地质灾害机理及治理设计实例
塌。泥石流爆发雨强小于2~4mm/10min。除岩性因素外,滑坡、崩塌严 重的沟谷多发生粘性泥石流,规模大;反之,多发生稀性泥石流,规模 小。多位于强烈抬升区;岩层破碎,风化强烈,山体稳定性差,滑坡、 崩塌发育、植被差。沟床和扇形地上泥石流堆积新鲜,无植被或仅有稀 疏草丛。粘性泥石流沟中、下游沟床坡度大于4%。
形态调查断面应选择在沟道顺直、断面变化不大、 无堵塞、无汇流、无回流、泥痕比较清晰的河段。最好 调查两处以上的泥痕,根据泥位在纵断面上的连续性来 判断调查泥位的可靠性,并据此计算泥石流的平均泥深、 过流断面面积和水力坡度。再根据前述的方法计算泥石 流的流速,最后按式(10-7)计算泥石流的流量。
泥石流径流量
Vs = Cv Vc = Vc(rc-rw)/(rs-rw)
式中:Vs——通过计算断面固体物质实体总量(m3); Vc——泥石流径流量(m3); rc——泥石流容重(t/m3); rw——水容重(t/m3); rs——泥沙比重(t/m3)。
泥石流防治工程方案设计
基本思想:
按照泥石流活动的自然规律调整人类的 行为,根据泥石流发生、发展、成灾的规 律,采取必要的工程手段,最大限度地减 轻泥石流灾害。
泥石流灾害防治工程设计的基本原则
➢ 实事求是 ➢ 以防为主,防治结合 ➢ 因害设防,突出重点 ➢ 因地制宜
泥石流防治的方案:
➢ 综合防治方案 ➢ 以拦挡为主 的方案 ➢ 以排为主的防治方案 ➢ 以生物工程为主的方案
综合防治方案:
▪以小流域为单元, 全面规划,综合治理 ▪ 工程措施、生物措施、预警报、管理措 施等结合使用 ▪ 多种防治建筑物联合使用 ▪ 灾害治理与发展经济相结合
低频率泥石流沟谷Ⅱ 泥石流爆发周期一般在10年以上。固体物质主要来于沟床,泥石流
发生时“揭床”现象明显。暴雨时坡面产生的浅层滑坡往往是激发泥石 流形成的重要因素。泥石流爆发雨强,一般大于4mm/10min。泥石流规 模一般较大,性质有粘有稀。分布于各地构造区的山地。山体稳定性相 对较好,无大型活动性滑坡、崩塌。中、下游沟谷往往切于老台地和扇 形地内,沟床和扇形地上巨砾遍布。植被较好,常常是“山青水秀”, 沟床内灌木丛密布,扇形地多已辟为农田。粘性泥石流沟中、下游沟床 坡度小于4%。
我国防洪标准采用。
城市等别
防洪标准(重现期:年)
河(江)洪、 海潮
山洪
泥石流
特别重要城市
≥ 200
100~50
>100
重要城市
200~100
50~20
100~50
中等城市
100~50
20~10
50~20
小城市
50~20
10~5
20
泥石流防治工程设计标准
设计标准 校核标准
重要
P=2% P=1%
一般
P=5% P=2%
泥石流的设计参数与计算
➢ 泥石流流速
➢ 泥石流流量 ➢ 泥石流径流量 ➢ 泥石流输沙量 ➢ 泥石流密度 ➢ 泥石流冲击力
泥石流流速计算
一般将泥石流分为稀性泥 石流和粘性泥石流,采用不 同的公式计算。
泥石流流量计算
•形态调查法 • 配方法
根据泥石流历时和最大洪峰流量,按照泥石流暴涨 暴落的特点,将其过程概化为三角形,通过计算断面的一 次泥石流径流量按下式计算:
Vc=19 T Qc / 72 式中:Vc——泥石流径流量(m3);
Qc——设计泥石流峰值流量(m3/s); T——泥石流历时(s)。
泥石流输送固体物质量计算
一次泥石流冲出固体物质总量按照下式计算:
泥石流灾害:
由泥石流造成的灾害,包括人员伤亡、财 产损失、生态环境和资源破坏,称为泥石流 灾害。
泥石流的定义:
泥石流是松散土体和水的混合体 在重力作用下沿坡面流动的现象。
泥石流的形成条件:
地形条件 固体物质 条件 水源条件
陡峻的地形 丰富的松散固体物质 充沛的水源
泥石流工程分类:
高频率泥石流沟谷Ⅰ 基本上每年均有泥石流发生。固体物质主要来源于沟谷的滑坡、崩
形态调查法
根据野外调查 泥石流的痕迹, 测量泥位高和过 流断面面积,计 算平均流速和流 量,再根据其发 生时间确定经验 频率。
配方法 (清水配方法)
山洪流量计算
根据《中小流域暴雨洪水计算手册》提供的暴雨资料, 计算设计暴雨并推求山洪设计洪峰流量。
Q=0.278ψ(s/τn)F
Q — 设计洪峰流量(m3/s); ψ— 洪峰径流系数; τ— 汇流时间(h); n — 暴雨衰减指数; s — 暴雨雨力(mm/h); F — 流域面积(km2)。
受取样容器的限制,该方法获取的样品仅为泥石流体中颗粒较 细的部分。由于XX山区泥石流沟暴发频率低,能现场取样的机 会极少,泥石流容重很少采用实测的方法确定。
根据野外调查资料确定容重
泥石流流量形态调查法采用下式进行计算,
Qc= Ac· Vc
式中,Qc 为泥石流流量(m3/s);Ac 为调查断面 的泥石流过流面积(m2);Vc为泥石流流速(m/s)。
地质灾害机理及治理设计 (图文并茂 原创)
内容
• 泥石流的定义与工程分类 • 泥石流防治工程设计标准 • 泥石流的设计参数计算 • 泥石流防治方案 • 泥石流防治措施 • 泥石流防治工程设计 • 泥石流防治工程实例
泥石流的定义与工程分类
泥石流:
泥石流是一种自然现象,它是地壳隆起后 再夷平过程必然出现的重力侵蚀现象。因此, 泥石流的发生是必然的,可以说它是山地环 境的一部分。
单位泥石流体积所具有的重量称为泥石流体的容重,泥石流 容重可以采用实测法,或根据野外调查情况,查有关资料来确 定。
根据泥石流体取样容重的测定 在泥石流暴发时采集泥石流样品,将所取得的样品称重,量其 体积,
c = Wc/Vc 式中:c为泥石流容重(t/m3);Wc为泥石流的重量(t);Vc
为泥石流的体积(m3)。 一般每个样品体积不应小于0.005m3,或重量不少于10kg。
泥石流设计流量 假定泥石流与暴雨洪水同频率发生,采用配方法将暴雨
洪水流量全部换算为泥石流流量,计算公式如下:
Qc=Q(1+φ)D
(2)
式中:Qc——设计泥石流峰值流量(m3/s); φ——泥石流修正系数,φ=(rc-rw)/(rs-rc); rc——泥石流容重(t/m3); rw——水容重(t/m3); rs——泥沙比重(t/m3); D——泥石流堵塞系数。