泥石流作为一种地质灾害,对人类的生命财产安全和城镇建设构成了极大的威胁。2018年6月25日,北川县境内发生“6·25”特大暴雨,最大降雨量达354mm,历史罕见,北川多地出现严重灾情,陈家坝乡杨家沟在此次降雨过程中发生泥石流。本文以北川县杨家沟泥石流为研究对象,基于野外现场调查和其他背景资料,分析杨家沟区域的自然地理和地质环境条件和杨家沟泥石流的发育条件并对其成因机制进行说明。在此基础上运用刘希林评价模型和层次分析法对杨家沟泥石流的危险性进行评价。并对“6·25”泥石流后桩林坝的损毁过程和机制进行分析。最后,基于FLO-2D模型,对杨家沟在无工程条件、工程完好条件以及部分治理工程损毁条件下进行数值模拟,将得到的3组模拟结果与现场实测值及其他理论公式计算值进行比较,验证数值模拟结果的准确性,对已建治理工程的防治效果作出评价;并对杨家沟泥石流进行危险性分区,为将来杨家沟的防灾减灾提供依据。本文得到的主要结论有:(1)杨家沟位于北川县陈家坝乡,属都坝河流域,系湔江二级支流,流域面积约24.7km~2,主沟长约9.5km,主沟平均比降为148‰。崩滑物源是杨家沟泥石流物源的重要组成部分,魏家山滑坡为主要物源地。(2)根据现场调查和灰色理论确定了泥石流规模、发生频率等7个评价因子,运用刘希林评价模型计算出杨家沟泥石流的危险度为高度危险。基于层次分析法,将与泥石流危险度密切相关的流域面积、主沟长度、主沟平均比降等9个因子作为方案层,将地形地貌条件、物源条件、诱发因素及气象条件作为准则层,最终算得杨家沟泥石流的危险度也属高度危险。两种方法得出的结论与现场调查判断相一致。(3)基于FLO-2D模型,对泥石流的运动过程进行不同重现周期下(10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇)的数值模拟。在无工程条件下,模拟结果显示:杨家沟泥石流的冲出方量、堆积区面积、堆积平均厚度等都随着重现周期的增大而增大。且堆积厚度基本都遵循由堆积扇中心向边缘逐渐减小的规律。将杨家沟泥石流危险区域划分为高危险区,中危险区,低危险区,利用FLO-2D模拟得到杨家沟泥石流危险性分区图。模拟结果显示:高危险区面积较大,中低危险区面积较小。(4)结合杨家沟已建的治理工程,将坝体插入到模型中,模拟得到在工程完好条件下的杨家沟泥石流运动情况,模拟结果显示:当重现周期为10年、20年一遇时,泥石流固体物质均被拦挡坝截留,泥石流固体物不能到达堆积区;在50年、100年一遇的重现周期下,泥石流固体物质冲出量大于坝体库容,泥石流体越坝运动到了堆积区,但其冲出量、堆积区面积、堆积平均深度等参数均小于无工程条件下的相应数值;泥石流体在坝后出现了回淤的现象,形成回淤区,且流体的运动速度也有所减小。与无工程条件相比,高危险区面积显著减小。这表明泥石流治理工程能够有效降低泥石流的危险性,减小对受威胁对象的损害。(5)对“6·25”泥石流后桩林坝的损毁过程和机制进行分析,计算出桩林坝前沟床覆盖层的冲刷深度为2.8m,并将冲刷过程划分为三阶段。结合杨家沟坝体在“6·25”泥石流后的实际损毁情况,模拟得到在部分工程损毁条件下的杨家沟泥石流运动情况,结果显示:在20年一遇的重现周期下,泥石流固体物质冲出量小于坝体库容,只有少部分固体物质通过坝体损毁处到达堆积区;而在50年、100年一遇的重现周期下,泥石流固体物质冲出量大于坝体库容,大量泥石流体通过坝体损毁处运动到了堆积区,其冲出量、堆积区面积、堆积平均深度、堆积最大深度等参数均小于无工程条件下的相应数值但大于工程完好条件下的相应数值。这表明在部分工程损毁条件下,泥石流治理工程依然能够对20年一遇的泥石流进行有效防治,对50年一遇的泥石流的防治作用有限,对超越设防标准的100年一遇的泥石流起不了重要防治作用。与无工程条件相比,高危险区面积显著减小,但与工程完好条件相比,高危险区面积有所增加;说明在修建减灾工程后,堆积区的危险性得到了一定的控制,但是部分工程的损毁对防治工程的效果造成了不利影响。