【摘要】：近年來,人類對山區(qū)地質環(huán)境的擾動不斷加劇,加之極端天氣的作用,導致泥石流災害頻繁發(fā)生,嚴重威脅著人民的生命財產(chǎn)安全,制約了山區(qū)經(jīng)濟建設發(fā)展。因此,研究泥石流的形成機理,對泥石流災害進行合理的演化預測并找到行之有效的防治措施,繼而建立一套山區(qū)泥石流災害形成演化與防治研究的方法體系,已勢在必行。本文以柞水縣金米泥石流為研究對象,通過現(xiàn)場勘察與工程地質調繪,查明了金米泥石流的分區(qū)特征、物源特征,對泥石流的重度、流速、流量、沖擊力等物理力學參數(shù)進行了分析計算。從地形條件、地質條件、水動力條件三方面分析了泥石流的成因,基于環(huán)剪試驗探討了泥石流的形成機理。采用模比系數(shù)分析法推測了泥石流暴發(fā)的周期規(guī)律,探討了泥石流流域的穩(wěn)定性及演化趨勢,對泥石流的危險范圍和風險值做出了預測。在此基礎上,給出了金米泥石流的防治工程建議。研究取得的主要進展如下:(1)金米泥石流分區(qū)特征明顯,計算泥石流新增固體物源儲量時,按侵蝕模量預測了坡面侵蝕產(chǎn)生的物源,同時考慮了側蝕溝道產(chǎn)生的動態(tài)物源量;采用綜合分類的方法,將金米泥石流的類型概述為:自然條件下形成的、由暴雨激發(fā)的、現(xiàn)代高頻水力型、稀性混合類溝谷泥石流。(2)利用胡凱衡的經(jīng)驗關系式計算得出了金米泥石流啟動的臨界土體含水量為0.354,利用費俊翔的經(jīng)驗公式計算得到了金米泥石流啟動的臨界坡度為13.9°;認為2012年賈家溝發(fā)生的泥石流為滑坡型泥石流,將其轉化的過程分為滑體啟動階段、轉化階段、泥石流階段;通過環(huán)剪試驗發(fā)現(xiàn)滑體滑動剪切過程中由于顆粒的分層破碎作用導致剪切面處會聚集粒徑較小的粉質黏土,并產(chǎn)生液化,這將促進滑體向溝道下游滑動并解體形成泥石流。(3)根據(jù)金米泥石流的特征,將其在一個周期內發(fā)展演化分為孕育期、發(fā)展-旺盛期、衰退期三個時期;認為泥石流與降雨具有相似的準周期,利用模比差積曲線法得到了金米泥石流長周期為17~24年,短周期為4~9年;通過作圖擬合得到了賈家溝和豬家溝的縱剖面形態(tài)指數(shù),認為賈家溝目前處于泥石流旺盛階段,豬家溝處于泥石流發(fā)展階段。(4)基于劉希林的預測模型預測了泥石流的危險范圍,結合經(jīng)濟風險和生命風險兩方面因素預測金米泥石流綜合風險值為797.54萬元。在以上研究的基礎上,建議金米泥石流的防治方案為“兩道攔擋壩+一道谷坊壩+排導渠+擋墻+清淤”。確定了各分項工程的設計參數(shù),并進行了防治工程的穩(wěn)定性驗算。本文的研究成果可為山區(qū)泥石流災害的形成機理研究、發(fā)展演化預測提供研究思路,并為泥石流的防治提供理論依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 柞水縣地質災害危險程度圖本研究在對金米泥石流野外勘察和工程地質調繪的基礎上，分析了該泥石流的特征，探索了泥石流的形成機理及演化規(guī)律，結合金米泥石流的具體特點針對性出了防治方案，研究結果不僅可以為金米泥石流的防治提供依據(jù)，更重要的是將為一個典型案例進行詳細剖析，總結出研究山區(qū)泥石流災害形成演化與防治的方系，為山區(qū)泥石流災害的形成機理研究、發(fā)展演化預測提供研究思路，并為泥石防治提供理論依據(jù)。.2 國內外研究現(xiàn)狀.2.1 泥石流研究現(xiàn)狀泥石流現(xiàn)象雖然早就存在，但其作為一個獨立的研究對象的時間并不長久。19，Blackwelder 博士發(fā)表了一篇名為《半干旱山區(qū)泥石流的地質作用》的文章，是錄的關于泥石流最早的研究論文[5]。前蘇聯(lián)學者在二十世紀六十年代曾關注過杜

第二章 研究區(qū)地質環(huán)境條件第二章 研究區(qū)地質環(huán)境條件2.1 地理位置及交通金米泥石流地處柞水縣小嶺鎮(zhèn)，行政區(qū)劃屬陜西省商洛市，距省會西安約 110km柞水縣與長安、藍田、山陽、寧陜等縣接壤，縣內有 S302 和 S307 兩條省道，可經(jīng)S307 省道至小嶺鎮(zhèn)，但路況較差。隨著 2018 年 12 月水陽高速的正式通車，小嶺鎮(zhèn)的交通條件有了大幅度的改善。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P642.23

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本文編號：2656594