大流域泥石流成灾特征与形成机制
——以金川县曾达沟“6.27”特大型泥石流为例
2021-12-13陈宁生胡桂胜刘恩龙倪化勇
黄 洪,陈宁生,胡桂胜,刘恩龙,倪化勇
(1.中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川 成都 610041; 2.中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川 成都 610041;3.中国科学院大学,北京 100049; 4.四川大学 水利水电学院,四川 成都 610065; 5.中国地质调查局成都地质调查中心,四川 成都 610081)
泥石流是一种高浓度、宽级配的多项非均质流体[1-2]。姚振国[3]等对392条泥石流沟统计分析发现,流域面积对于泥石流发育和形成起着控制作用,且泥石流易发流域面积多小于30 km2;已有研究表明大流域泥石流的形成主要是由于沿途的侧蚀和揭底冲刷作用[4-7]。降雨是控制泥石流形成的最重要因素之一[8-11],降雨分为前期降雨和激发雨强。前期降雨可通过改变土体结构和降低泥石流的降雨阈值从而影响泥石流的发生[12]。陈宁等[1]在研究岷江流域暴发泥石流的降雨条件时发现前期降雨量在60 mm~110 mm左右,短历时强降雨达到15 mm~45 mm就有可能发生泥石流,这说明随着前期降雨的增大,激发泥石流所需的临界降雨量随之减小;霍晓燕[13]等发现当前期降雨导致土壤饱和率从0.20分别增加到0.50和0.80时,激发泥石流的雨强分别减少13.7%~16.2%和26.8%~31.8%;此外,在前期降雨充足的情况下,地表将产生有利于泥石流暴发的超渗产流和超蓄产流[14]。在此背景下,本文以金川县曾达沟“6.27”泥石流为例,通过分析泥石流灾害发生前的降雨特征,结合曾达沟工程治理措施与非工程治理措施,阐明了前期累计降雨如何对泥石流形成产生影响。本研究可为大流域泥石流灾害的预警预报和防治措施提供些许参考。……
