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坝底乡位于绵阳市北川县境西南部,处于青藏高原东缘龙门山构造带内,属侵蚀构造高中山地貌,青片河由北至南穿越场镇。场镇区滑坡、泥石流地质灾害发育,严重制约坝底乡社会经济的发展,尤其是“5.12”特大地震以后,地质灾害险情有加剧的趋势,开展坝底乡场镇地质灾害风险评价对地质灾害防灾减灾及场镇发展规划具有重要意义。 本文在对坝底乡地质背景、地质灾害类型及发育特征等系统调查,及一定的勘察和岩土体物理力学性质测试的基础上,详细分析地质灾害的形成条件、成因机制及其发育规律。针对场镇所发育泥石流沟的地形条件、物源条件、水源条件分别进行了详细调查及分析,结合现场有关试验得出泥石流动力学参数。利用FLO-2D泥石流模型,模拟泥石流发生时的运动状态,获取泥石流流体流动深度、流体速度等参数,选择泥石流泥深、流速、泥石流强度作为危险性评价因子,对场镇泥石流进行危险性区划。针对场镇滑坡灾害,以车站后山滑坡为例进行滑坡稳定性计算,通过计算对滑坡危险性做出定性分析。根据实地调查及结合遥感解译场镇泥石流危险范围内承载体资料,运用刘希林泥石流易损性评价模型对场镇区泥石流威胁范围进行易损区划。在危险性和易损型的基础上建立地质灾害风险评价模型,开展坝底乡场镇地质灾害风险评价,取得了如下主要研究成果。 (1)场镇区共发育小河沟、白沙沟、水田沟3条泥石流以及车站后山老滑坡、三溪村古滑坡。3条泥石流沟均为沟谷型泥石流,小河沟泥石流沟谷总体切割较深,主沟两岸斜坡为陡倾逆向坡,主沟沟源一带形成大量滑坡、崩塌、和潜在不稳定斜坡,为泥石流的暴发提供大量固体物源。白沙沟泥石流主沟总体切割较深,松散固体物来源主要为中下游两岸崩滑体,物源量较少,目前已做治理,暴发大规模泥石流的可能性小。水田泥石流主沟切割较深,松散固体物源主要为滑坡、崩塌和沟道堆积物,在连续强降雨条件下,易暴发中等规模泥石流。车站后山老滑坡和三溪村古滑坡均属弯曲拉裂型滑坡,两处滑坡均发育于志留系茂县群地层。其中,车站后山老滑坡堆积体方量为41.8万m3,经现场访问调查,大约发生于几十年以前,近期未发现新变形迹象,“5.12”地震后滑坡整体未见明显变形,整体基本稳定,仅前缘临空面发生局部小规模崩滑。三溪村古滑坡堆积方量达695万m3,滑坡发生时滑体堵塞清片河河道,经实地调查,滑体以被人工改造为居民区及耕地,滑体通过自身应力调整已趋于稳定,未见变形迹象。 (2)针对场镇区泥石流灾害,根据数值模拟得到不同降雨频率下研究区泥石流危险范围,选择泥石流泥深、流速、泥石流强度作为危险性评价因子,对场镇泥石流进行危险性区划,分低危险性、中危险性、高危险性3个等级。通过ARCGIS软件得出场镇区治理前不同重现周期下的地质灾害危险性分区图。当重现周期为100年时,场镇区泥石流危险范围为103310m2,高危险、中危险、低危险面积分别占50.6%、30.5%、18.8%。当重现周期为50年时,场镇区泥石流危险范围为62630m2,高危险、中危险、低危险面积分别占39.2%、47.9%、12.9%。当重现周期为20年时,场镇区泥石流危险范围为25030m2,高危险、中危险、低危险面积分别占33.8%、47.9%、18.3%。针对场镇滑坡灾害,本文在对研究区滑坡灾害的地质条件、发育特征进行详细调查的基础之上分析滑坡变形破坏特征及成因机制。以车站后山滑坡为例进行滑坡稳定性计算,以滑坡稳定性状态的方式表征滑坡危险性,对滑坡危险性做出定性分析。通过计算分析,场镇区两处滑坡整体均处于基本稳定状态,危险性小。 (3)在数值模拟的基础上,根据数值模拟得到的危险范围,结合遥感解译的结果,以及实地调查的承载体资料,运用刘希林泥石流易损性评价模型,将场镇泥石流危险范围内的承灾体按照物质易损度、经济易损度、环境易损度和社会易损度四个方面来进行价值计算,得到在不同重现周期下,场镇泥石流易损性分区图。当重现周期为100年时,高易损、中易损、低易损面积分别占总易损范围的48.7%、28.9%、22.4%。当重现周期为50年时,高易损、中易损、低易损面积分别占总易损范围的33.3%、46.5%、20.1%。当重现周期为20年时,高易损、中易损、低易损面积分别占总易损范围的30%、47.7%、22.2%。 (4)在危险性和易损性的基础上,进行研究区泥石流风险性评价。当重现周期为100年时,坝底乡高风险面积为42670m2,约占总面积的41.3%;中风险面积为39860m2,约占总面积的38.6%;低风险面积为20570m2,约占总面积的19.9%。当重现周期为50年时,坝底乡高风险面积为23750m2,约占总面积的38%;中风险面积为23740m2,约占总面积的38%;低风险面积为.14860m2,约占总面积的23.8%。当重现周期为20年时,坝底乡高风险面积为8580m2,约占总面积的49.1%;中风险面积为11660m2,约占总面积的66.8%;低风险面积为4360m2,约占总面积的24.9%。