震区重力侵蚀及其产沙输沙效应研究——以震中牛圈沟为例  

Gravitational Erosion in Afflicted Areas and Its Effects of Sediment Yield and Transportation—A Case Study in Niujuangou Gully

作　　者：韩用顺[1,2] 梁川[2] 韩军[1] 黄鹏[1] 李龙伟[1] 彭述刚[1] 

机构地区：[1]湖南科技大学地理空间信息湖南省工程实验室,湖南湘潭411201 [2]四川大学水利水电学院,四川成都510642

出　　处：《四川大学学报（工程科学版）》2012年第S2期110-116,共7页Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(40901273);西部交通建设科技项目(2008-318-221-56&96);湖南科技大学研究生创新基金(S110127&S120033)

摘　　要：震区重力侵蚀及其产沙输沙效应造成严重的水土流失、河道淤积和城镇损毁,极大地改变了灾区生态环境并严重威胁灾后恢复重建和重大工程安全,是目前国内外研究的热点问题。以汶川地震震中牛圈沟流域为研究区,在崩塌、滑坡、泥石流等重力侵蚀区布设野外监测网,选择流域中下游的典型部位,采用GPS、全站仪、3D激光扫描系统和GIS等现代测绘技术,进行不同水土条件下的坡面、断面、沟道和地表形变监测,分析泥石流等重力侵蚀的发育特征、产沙输沙效应和致灾能力。研究结果表明:1)泥石流具有大冲大淤特征,在流域中下游一场泥石流最大冲刷和淤积深度分别达6.84和4.77 m;2)在沟道上部,泥石流表现为冲刷特征,其中最大冲刷6.84 m;3)在沟道中部,前期泥石流会产生弯道超高现象,凹岸比凸岸平均高出2.2 m,在后期泥石流表现出大规模冲刷作用,最大冲刷深度3.77 m;4)在沟道下部,前期泥石流表现为堆积特征,平均堆积厚度达1.65 m,后期泥石流表现冲刷作用,河床向一侧迁移,并形成倾斜河床;5)重力侵蚀具有强烈的产沙输沙效应,一场泥石流的平均产沙输沙量和堆积厚度可达到15.2×104m3和1.44 m、最大输沙量和冲刷深度分别可达16.2×104m3和1.53 m。研究结果可以为灾区重大工程选址选线、河流整治和次生山地灾害防治工程设计提供依据和参考,对保障山区公共与生态安全具有重要意义。震区重力侵蚀及其产沙输沙效应造成严重的水土流失、河道淤积和城镇损毁,极大地改变了灾区生态环境并严重威胁灾后恢复重建和重大工程安全,是目前国内外研究的热点问题。以汶川地震震中牛圈沟流域为研究区,在崩塌、滑坡、泥石流等重力侵蚀区布设野外监测网,选择流域中下游的典型部位,采用GPS、全站仪、3D激光扫描系统和GIS等现代测绘技术,进行不同水土条件下的坡面、断面、沟道和地表形变监测,分析泥石流等重力侵蚀的发育特征、产沙输沙效应和致灾能力。研究结果表明:1)泥石流具有大冲大淤特征,在流域中下游一场泥石流最大冲刷和淤积深度分别达6.84和4.77 m;2)在沟道上部,泥石流表现为冲刷特征,其中最大冲刷6.84 m;3)在沟道中部,前期泥石流会产生弯道超高现象,凹岸比凸岸平均高出2.2 m,在后期泥石流表现出大规模冲刷作用,最大冲刷深度3.77 m;4)在沟道下部,前期泥石流表现为堆积特征,平均堆积厚度达1.65 m,后期泥石流表现冲刷作用,河床向一侧迁移,并形成倾斜河床;5)重力侵蚀具有强烈的产沙输沙效应,一场泥石流的平均产沙输沙量和堆积厚度可达到15.2×104m3和1.44 m、最大输沙量和冲刷深度分别可达16.2×104m3和1.53 m。研究结果可以为灾区重大工程选址选线、河流整治和次生山地灾害防治工程设计提供依据和参考,对保障山区公共与生态安全具有重要意义。

关 键 词：重力侵蚀 野外监测 产沙输沙 牛圈沟 

分 类 号：TB-55[一般工业技术]