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近年来受地震影响,川西地区的泥石流呈多发趋势,而受地震影响形成的泥石流也已成为众多学者的研究热点。但对于一些爆发周期较长、植被覆盖高的泥石流沟,却因疏于关注和防范,往往会造成惨重的人员、财产损失。流速作为泥石流运动特征参数中的核心,因泥石流的突发性和流体复杂的阻力特性,难以通过监测和理论公式准确获取。目前普遍使用的经验公式由于各种系数取值具有很强的人为主观性,造成计算所得流速与实际流速之间存在误差,影响泥石流的预防、整治措施效果。 马颈子沟泥石流位于四川省石棉县,流域内具有很高的植被覆盖率,集中性的大方量松散物源点少,且近数十年来均无泥石流发生,故当地居民在沟道两侧和沟堆积扇附近从事生产活动并建有大量房屋。2013年7月4日,该流域遭受暴雨袭击,短时间内即引发特大型泥石流,导致大量房屋被毁,造成严重人员伤亡和财产损失。为做好马颈子沟及类似泥石流流域的防治工作,保证群众的生命及财产安全,研究此沟道泥石流的形成条件、启动机理及其获取准确的泥石流运动特征参数以便提供相应的防治、预警措施是非常必要的。 本文通过野外调查与室内模拟试验得出以下主要结论: (1)马颈子沟流域内虽然具有很高的植被覆盖率,但在常年累月的积累下,沟道及两侧岸坡坡脚仍可堆积充足的潜在不稳定物源,一旦遭遇暴雨情况极易启动。而此次泥石流在形成初期,还曾在沟道内发生堵塞现象,当拥塞体渍决后,泥石流流量进一步加大,最终将固体大量物质冲出。 (2)基于马颈子沟泥石流的现场调查测量,通过室内自制试验沟槽模拟马颈子沟泥石流弯道超高现象,在不同的弯道特征(R/B)条件下,观察、获取凹、凸岸弯道泥痕数据。通过数理统计研究弯道超高值△h与泥石流流速的关系,验证弯道超高法在计算流速时具有较好的的准确性,并依据所得数据进一步修正流速与弯道超高值的相关关系式为:△h=2.8(v)c2/glgR2/R1。 (3)将室内试验归纳修正的公式应用于马颈子沟泥石流的运动特征参数计算中,获得此次泥石流的容重、流速、流量、一次冲出沟口固体物源总量、冲击力等特征值。将计算结果与沟口堆积扇方量、房屋破坏程度和目击者描述进行对比验证,发现修正公式在实际运用中具有较好的适用性和准确性,并确定此次“7.4”马颈子沟泥石流属于特大型-低频-暴雨类-沟谷型-稀性泥石流。