水利工程論文-淺談土石山區(qū)泥石流發(fā)生機(jī)理與坍塌量模型.doc

水利工程論文-淺談土石山區(qū)泥石流發(fā)生機(jī)理與坍塌量模型摘要：泥石流的坍塌量與降雨量、山坡坡度、集水面積、巖石種類等因子密切相關(guān)，根據(jù)對(duì)土石山區(qū)泥石流的調(diào)查，分析泥石流的發(fā)生機(jī)理，提出土石山區(qū)泥石流坍塌量模型。關(guān)鍵詞：泥石流土石山區(qū)發(fā)生機(jī)理坍塌量模型河北省山區(qū)面積占全省總面積的61，約11.6萬(wàn)km2，由于山區(qū)復(fù)雜的地形、地貌和人類不合理的活動(dòng)，使泥石流滑坡和坍塌等山地災(zāi)害不斷發(fā)生。燕山土石山區(qū)是典型的泥石流多發(fā)區(qū)，19941997年連續(xù)4年頻繁發(fā)生泥石流，沖毀農(nóng)田、村莊被淹、交通堵塞，甚至造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。泥石流嚴(yán)重威脅著山區(qū)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。1土石山區(qū)泥石流的類型及特點(diǎn)1.1土石山區(qū)泥石流的類型泥石流具有動(dòng)能和勢(shì)能，在流動(dòng)時(shí)2540是固體物質(zhì)，容重1.62.3t/m3，泥石流固體物質(zhì)的成分、數(shù)量及方式，決定了泥石流的類型。從泥石流的活動(dòng)發(fā)育情況上看，可以歸納為8種類型，即：雨水泥石流、潰決泥石流、地下水泥石流、冰雪泥石流、滑坡泥石流、火山泥石流、地震泥石流和人為泥石流。燕山土石山區(qū)泥石流多屬于雨水泥石流，雨水泥石流又可分為山坡型泥石流和溝谷型泥石流兩種。據(jù)調(diào)查，山坡型泥石流多發(fā)生在2/3的山坡高度處，坡體形狀為桃形較多，也有長(zhǎng)方形和橢圓形，滑坡處小地形半徑較小，前舌較大，滑坡體的組成上部為砂壤土腐殖質(zhì)，厚度為2030cm；下部為坡積碎石，一般礫徑為48cm，堆積物厚度30100cm；底部為風(fēng)化殘積物和透水性較差的巖層。溝谷型泥石流也是由山坡泥石流轉(zhuǎn)化形成，一般發(fā)生在山坡較高的坡位，多為三面環(huán)山，一面開(kāi)口的地形，流通區(qū)縱坡較大，并有多級(jí)坡坎。1.2泥石流的特點(diǎn)在燕山土石山區(qū)，民間對(duì)泥石流稱為“水泡、龍扒”，它由水、土、石混和而成，具有形成快、危害大、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)。一般說(shuō)來(lái)，前期降雨歷時(shí)長(zhǎng)，土壤飽和，后期降雨強(qiáng)度大，易發(fā)生坡面泥石流和溝谷型泥石流，坡面泥石流具有產(chǎn)生范圍大而沖擊力小，溝谷型泥石流產(chǎn)生范圍小，但沖擊力大的特點(diǎn)，表層滑坡一般坡度為2545，相對(duì)危害性?。欢槍踊缕露纫话銥?050，危害性大。2泥石流的發(fā)生機(jī)理通過(guò)對(duì)土石山區(qū)的承德縣、寬城縣、平泉縣、興隆等縣的203處泥石流調(diào)查分析，泥石流是含有大量泥沙和石塊突然爆發(fā)的一種流體，歷時(shí)短，破壞力大，成因復(fù)雜，泥石流坍塌量與降雨量、降雨強(qiáng)度、集水范圍、山坡坡度和坡向、植被、巖石種類和風(fēng)化程度、山坡土層厚度等諸多因子密切相關(guān)，而且各因子之間也相互影響和制約。本文對(duì)泥石流坍塌量與降雨量、集水區(qū)面積、山坡坡度、巖石種類和土層厚度等主要因子作初步分析。2.1泥石流崩塌量與降雨量燕山土石山區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候帶，多年平均降雨量542mm，全年的降雨集中在79月份，占全年總降雨量的6070，且多以暴雨形式出現(xiàn)(表1)。由表可以看出，泥石流坍塌量與降雨量的大小有關(guān)，經(jīng)計(jì)算分析，泥石流崩塌量與降雨量成對(duì)數(shù)關(guān)系(圖1)，其公式為：y=24769Ln(x)994082.2泥石流坍塌量與集水面積將調(diào)查的相同降雨量情況下的集水面積分別進(jìn)行計(jì)算(表2)。泥石流坍塌量與集水面積的關(guān)系(圖2)，泥石流坍塌量與集水面積成對(duì)數(shù)關(guān)系，其公式為：y=5016.3Ln(x)162532.3泥石流坍塌量與山坡坡度泥石流坍塌量與山坡坡度成指數(shù)關(guān)系(表3圖3)，其公式為：y=0.0005x4.80182.4泥石流坍塌量與山坡土層厚度土石山區(qū)泥石流坍塌量與發(fā)生泥石流坡面的土層厚度