汶川大地震后,强震造成汶川县绵虒镇一带山体疏松塌陷形成了大量松散堆积物源,当地多雨,强降雨冲刷堆积物引发泥石流灾害频发。根据相关的研究,未来5年内该区域泥石流灾害虽不及强震后的数年,但仍属壮年期,发生概率大于震前。因此,研究该区域内松散堆积物源物源侵蚀与堆积特征,对该区域的泥石流灾害防治、灾害预警具有十分重要的现实意义。本文以2019年8月20日发生的锄头沟泥石流为例,通过遥感影像、无人机航拍照片和现场调查资料三者相结合,分析锄头沟堆积物源堆积侵蚀特征,以此为基础采用well-balanced数值方法模拟泥石流的运动和堆积特征。根据模拟结果研究其动力学过程,并为相关工程建设提供基础资料和维护建议。主要工作成果如下:(1)现场调查研究区工程地质资料,确定地形地貌和地层岩性等工程地质条件,划分锄头沟的形成区(包括主沟和各个支沟)、流通区、堆积区的流域范围及其工程地质条件。(2)对锄头沟的堆积物源进行了现场分析。据分析锄头沟堆积物源可分为崩滑堆积物源和沟道堆积物源两种,崩滑堆积物源共有30.4万m~3;沟道堆积物源共133.9万m~3,在沟内流水的作用下形成了大量陡立的侵蚀面。(3)通过对比泥石流发生前后的遥感影像,获得锄头沟流域内堆积物的宏观变化特征,主要得到以下结论:1)锄头沟形成区中大部分区域内的堆积物未有启动痕迹,仅形成区主沟下游和小沟支沟内有堆积物启动向流通区运移;2)流通区内二三级拦挡坝坝体正下方均有沟道堆积物启动向下游运移;3)流通区下游堆积物受堆积区地形影响自上游到下游堆积宽度逐渐变宽;4)堆积区堆积物集中堆积于排导槽内,最后冲出锄头沟沟口,最大冲出距离测得210m,在沟口淤积面积8.77×10~4m~2。(4)通过对比泥石流发生前后的现场调查资料和无人机航拍照片,分析锄头沟内堆积物的侵蚀运移细观特征,主要得到以下结论:1)此次泥石流启动位置在麻地槽沟沟口附近主沟;2)拦挡坝上游堆积物有粗颗粒-细颗粒的分布形式;泥石流对拦挡坝下游的沟道的侵蚀程度加深;3)二级拦挡坝下游沟道受到泥石流侵蚀下切,有部分泥石流固体物质在岸坡堆积,最终形成陡立的侵蚀面;4)流通区三级拦挡坝下游侵蚀与堆积特征有明显的区域性变化,以B18崩滑堆积体为界,上游沟道被泥石流侵蚀程度较高;下游被泥石流侵蚀程度较低,被大量泥石流固体物质覆盖;5)沟口堆积物集中淤积在排导槽中并有部分溢出淹没了部分民居,最终泥石流冲出的最大距离为210m。(5)确定well-balanced数值模拟使用的各个参数,通过well-balanced数值方法得到“8.20”泥石流的流深、流速分布情况。基于模拟结果得到以下结论:1)2%降雨频率模拟得到最大冲出距离209m,沟口堆积物面积10.1×10~4m~2,其结果最符合实际情况;2)基于前人的研究成果,通过模拟结果中的流深、流速分析锄头沟流域内的侵蚀和堆积的特征。得到锄头沟流通区物源的动力学特征,从而提出锄头沟泥石流的防护工程维护建议。