汶川地震三大片区降雨特征分析及泥石流预警方法研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:sinjorzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
泥石流具有较大的破坏性,欲减小泥石流危害,主要方法就是对泥石流进行监测预警。5.12汶川特大地震之后,汶川地震区在几个汛期内,特别是2010年8月中旬在四川省三大片区爆发了泥石流,这些泥石流灾害具有群发性、突发性、破坏性、灾害链效应等特征。结合以往其他强地震后泥石流爆发情况加以分析,可以断定,汶川地震区泥石流灾害还会持续较长时间。2013年4月20日,四川省雅安市芦山县再次爆发了7.0级大地震,证实了这一观点。泥石流监测被视为获取研究泥石流的基础数据较为理想的方法,可以准确的掌握泥石流的启动和运动过程;而泥石流预警则可以在泥石流造成不可挽回的灾害之前,迅速地组织疏散和撤离,从而最大程度减小泥石流的危害。因此,通过研究汶川地震三大片区泥石流特征,建立强震区泥石流监测预警临界值,从而对汶川地震三大片区泥石流进行准确的预警,具有重要的理论意义和社会意义。本文通过对汶川地震三大片区典型的七条泥石流沟进行调查,结合勘察资料统计得出红椿沟、烧房沟、牛圈沟和走马岭沟内的崩滑堆积物型物源占总物源量的50%以上。“8.13”泥石流事件之后,在主要研究对象的六条泥石流沟内,崩滑堆积物型物源依然是泥石流形成最主要的物源供给,占总物源量的40%以上。其他可能参与泥石流运动的物源类型有潜在崩滑堆积物型物源、沟道老堆积物型物源以及坡面浅表层堆积型物源。通过对三大片区降雨时间、空间分布规律探索和研究,总结出三大片区占全年降雨量60%以上的降雨量集中在汛期(6~9月),汛期降雨量年际变化突出,仅两年年际降雨变化显著,有加大趋势,应继续保持关注汛期雨量监测,提高警惕。此外,一场雨的时空分布不均匀。在一场降雨过程中降雨量的峰值在沟的不同位置来临有先有后,且沟内不同位置不同高程的降雨量及其峰值不同。在研究降雨量与高程的关系时发现降雨量的耦合因素不止只有高程,还有其他诸如大气环流、水汽含量、山脉、气温、太阳辐射、地形的陡缓等因素。就降雨量与高程的关系而言,三大片区降雨量与高程的关系较差,也即是说,对于三大片区,降雨量与高程没有明显的线性关系,降雨量并未随着高程的增加而加大。因此,在三大片区泥石流监测预警过程中,选取预警预报的参考雨量计时,不能单一的考虑高程因素,而应该主要考虑置于泥石流沟的形成区或者主要物源处的雨量计。本文参考台湾詹钱登,李文熹等人建立的泥石流降雨预警方法,进行三大片区泥石流发生降雨驱动指标RTI和降雨预警临界值研究时,通过降雨过程划分标准、降雨参数的定义和降雨预警临界值的讨论,计算泥石流爆发的降雨量(直接激发雨量)及其前期降雨量(间接激发雨量),把降雨强度I和总有效累计雨量Rt相乘,乘积以RTI表示,也即定义的泥石流爆发降雨驱动指标。另外,通过引入逻辑斯分布来说明泥石流发生的可能性,并建立不同泥石流发生可能性所对应的降雨预警临界值。根据这个方法,建立了三大片区各种可能性下的泥石流发生降雨预警临界值。除此之外,为易于表明一个连续降雨过程激发泥石流的可能性,本文以RTI20值作下临界线、RTI60值作为中临界线,以RTI90作为上临界线,把泥石流发生降雨警戒区域划分为四个区域:蓝色区(即RTI≤RTI20)、黄色注意区(即RTI20<RTI<RTI60)、橙色警戒区(即RTI60<RTI<RTI90)及红色警报区(即RTI≥RTI90),其中蓝色区为安全区,黄色注意区为泥石流低可能发生区,橙色警戒区区为泥石流中可能发生区,红色警报区为泥石流高可能发生区。总之,RTI值越接近上临界线表示爆发泥石流可能性越高。分析2013年7月8日文家沟泥石流、走马岭沟泥石流和2013年7月10日牛圈沟泥石流事件实例。统计降雨监测数据,得到降雨过程的小时雨强和前期有效累计降雨量等降雨指标,将降雨指标统计结果结合以往泥石流事件的降雨资料,将其全部绘制在降雨预警图中,反验制订的泥石流预警模型。在泥石流发生后,泥石流堆积物又转变成了新的沟道物源,准确的测量泥石流堆积物的方量,有利于后面泥石流预警模型的修正和研究。因此,为了在泥石流的调查过程中精确测量泥石流沟道地形和泥石流堆积体积,总结运用三维激光扫描进行精确地形测量和计算泥石流堆积体积的方法。首先,在泥石流发生之前(最好在汛期来临之前)对泥石流沟道和治理工程库区进行三维激光扫描,经过数据去噪、插补和提取等步骤获得一期三维点云数据,在泥石流爆发之后,再次对泥石流沟道地形和治理工程库区进行三维激光扫描,获得二期点云数据,将两期的地形点云数据进行叠加对比,然后通过布尔运算可以得到泥石流对沟谷的冲刷和侵蚀范围和深度,亦可以精确计算泥石流堆积物体积。
其他文献
该文运用非线性有限元方法分析了钢筋混凝土分体柱框架的抗震性能,为分体柱框架的工程应用提供了可靠的理论根据.文中首先根据已有得分体柱试验资料,拟合了分体柱P-△骨架曲
土壤中广泛存在的针铁矿(goethite,α-FeOOH)及腐殖酸对铀都具有高效的吸附络合能力。本文旨在通过人工合成针铁矿与腐殖酸改性针铁矿,对比研究其对含铀废水的去除效果及机理。分别采用针铁矿及腐殖酸改性针铁矿作为吸附剂,考察吸附剂投加量、接触时间、溶液初始pH值及反应后pH值、U(VI)浓度以及温度等对铀吸附效果的影响,并采用一系列的表征手段获得两种吸附材料的粒径、比表面积、电镜下形态特征以及
浅埋大跨地下洞室是地下工程的一个分支,其特点、围岩变形及破坏机理与深埋洞室不同,且其开挖与支护过程是一个动态的过程,通过对该动态过程的数值模拟进行开挖与支护方案的
该文通过对资料进行整理、分析和研究,总结出适用于岩溶地区工程地质勘察的方法 .根据岩溶地基的不同变形破坏形式以及岩溶形特征和分布情况对岩溶地区桩基础问题进行分类.并
该文系统分析了价值工程的特点,并在归纳文献己有的理论和方法的基础上,综合运用多门学科的相关知识,对价值工程在施工项目管理中的应用进行了进一步的探讨,重点研究了施工项
学位
汽轮发电机基础作为汽轮机的支承结构,结构可靠对发电机组的安全运行起着至关重要的作用,其抗震性能的优劣直接关系到地震作用下核心设备能否保全以及电厂能否安全运营,因而好的
5.12汶川地震、4.20芦山地震后,山洪泥石流灾害愈加频发。地震灾区一方面需要防灾减灾,一方面还面临着生态恢复的问题。其中,植物措施在地震灾区如泥石流源区中的应用需要明确根
桩基础是目前高层建筑中最常用的基础式,随着高层及超高层建筑大量兴建,近年来,中国各类桩基的设计、计算、施工和检测技术都得到了迅速发展.由于桩-土体系是一个杂的力学体
该文以黄浦江行人隧道浦东出入口竖井基坑和地铁2号线工程为背景,在分析实测数据的基础上,利用Mindlin弹性理论解、弹性地基梁理论及三维有限元理论就地铁盾构推进与邻近基抗