泥石流地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理及治理設(shè)計(jì)實(shí)例（圖文并茂+原創(chuàng)）.ppt

1、,泥石流地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理及治理設(shè)計(jì) （圖文并茂 原創(chuàng)）,內(nèi) 容 泥石流的定義與工程分類 泥石流防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 泥石流的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 泥石流防治方案 泥石流防治措施 泥石流防治工程設(shè)計(jì) 泥石流防治工程實(shí)例,泥石流： 泥石流是一種自然現(xiàn)象，它是地殼隆起后再夷平過程必然出現(xiàn)的重力侵蝕現(xiàn)象。因此，泥石流的發(fā)生是必然的，可以說它是山地環(huán)境的一部分。 泥石流災(zāi)害： 由泥石流造成的災(zāi)害，包括人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、生態(tài)環(huán)境和資源破壞，稱為泥石流災(zāi)害。,泥石流的定義與工程分類,泥石流是松散土體和水的混合體在重力作用下沿坡面流動(dòng)的現(xiàn)象。,泥石流的定義：,泥石流的形成條件：,地形條件 陡峻的地形 固體物質(zhì) 條件 豐富的

2、松散固體物質(zhì) 水源條件 充沛的水源,高頻率泥石流溝谷 低頻率泥石流溝谷 ,泥石流工程分類：,我國(guó)城鎮(zhèn)防洪和防治泥石流按城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ50-92的防洪標(biāo)準(zhǔn)采用。,泥石流防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),重要 一般 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) P=2% P=5% 校核標(biāo)準(zhǔn) P=1% P=2%,泥石流的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算,泥石流流速 泥石流流量 泥石流徑流量 泥石流輸沙量 泥石流密度 泥石流沖擊力,泥石流流速計(jì)算,一般將泥石流分為稀性泥石流和粘性泥石流，采用不同的公式計(jì)算。,泥石流流量計(jì)算,形態(tài)調(diào)查法 配方法,根據(jù)野外調(diào)查泥石流的痕跡，測(cè)量泥位高和過流斷面面積，計(jì)算平均流速和流量，再根據(jù)其發(fā)生時(shí)間確定經(jīng)驗(yàn)頻率。,形態(tài)調(diào)查法,

3、山洪流量計(jì)算 根據(jù)中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)提供的暴雨資料，計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨并推求山洪設(shè)計(jì)洪峰流量。 Q=0.278(s/n)F Q 設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s）； ,配方法 （清水配方法）,泥石流設(shè)計(jì)流量 假定泥石流與暴雨洪水同頻率發(fā)生，采用配方法將暴雨洪水流量全部換算為泥石流流量，計(jì)算公式如下： （2） 式中：Qc設(shè)計(jì)泥石流峰值流量（m3/s）； ,單位泥石流體積所具有的重量稱為泥石流體的容重，泥石流容重可以采用實(shí)測(cè)法，或根據(jù)野外調(diào)查情況，查有關(guān)資料來確定。 根據(jù)泥石流體取樣容重的測(cè)定 在泥石流暴發(fā)時(shí)采集泥石流樣品，將所取得的樣品稱重，量其體積， c = Wc/Vc 式中：c為泥石流容重（t/m3）

4、；Wc為泥石流的重量（t）；Vc為泥石流的體積（m3）。 一般每個(gè)樣品體積不應(yīng)小于0.005m3,或重量不少于10kg。受取樣容器的限制，該方法獲取的樣品僅為泥石流體中顆粒較細(xì)的部分。由于XX山區(qū)泥石流溝暴發(fā)頻率低，能現(xiàn)場(chǎng)取樣的機(jī)會(huì)極少，泥石流容重很少采用實(shí)測(cè)的方法確定。,根據(jù)野外調(diào)查資料確定容重 泥石流流量形態(tài)調(diào)查法采用下式進(jìn)行計(jì)算， Ac Vc 為泥石流流量（m3/s）；Ac 為調(diào)查斷面的泥石流過流面積（m2）；Vc為泥石流流速（m/s）。 形態(tài)調(diào)查斷面應(yīng)選擇在溝道順直、斷面變化不大、無堵塞、無匯流、無回流、泥痕比較清晰的河段。最好調(diào)查兩處以上的泥痕，根據(jù)泥位在縱斷面上的連續(xù)性來判斷調(diào)查泥

5、位的可靠性，并據(jù)此計(jì)算泥石流的平均泥深、過流斷面面積和水力坡度。再根據(jù)前述的方法計(jì)算泥石流的流速，最后按式（10-7）計(jì)算泥石流的流量。,泥石流徑流量,根據(jù)泥石流歷時(shí)和最大洪峰流量，按照泥石流暴漲暴落的特點(diǎn)，將其過程概化為三角形，通過計(jì)算斷面的一次泥石流徑流量按下式計(jì)算: Vc=19 T Qc / 72 式中：Vc泥石流徑流量（m3）； ,一次泥石流沖出固體物質(zhì)總量按照下式計(jì)算： 式中：Vs通過計(jì)算斷面固體物質(zhì)實(shí)體總量（m3）； ,泥石流輸送固體物質(zhì)量計(jì)算,基本思想： ,泥石流防治工程方案設(shè)計(jì),泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)的基本原則,實(shí)事求是 以防為主，防治結(jié)合 因害設(shè)防，突出重點(diǎn) 因地制宜,綜合防

6、治方案 以攔擋為主 的方案 以排為主的防治方案 以生物工程為主的方案,泥石流防治的方案：,綜合防治方案：,以小流域?yàn)閱卧?全面規(guī)劃，綜合治理 工程措施、生物措施、預(yù)警報(bào)、管理措施等結(jié)合使用 多種防治建筑物聯(lián)合使用 災(zāi)害治理與發(fā)展經(jīng)濟(jì)相結(jié)合, （1）土建工程防治方案 在流域中上游泥石流活躍的主要支溝布置骨干攔沙壩攔截泥石流，防止或減輕大規(guī)模泥石流災(zāi)害； 在泥石流活躍的小支溝布置谷坊工程固坡穩(wěn)溝，減少支溝泥石流活動(dòng)； 在中下游居民點(diǎn)設(shè)置護(hù)村堤，防御中小規(guī)模山洪泥石流或高含沙水流的危害； 在溝口布置防洪堤，保護(hù)溝口XX村免遭洪水和高含砂水流襲擊。 （2）生物工程設(shè)計(jì)方案 生物工程以恢復(fù)流域生態(tài)環(huán)境

7、為主要目的，結(jié)合造林發(fā)展經(jīng)濟(jì)。在各支溝山坡的中上部發(fā)展水源涵養(yǎng)林680hm2，中下部營(yíng)造水土保持林370 hm2，水土保持薪炭林150hm2，水土保持經(jīng)濟(jì)林76 hm2，經(jīng)濟(jì)林17 hm2，溝道兩側(cè)營(yíng)造防護(hù)林。生物工程實(shí)施后，流域生態(tài)環(huán)境將向良性循環(huán)發(fā)展，逐步改變流域的匯流條件，減少水土流失，穩(wěn)坡固岸，抑制泥石流的發(fā)生發(fā)展。 （3）預(yù)警報(bào)工程設(shè)計(jì)方案 預(yù)警系統(tǒng)以減少人員傷亡為目的。由監(jiān)測(cè)點(diǎn)和預(yù)警站組成。在流域上、中、下游設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在溝口設(shè)預(yù)警站。通過對(duì)天氣預(yù)報(bào)和大氣降水監(jiān)測(cè)及資料分析，向政府有關(guān)部門提出發(fā)布泥石流預(yù)報(bào)或警報(bào)的建議。由政府部門通過警報(bào)裝置向流域內(nèi)各居民點(diǎn)發(fā)出泥石流預(yù)報(bào)或警報(bào)，通

8、知居民緊急避難。 （4）行政管理方案 管理工程內(nèi)容包括：易受泥石流危害居民點(diǎn)的搬遷，一般居民點(diǎn)避難點(diǎn)的選擇和建設(shè)，避難時(shí)撤離路線的選擇，避難時(shí)的組織工作，發(fā)布預(yù)警報(bào)的程序和權(quán)限。, 1土建工程編號(hào) 2居民點(diǎn) 3擬搬遷居民點(diǎn) 4擬遷往地點(diǎn) 5攔砂壩 6谷坊壩 7格柵壩 8護(hù)村導(dǎo)流堤 9原有護(hù)村堤加高、加固及延長(zhǎng) 10護(hù)村挑流壩 11生物工程林地界線索 12水源涵養(yǎng)林 13水土保持用材林 14水土保持薪炭林 15水土保持經(jīng)濟(jì)林 16經(jīng)濟(jì)林與農(nóng)耕地,以排為主的防治方案,主要工程措施：排導(dǎo)槽、小型攔擋壩、渡槽 合理布置 在排導(dǎo)槽、渡槽的上游布置少 量的小型攔擋壩,泥石流的防治措施與防治建筑物,泥石流的

9、防治措施 主要防治建筑物,泥石流防治措施,主要泥石流泥石流防治建筑物,攔砂壩 谷坊 排導(dǎo)槽 渡槽 停淤場(chǎng) 明洞,攔砂壩的種類 重力式 格柵式 柔性 樁林,泥石流攔砂壩（重力式）的特點(diǎn)： 作用 攔截泥沙、排水，水土分離 固定溝床、穩(wěn)定溝坡 壩后淤積泥沙反壓滑坡 結(jié)構(gòu) 壩體上游邊坡比 1:0.50.7 0 0.2 壩體上設(shè)有排水孔 一般不專門設(shè)溢洪道 消能 軟基消能,攔砂壩的布置,（一）壩址選擇的原則 通常在泥石流流域內(nèi)可建攔砂壩的壩址不多，要尋找理想的壩址更難。壩址一般選在泥石流的流通區(qū)，可利用中等或大比例尺地形圖（1/20001/10000），結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘選定，選擇壩址可考慮如下條件。 1

10、地質(zhì)條件 壩址附近應(yīng)無大斷裂通過，壩址兩岸山坡穩(wěn)定，無滑坡、崩塌、沖溝等不良地質(zhì)現(xiàn)象和泉水出露，溝床有基巖出露或基巖埋深較淺，壩基為基巖或密實(shí)的沉積物。 2地形條件 壩址處溝谷狹窄，而上游開闊，溝床縱坡較緩，溝谷對(duì)稱，兩肩高度能滿足壩高與庫(kù)容要求。 3建筑材料和施工條件 壩址附近有充足的石料、沙等當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希浑x公路較近，易于修筑施工便道，運(yùn)輸方便；有開闊施工場(chǎng)地，有可供使用的水源。,攔砂壩的布置 壩址初步選出后，攔砂壩的確切位置可根據(jù)下列原則作出決定。 1與防治工程總體布置協(xié)調(diào) 攔砂壩的布置應(yīng)與防治工程總體布置協(xié)調(diào),與上游的谷坊或攔砂壩，下游的攔砂壩或排導(dǎo)槽能合理地銜接。 2安全可靠 攔砂壩應(yīng)布置在崩塌與滑坡等突發(fā)性災(zāi)害沖擊范圍之外，能保證攔砂壩自身的安全。 3效益高 攔砂壩的布置應(yīng)能滿足本身的設(shè)計(jì)要求，有較好的綜合效益，如，有足夠的攔淤庫(kù)容，有足夠的壩高；既能攔沙，又能利用攔截的泥沙反壓滑坡等。,重力式攔砂壩的設(shè)計(jì),（一）荷載分析 作用于壩體