2020年8月甘肃武都泥石流基本特征及减灾建议
本篇文章讲解关于2020年8月甘肃武都泥石流基本特征及减灾建议的话题,和一些姚寨沟风景区天气相关题,希望可以帮助到大家。
范琪沉涛陈范芳向林子沉娜
重庆交通大学重庆交通大学山地道路水运地质减灾重庆大学重点实验室重庆交通大学泥石流研究所
摘要2020年8月,甘肃省陇南市武都区暴雨引发大规模泥石流灾害,对武都居民生命财产安全造成严重威胁。通过实地调查、遥感解译技术等调查手段,对武都区14条典型泥石流沟渠、20余条沟渠的53个受灾区的基本特征进行了详细调查和统计分析。分析得出1.泥石流可呈时空聚集性、连续运动性、灾害连锁性、类型单一性、致灾方式等特点;具有受灾对象多样性的特点,泥沙淤积、侵蚀受灾者主要灾害发生方式以及灾害发生方式与泥石流运动方向的关系等23种致灾方式。3.基于泥石流冲刷的曲线路基横向冲刷深度表达、泥石流冲击冲刷耦合对桥梁稳定性的影响。根据统计分析结果,从道路选线与防护、提高防护工程使用寿命、民用建筑选址与保护等方面,对乌杜地区泥石流灾害治理提出建议。
关键词乌都泥石流,特征,成灾方式,冲刷深度,防治建议,成灾方式
基金资助第二次青藏高原综合科学考察研究资助项目,项目编号2019QZKK0902;国家自然科学基金项目,项目编号41807272;重庆市教委科技攻关项目,项目编号KJ1600510;
陇南市武都区位于甘肃省东南部,构造活动强烈,岩体相对破碎,降雨集中,地质灾害频繁,是我国四大泥石流集中区之一[1,2]。“512”汶川地震的影响,降低了该地区边坡岩土体的稳定性,强化了泥石流发生所需的松散物质条件,加速了滑坡、泥石流等地质灾害的发生。例2010年8月11日T18:00至次日22:00,陇南市突发大雨,造成泥石流灾害。2013年5月,龙南市后岛区发生暴雨,造成较大损失。泥石流灾害;2017年8月6日T14:00至T15:00,五岛地区突发大雨,引发山洪、山体滑坡。由于这些山体滑坡灾害,武藤区多条道路封闭,国道、省道部分中断,电力、通讯设施受损,不少房屋被淹或倒塌,造成大规模灾害损失,包括掩埋农田和房屋。将会造成巨大的经济损失。
2020年8月,甘肃省陇南市武都区接连发生暴雨,引发百年一遇的山洪、大面积泥石流灾害。2020年8月6日T18:00年前后,甘肃省宕昌县沙湾镇水峪沟出现持续40分钟的大雨,随后发生持续约15小时的泥石流。2020年8月11日、12日、15日、16日、17日,陇南市出现大暴雨。这五天的日降水量分别为20毫米、52毫米、25毫米、31毫米和77毫米[3]。甘肃省可能发生泥石流的24小时、1小时和10分钟降雨量临界值分别为30毫米、15毫米和6毫米[4]。受2020年8月17日T9:00至T15:00大暴雨影响,武都区王沟、果沟、鸭儿如沟等数十条泥石流沟发生不同程度的泥石流灾害。大多数泥石流持续2-3小时。据统计,截至2020年8月17日,暴雨在乌都区共造成地质灾害1041起,其中山体滑坡153起。
灾后,笔者对东江镇、汉王镇、城郊镇、石门镇、凉水镇、安化镇等20多个泥石流沟口的灾后情况进行了详细的实地调查。我们统计分析了此次特大泥石流的基本特征和灾害发生过程,提出了泥石流影响下曲线路基侧向侵蚀深度的表达式,并通过算例验证了泥石流的影响。分析了桥梁的侵蚀情况。我们还提供了五岛地区的减灾建议以供参考。
1地区背景
陇南市武都区位于甘肃省东南部,地处西秦岭、青藏高原、金巴山黄土高原三大地形单元的交汇地带。位置为东经10434'至10538',北纬3247'至3342'。该地区总面积4683平方公里。截至2019年底,五岛区常住人口为5714万人[5]。
武都区地形复杂,地势呈中深切口、中高山地貌,整体地势由西北向东南变化,呈现由高地到低地的趋势。擂鼓山位于武都区西北部的八寨镇,海拔3600米,为全区最高峰;东南部的玉河镇曲间,海拔660米,为最低点在该区。由于新的地壳变形引起的强烈抬升和河流的快速切割,形成了群山环抱、坡陡平地少的复杂地形,其总体特征是“七山两林一田”。”,地形条件有利于泥石流的发展。
研究区广泛分布千枚岩、板岩、泥灰岩等岩体,且风化程度不同。该基岩较弱,遇水易软化,干流两侧山坡上分布有较多第四纪黄土、冲积物、残坡沉积物、泥石流沉积物。在地震和地震频繁的影响下,上述岩体、沉积物很容易为泥石流灾害的发生创造有利的物源条件。
五岛区属北亚热带向北温带过渡的大陆性湿润季风气候,全区相对高差2,940米。据五岛区近期观测资料显示,平均降水量达4872毫米,其中5月至9月的降水量占全年总降水量的75-85%,最大降水量为24小时,1时将10个小时。最小值分别为905毫米、40毫米和162毫米[6]。降水量总体趋势是从西北到东南,从河谷到山区。武都区属长江流域上游嘉陵江水系,主要由白龙江、嘉陵江一级支流、西汉江、科嘉河、榆河组成。研究区大部分位于流域中部的白龙河流域,主要河流有北渔河、吴坝河、焦公河、姚寨河、甘家沟河、贡坝河等。
五岛地区约有219处泥石流[2],其中大部分为山谷型泥石流。泥石流受气候和降雨量影响,主要发生在夏季。本次研究对象的14条典型泥石流峡谷主要分布在白龙江流域干流及一级支流两侧,如图1所示。
2灾害的基本特征
21典型泥石流通道基本特征
大规模泥石流发生后,该区域典型泥石流河道的流域面积、河床垂直落差等基本特征参数略有变化,但流域整体特征仍保持不变。山高坡陡,河床垂直落头大,各沟河床垂直落头最小。48岁以上,大多数在11岁到21岁之间。灾后景观仍然适合开采材料和水源,侵蚀使每条沟渠的局部河道变得陡峭,瀑布数量增加。降雨降低了滑坡堆积源的稳定性;重新启动的潜在原因。表1给出了泥石流沟实际勘察中14个代表性泥石流沟的具体基本特征参数。
图1典型泥石流通道分布位置下载原图
22泥石流的基本特征
第221章时空传质
根据现场调查结果,泥石流发生时间集中在2020年8月17日T9:00至15:00之间,调查区域覆盖北起水峪沟、南至宗家堡沟约4741平方公里。延伸至大坪里。国沟东起河谷,西至大坪里河谷,全长约2351公里。研究区内多条水道和斜坡参与了泥石流的产生,泥石流在区内多条水道和峡谷口处形成喇叭状淤泥,呈现出明显的团簇状(图1)。
222泥石流运动的连续性
研究区基岩遇水易软化,白龙江干流及河坡含有较多第四纪黄土、冲积物、残坡沉积物、泥石流沉积物。在泥石流方向上,顺流运动过程中,沉积在河道两侧坡脚的沉积物被降雨携带,参与泥石流的运动。该地区的泥石流可能会持续存在,因为斜坡失去了承载能力,很容易崩塌,重新加入泥石流运动。根据调查结果,大部分泥石流持续时间为2至3小时,表明该地区泥石流具有持续性。
第223章连环灾难
如图2所示,本次特大泥石流灾害发生过程存在清晰的事件链,具体包括以下3条灾害链。1、泥石流护岸/路基边坡冲击侵蚀路基空鼓封路、裂缝、塌方;2、泥石流沟底上升洪水水位上升泥石流掩埋道路;3、泥石流主河道填满主河道水位上升洪水影响两侧农田。
表1典型泥石流河道基本特征参数导出EXCEL
序列号
沟滑
流域面积km2流域面积km2
河床垂直落差
沟槽长度km沟槽长度km
沟口纬度数沟口纬度数
沟口经E沟口经E
沟口市的海拔高度是米。沟口市的海拔高度是米。
身高差米身高差米
泥石流堆积密度Sg/cm3泥石流堆积密度Sg/cm3
1
王沟
第389章
第0182章
173
33378515
104967819
116515979
31400
1929年
2
民族裂痕
270
第0186章
166
33383055
104963758
1106768311
30800
1843年
3
亚内尔古
第399章
0128
第338章
——867
10498117
988160278
43200
1843年
四
张家嘴沟
704
0210
第595章
33364017
104968425
962150269
124800
1886年
五
石门乡
4746
0119
第1475章
33483038
104743221
1102566284
176000
1929年
6
庙沟
092
0210
142
33482086
104730118
1117860596
29800
1800
7
杜家沟
第430章
第0150章
第285章
33443776
104828097
1102792847
42700
1886年
8
板桥沟
第1483章
0111
第662章
33474189
10484422
1297687866
73700
1886年
9
范家坝沟
第387章
0115
第277章
33512808
105085869
1562665894
31800
第1752章
十
文家沟
604
第0078章
第354章
33502622
105039915
1469401611
27500
第1779章
11
米康戈
2773
第0049章
921
33495014
105077651
1606412231
44800
第1772章
12
宗家堡沟
3646
0128
第1476章
33343457
104987505
1060849365
189300
1843年
13
仓古
第669章
第0276章
第466章
33480105
104731736
1098554077
128700
1843年
14
大品日古
3600
第0048章
第883章
33531044
105109413
1745126465
42700
1886年
图2灾难链损害下载
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