泥石流是我国西部山区常见的一种地质灾害类型,通常具有突发性、群发性、破坏力强的灾害特点。鉴于沟谷型泥石流构成的严重危害,对其评价预测具有极为重要的实际意义。由于沟谷型泥石流灾害形成条件的复杂性,泥石流的评价预测始终是一个亟待解决的科学难题。由此可见,进一步认识沟谷型泥石流形成条件及动力特性,对该类泥石流的评价预测和治理具有重要意义。本研究以茂县南新镇白水寨沟为典型实例,通过资料收集、现场调查、工程地质分析以及数值仿真模拟等相结合的方法来研究沟谷型泥石流的形成条件以及沟谷特征,通过定性和定量分析了流域的地貌演化,总结古泥石流的发育特征以及古泥石流演化历史,计算出现代泥石流的容重、流量等动力学参数以及运用CFX软件对现代泥石流动力学进行三维流场数值模拟,在古泥石流演化的基础上,利用遥感技术划分出物源的演化规律,综合评价预测了沟谷型泥石流的发展趋势以及提出相应的工程治理措施。取得主要成果如下:(1)白水寨沟泥石流沟流域呈扇形状,面积为68.2km~2,主沟纵长12.8km。泥石流物源以滑坡为主,固体物质静储量为27295.18×10~4m~3,可能参与泥石流活动的动储量为774.13×10~4m~3,主要分布在左沟大水沟及主沟中下游段。(2)由计算熵值的定量分析可知,研究区在地形地貌上具有发生泥石流的条件。其中主沟的熵值H=0.67,地貌演化阶段为老年期,支沟大水沟的熵值H=0.36,地貌演化阶段为壮年期。(3)沟口堆积地貌显示白水寨沟是一条多期次发生的泥石流沟,历史上发生过Ⅳ期泥石流,堆积扇为扇套扇特征。Ⅰ期泥石流规模最大,方量约925.10×10~4m~3,后几期规模方量分别为388.30×10~4m~3、108.62×10~4m~3、45.13×10~4m~3,而最近“7.10”泥石流的方量约19.29×10~4m~3,规模逐渐减小。该沟在历史上至少经历过一次从形成—发展—衰退—停歇的演化,是一条衰退期的泥石流沟。(4)通过ANSYS中的CFX模拟结果得:当降雨为10年一遇(P=10%)时,白水寨沟泥石流最大流速为11.39m/s,平均流速为4.32m/s,沟口的流速为1.28 m/s;当降雨为20年一遇(P=5%)时,白水寨沟泥石流最大流速为13.18m/s,平均流速为4.67m/s,沟口的流速为1.39m/s;当降雨为50年一遇(P=2%)时,白水寨沟泥石流最大流速为14.78m/s,平均流速为5.96m/s,沟口的流速为1.98m/s;当降雨为100年一遇(P=1%)时,白水寨沟泥石流最大流速为15.91m/s,平均流速为6.73m/s,沟口的流速为2.53m/s,与稀性泥石流计算公式所得值2.41 m/s基本吻合。(5)白水寨沟的泥石流易发程度的量化分值为100,该沟泥石流的易发程度为易发。白水寨沟仍具备再次爆发泥石流灾害的物源、地形的内在条件,且伴随全球气候环境的不断恶化,极端气候出现的强度和频率逐渐增大,该地域今后仍存在出现更大降雨强度的可能,且极可能再次发生泥石流灾害,泥石流规模可能随降水量增大而增大。(6)当白水寨沟暴发100年一遇的大规模泥石流时,其造成岷江的全部堵断可能性较大;当白水寨沟暴发50年一遇的泥石流及以下时,会不同程度的淤积岷江以及填充下游铜钟电站的库区。因此,对流域提出的工程治理措施建议为:采取拦挡、排导以及生物工程等综合治理。