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论文选择汶川地震极震区汶川县为研究区,通过野外调查获取大量第一手资料,系统研究汶川县震后公路泥石流危害特点,开展公路泥石流风险分析,主要研究成果如下:
1、对汶川县公路沿线地震崩塌、滑坡开展了系统的考察,查明了都汶公路和省道303两侧的崩塌滑坡松散堆积物质的分布特征,为震后泥石流活动特征与风险分析提供基础数据。
2、对汶川县震后公路泥石流灾害做了系统的调查,归纳出汶川县主要公路沿线泥石流震后活动特征主要体现在以下4个方面:1)泥石流流体性质以粘性为主;2)暴发规模明显增大,沟道堵塞严重;3)泥石流多发生在面积较小的流域;4)高频性与群发性特点显著。震后泥石流对公路的危害较震前明显加剧,以高强度淤积和频繁堵江为特点,其危害方式分为直接危害和间接危害,直接危害包括:1)泥石流对公路桥涵的堵塞、冲击,2)泥石流对公路路面或桥涵的淤积和淤埋;间接危害包括:1)泥石流冲入河流后形成壅塞体,使河床淤积抬高,使河流中轴线发生变化,形成曲流,对桥墩、路基等形成强烈冲刷,2)泥石流堵塞河流,河水上涨,淹没公路。
3、基于地貌演化理论,结合蒋家沟流域研究成果,提出研究区主要公路沿线两侧泥石流沟敏感性初判分析方法。从震后泥石流发生的机理出发,选取流域面积、主沟比降、固体物质参照值、降雨等11个因子作为评价指标,利用灾害熵模型确定出灾害发生的关键因素并进行震后泥石流敏感性评价,其分析结果与震后的泥石流灾害实际情况较为一致。基于两种方法泥石流敏感性的对比分析表明,研究区泥石流流域大部分属于地貌演化的壮年阶段,且在震后受地质地貌基础的不稳定性以及地震诱发崩塌滑坡物质量的分布和高强度降雨的影响,属于较高敏感性泥石流沟由占总数的65%增加至78.3%。
4、依据单沟泥石流成灾过程,考虑泥石流对公路的危害方式,选取泥石流规模、泥石流淤埋公路程度、泥石流堵江程度3个因子作为泥石流对沿河公路危险性评价的指标,提出了这些指标的定量确定方法,建立基于泥石流成灾过程的危险性评估方法。根据公路的承灾特点和公路构筑物的抗灾能力,选取经济价值和防灾能力两类因子作为沿河公路的易损性评价指标,针对路基和桥涵分别确定具体评价因子并分级量化,建立了易损性评价方法。在此基础上结合GIS技术,提出了泥石流危害公路的风险评价和风险制图方法。运用上述方法对S303线全线和典型灾点进行石流危害公路风险评价,结果与实际调查灾情较为一致。此方法可以用于震后山区公路泥石流风险分析。泥石流