化现象，为坡面物源的发育提供了物质基础，结合野外调查成果及已有勘查资料，坡面物源在震区泥石流沟域内广泛分布（图1-1~图1-4）。图1-1汶川桃关沟下游右岸坡面图1-2北川樱桃沟上游坡面Fig.1-1WenchuanTaoguangullydownstreamoftherightbankslopeFig.1-2TheupperslopeoftheYintaogullyinBeichuan图1-3汶川七盘沟清水店坡面Fig.1-3WenchuanQipangullyQingshuidianslope图1-4北川青林沟上游左岸坡面Fig.1-4Beichuanqinglingullyupstreamleftbankslope根据野外调查及已有勘查资料搜集，震区泥石流主沟长度往往达几公里至数十公里，大型泥石流流域面积可达数十平方公里，如汶川七盘沟、桃关沟等，震后坡面物源主要分布于泥石流形成流通区流域两侧斜坡地带，在暴雨冲刷下主要以水土流失的方式参与泥石流活动，在坡面径流冲刷作用下浅表层微型冲沟、拉槽较发育，常见小规模坍滑。随着残坡积细颗粒土的不断流失，植被较震前不断退化，根系固土作用减弱导致浅表层土体抗剪强度不断降低，后期在降雨作用下容易失稳发生起动。（图1-1~图1-4），由于震区往往山高坡陡、地质环境较脆弱，为坡面物源的发育提供了有利条件，根据已有资料的搜集结合震区典型泥石流沟域物源调查统计结果来看，坡面物源总储量占比较大（表1-2）。
西南科技大学硕士学位论文21.1.2研究意义受地震力影响，强震区地表破坏严重，山体斜坡浅表层坡残积密实度减小，普遍存在侵蚀退化现象，为坡面物源的发育提供了物质基础，结合野外调查成果及已有勘查资料，坡面物源在震区泥石流沟域内广泛分布（图1-1~图1-4）。图1-1汶川桃关沟下游右岸坡面图1-2北川樱桃沟上游坡面Fig.1-1WenchuanTaoguangullydownstreamoftherightbankslopeFig.1-2TheupperslopeoftheYintaogullyinBeichuan图1-3汶川七盘沟清水店坡面Fig.1-3WenchuanQipangullyQingshuidianslope图1-4北川青林沟上游左岸坡面Fig.1-4Beichuanqinglingullyupstreamleftbankslope根据野外调查及已有勘查资料搜集，震区泥石流主沟长度往往达几公里至数十公里，大型泥石流流域面积可达数十平方公里，如汶川七盘沟、桃关沟等，震后坡面物源主要分布于泥石流形成流通区流域两侧斜坡地带，在暴雨冲刷下主要以水土流失的方式参与泥石流活动，在坡面径流冲刷作用下浅表层微型冲沟、拉槽较发育，常见小规模坍滑。随着残坡积细颗粒土的不断流失，植被较震前不断退化，根系固土作用减弱导致浅表层土体抗剪强度不断降低，后期在降雨作用下容易失稳发生起动。（图1-1~图1-4），由于震区往往山高坡陡、地质环境较脆弱，为坡面物源的发育提供了有利条件，根据已有资料的搜集结合震区典型泥石流沟域物源调查统计结果来看，坡面物源总储量占比较大（表1-2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于中国生态系统研究网络的典型森林生态系统土壤保持功能分析[J]. 董蕊,任小丽,盖艾鸿,何洪林,张黎,李沛. 生态学报. 2020(07)
[2]重点脆弱生态区生态恢复模式现状与发展方向[J]. 王聪,伍星,傅伯杰,韩兴国,陈亚宁,王克林,周华坤,冯晓明,李宗善. 生态学报. 2019(20)
[3]Mapping surface water erosion potential in the Soummam watershed in Northeast Algeria with RUSLE model[J]. Youcef SAHLI,Elhadj MOKHTARI,Belkacem MERZOUK,Benoit LAIGNEL,Christophe VIAL,Khodir MADANI. Journal of Mountain Science. 2019(07)
[4]汶川震区暴雨泥石流激发雨型特征[J]. 常鸣,窦向阳,范宣梅,姚成. 现代地质. 2018(03)
[5]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)
[6]地震与强降雨条件下云南鲁甸王家坡震裂山体稳定性分析[J]. 刘洋,裴向军,罗璟,许芃,刘明. 中国地质灾害与防治学报. 2018(01)
[7]基于模型试验的泥石流坡面物源启动预警模型[J]. 乔建平,李明俐,杨宗佶,孟华君,姜元俊. 水科学进展. 2018(01)
[8]震区砾石土泥石流起动临界状态与力学性状[J]. 廖丽萍,朱颖彦,杨志全,杨云川,胡进,邹代华,罗晓宏. 山地学报. 2017(04)
[9]植物根系倾角对土体抗剪强度影响试验研究[J]. 王涵,周成,刘伟,李红梅. 工程科学与技术. 2017(S1)
[10]大气–植被–土体相互作用:理论与机理[J]. 吴宏伟. 岩土工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]不同降雨条件下峡口滑坡稳定性研究[D]. 张友谊.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]汶川县七盘沟泥石流斜坡物源启动模式及动储量预测研究[D]. 潘聪.西南交通大学 2015
[2]西南山区城镇地质灾害易损性评价理论与实践[D]. 陈成名.成都理工大学 2010
[3]高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析[D]. 石明强.武汉理工大学 2007
本文编号：3518977
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汶川桃关沟下游右岸坡面
西南科技大学硕士学位论文21.1.2研究意义受地震力影响，强震区地表破坏严重，山体斜坡浅表层坡残积密实度减小，普遍存在侵蚀退化现象，为坡面物源的发育提供了物质基础，结合野外调查成果及已有勘查资料，坡面物源在震区泥石流沟域内广泛分布（图1-1~图1-4）。图1-1汶川桃关沟下游右岸坡面图1-2北川樱桃沟上游坡面Fig.1-1WenchuanTaoguangullydownstreamoftherightbankslopeFig.1-2TheupperslopeoftheYintaogullyinBeichuan图1-3汶川七盘沟清水店坡面Fig.1-3WenchuanQipangullyQingshuidianslope图1-4北川青林沟上游左岸坡面Fig.1-4Beichuanqinglingullyupstreamleftbankslope根据野外调查及已有勘查资料搜集，震区泥石流主沟长度往往达几公里至数十公里，大型泥石流流域面积可达数十平方公里，如汶川七盘沟、桃关沟等，震后坡面物源主要分布于泥石流形成流通区流域两侧斜坡地带，在暴雨冲刷下主要以水土流失的方式参与泥石流活动，在坡面径流冲刷作用下浅表层微型冲沟、拉槽较发育，常见小规模坍滑。随着残坡积细颗粒土的不断流失，植被较震前不断退化，根系固土作用减弱导致浅表层土体抗剪强度不断降低，后期在降雨作用下容易失稳发生起动。（图1-1~图1-4），由于震区往往山高坡陡、地质环境较脆弱，为坡面物源的发育提供了有利条件，根据已有资料的搜集结合震区典型泥石流沟域物源调查统计结果来看，坡面物源总储量占比较大（表1-2）。
西南科技大学硕士学位论文21.1.2研究意义受地震力影响，强震区地表破坏严重，山体斜坡浅表层坡残积密实度减小，普遍存在侵蚀退化现象，为坡面物源的发育提供了物质基础，结合野外调查成果及已有勘查资料，坡面物源在震区泥石流沟域内广泛分布（图1-1~图1-4）。图1-1汶川桃关沟下游右岸坡面图1-2北川樱桃沟上游坡面Fig.1-1WenchuanTaoguangullydownstreamoftherightbankslopeFig.1-2TheupperslopeoftheYintaogullyinBeichuan图1-3汶川七盘沟清水店坡面Fig.1-3WenchuanQipangullyQingshuidianslope图1-4北川青林沟上游左岸坡面Fig.1-4Beichuanqinglingullyupstreamleftbankslope根据野外调查及已有勘查资料搜集，震区泥石流主沟长度往往达几公里至数十公里，大型泥石流流域面积可达数十平方公里，如汶川七盘沟、桃关沟等，震后坡面物源主要分布于泥石流形成流通区流域两侧斜坡地带，在暴雨冲刷下主要以水土流失的方式参与泥石流活动，在坡面径流冲刷作用下浅表层微型冲沟、拉槽较发育，常见小规模坍滑。随着残坡积细颗粒土的不断流失，植被较震前不断退化，根系固土作用减弱导致浅表层土体抗剪强度不断降低，后期在降雨作用下容易失稳发生起动。（图1-1~图1-4），由于震区往往山高坡陡、地质环境较脆弱，为坡面物源的发育提供了有利条件，根据已有资料的搜集结合震区典型泥石流沟域物源调查统计结果来看，坡面物源总储量占比较大（表1-2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于中国生态系统研究网络的典型森林生态系统土壤保持功能分析[J]. 董蕊,任小丽,盖艾鸿,何洪林,张黎,李沛. 生态学报. 2020(07)
[2]重点脆弱生态区生态恢复模式现状与发展方向[J]. 王聪,伍星,傅伯杰,韩兴国,陈亚宁,王克林,周华坤,冯晓明,李宗善. 生态学报. 2019(20)
[3]Mapping surface water erosion potential in the Soummam watershed in Northeast Algeria with RUSLE model[J]. Youcef SAHLI,Elhadj MOKHTARI,Belkacem MERZOUK,Benoit LAIGNEL,Christophe VIAL,Khodir MADANI. Journal of Mountain Science. 2019(07)
[4]汶川震区暴雨泥石流激发雨型特征[J]. 常鸣,窦向阳,范宣梅,姚成. 现代地质. 2018(03)
[5]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)
[6]地震与强降雨条件下云南鲁甸王家坡震裂山体稳定性分析[J]. 刘洋,裴向军,罗璟,许芃,刘明. 中国地质灾害与防治学报. 2018(01)
[7]基于模型试验的泥石流坡面物源启动预警模型[J]. 乔建平,李明俐,杨宗佶,孟华君,姜元俊. 水科学进展. 2018(01)
[8]震区砾石土泥石流起动临界状态与力学性状[J]. 廖丽萍,朱颖彦,杨志全,杨云川,胡进,邹代华,罗晓宏. 山地学报. 2017(04)
[9]植物根系倾角对土体抗剪强度影响试验研究[J]. 王涵,周成,刘伟,李红梅. 工程科学与技术. 2017(S1)
[10]大气–植被–土体相互作用:理论与机理[J]. 吴宏伟. 岩土工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]不同降雨条件下峡口滑坡稳定性研究[D]. 张友谊.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]汶川县七盘沟泥石流斜坡物源启动模式及动储量预测研究[D]. 潘聪.西南交通大学 2015
[2]西南山区城镇地质灾害易损性评价理论与实践[D]. 陈成名.成都理工大学 2010
[3]高速公路边坡生态防护与植物固坡的力学分析[D]. 石明强.武汉理工大学 2007
本文编号：3518977
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