姚振国, 刘建周, 牛贝贝, 孙红义

(黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450003)

泥石流是地质、地貌、水文和气象等综合因素作用的产物,是一种自然灾变过程[1]。泥石流形成的条件比较复杂,影响因素较多,就地貌因素而言,其流域面积、沟道比降、主沟长度等地貌形态是影响泥石流易发程度的重要指标。而沟道流域面积的大小,不仅影响沟道比降、主沟长度等其它地貌形态指标,还对强降雨的汇集、松散物质的分布等地质、水文条件产生影响。

本文从不同区域(流域)易发泥石流的沟道流域面积特征统计入手,分析泥石流流域面积的非线性特征,重点探讨流域面积的大小对沟道泥石流易发程度的影响。同时针对不同的流域面积,深入探讨暴雨洪水流量配方法计算泥石流峰值流量的适用性。

1 泥石流流域面积统计特征

1.1 流域面积大小分布特征

通过收集不同典型泥石流易发区域(流域)泥石流沟道地貌特征样本[2-5],对具有代表意义的沟道泥石流流域面积进行了统计分析,结果表明(图1),泥石流易发沟道流域面积一般<30 km2。在5个统计区域中,有3个样本区域(流域)面积>30 km2的泥石流沟道所占比<10%,50%以上的统计样本流域面积<2 km2;另2个统计样本区域(流域)面积>30 km2的泥石流沟道所占比接近10%,50%以上的统计样本流域面积<10 km2。

图1 不同样本区域(流域)泥石流沟道面积占比图[2-5]Fig.1 Area proportion of debris flow valley in different sample areas

1.2 流域面积非线性特征

近年来,部分学者应用分形理论,用分维作为描述泥石流沟谷地貌各要素的参数,表征了在特定的地质环境下泥石流沟谷演变的自相似性的本质特征,揭示出流域面积、沟谷长度和沟床比降等地貌要素对泥石流发育和形成具有一定的控制作用。……