2008年“5.12”汶川特大地震发生后极震区连续多年暴发了特大型泥石流,表现出群沟暴发、规模大、范围广、持时长、危害重等特点,导致地震后泥石流相关治理工程部分失效。其中主要原因之一便是对强震区沟道型及高位滑坡型泥石流致灾机理认识不足,治理方案没有区分宽缓、窄陡沟道型与高位滑坡型泥石流致灾特点,相应的防控措施缺乏合理的优化组合。传统泥石流防治理论与技术不能完全满足强震区泥石流治理的特殊需求。按照党的十九大“健全公共安全体系”、“提高防灾减灾救灾能力”的要求,针对岷江上游窄陡沟道型泥石流展开研究,对于强震区泥石流灾害的防治具有重要意义。本文以窄陡沟道型泥石流为主要研究对象,在多时相遥感调查和野外调查的基础上,针对窄陡沟道型泥石流孕灾模式进行研究,归纳总结窄陡型泥石流主要物源供给方式和起动位置等,建立震后典型窄陡沟道型泥石流主要孕灾模式;采用遥感解译、野外调查与室内物理模拟实验结合的方法,研究窄陡型泥石流起动机理,建立窄陡沟道型泥石流的主要起动模式,取得如下主要研究成果:(1)烧房沟泥石流属于典型的滑坡堆积体集中补给型窄陡沟道泥石流,最主要物源为H1滑坡,其孕灾模式为:前期上游降雨形成泥石流堆积在H1滑坡堆积体上方,且导致滑坡稳定性降低;连续降雨使H1滑坡形成的堰塞体发生溃决失稳,形成大规模泥石流灾害。(2)张家坪沟泥石流属典型的沟道侵蚀型窄陡沟道泥石流,其物源起动模式为冲刷-掏蚀-滑塌-堵塞-溃决。其孕灾模式主要表现为:地震导致松散固体物源堆积于沟床和山坡;后期地表径流作用使得泥沙增多,伴随强烈冲刷和掏蚀;同时沟道下切引起边岸坍塌,产生堵塞和堵溃现象;泥石流前进动能逐步增大,进一步侵蚀与侧蚀沟床和沿岸松散物质,最终形成泥石流灾害。(3)室内物理模型试验结果显示:中值粒径为12.3mm,沟道坡度为25°、30°和35°的条件下,泥石流均以滑坡流态化方式起动,其起动过程主要为:初始水流持续入渗,堆积体上部表面颗粒逐渐被侵蚀且产生短时溜滑;堆积体呈饱和态时产生坡表径流,导致表层颗粒再次出现短时溜滑;含水率不断升高致使上部堆积体最终整体失稳,并呈流态化起动形成泥石流。(4)室内物理模型试验结果显示:中值粒径为8.5mm,沟道坡度为25°、30°和35°的条件下,泥石流均以沟床侵蚀型方式起动,其起动过程主要为:水流不断入渗,坡体下部首先产生径流,且下部表层颗粒逐步被侵蚀冲出,逐渐产生泥石流,之后径流从下至上不断扩展,最终导致上方堆积体产生揭底。(5)室内物理模型试验结果显示:中值粒径为4.4mm,沟道坡度为25°、30°和35°的条件下,泥石流均以消防管效应方式起动,其起动过程主要为:起初水流在坡体上部产生小股束流持续扩展,引起少量颗粒起动,进而对堆积体产生强烈的冲刷和掏蚀,之后引发上部颗粒大量起动,且在中部产生淤积;径流持续扩张,并裹挟沿程堆积物淤积至中部淤高点处;随着堆积体容重持续增大,当流量达到起动值后,中上部堆积体被完全冲刷,起动形成泥石流。(6)由室内物理模型实验过程和数据可知,在同样中值粒径条件下,沟道坡度的改变基本不影响泥石流的起动方式,而坡度仅是起到了加快泥石流进程的作用。相同坡度条件下,中值粒径越大,对应泥石流起动所需孔隙水压力也越大;相同中值粒径条件下,坡度越陡,对应泥石流起动所需孔隙水压力则越小。