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急陡沟道泥石流起动特征模型试验研究——以汶川县福堂沟为例
引用本文:李宁,唐川,龚凌枫,杨成长,陈明,甘伟.急陡沟道泥石流起动特征模型试验研究——以汶川县福堂沟为例[J].地质学报,2020,94(2):634-647.
作者姓名:李宁  唐川  龚凌枫  杨成长  陈明  甘伟
作者单位:1) 成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059,1) 成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059,1) 成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059,2) 重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队,重庆,401121,1) 成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059,1) 成都理工大学,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059
基金项目:本文为国家重点研发计划(编号2017YFC1501004)和国家自然科学基金项目(编号41672299)的资助成果。
摘    要:急陡沟道泥石流是汶川震区发现的一类特殊泥石流,调查发现其具有物源量大、侵蚀强烈,冲出规模大等特点,是震区地质灾害治理的难点。本文以汶川县典型急陡沟道泥石流福堂沟为原型,分析了其发育条件和特征,并通过模型试验等手段,还原并分析了急陡沟道泥石流起动及形成的过程,以及相应的土体内部参数变化特征。试验显示在20°、25°、30°的坡度和480mL/s、410mL/s、360mL/s的径流量的试验条件下,泥石流分别以不同的方式起动(沟床侵蚀型、滑坡流态化起动型、消防管起动型),同时结合实验过程中土体内部孔隙水压力及体积含水率变化特征的研究,详细还原了相应的泥石流起动全过程。试验数据的分析结果显示,在不同的起动方式下,土体内部的数据变化表现出不同的特征:其中,不同试验条件下的泥石流起动孔隙水压力呈现出规律性差异,即水槽坡度、径流量越大,泥石流所需的起动力越小;此外,坡度越大,土体所需的饱水时间越长,而在相同坡度下,流速越大,预饱水时间越短;研究还发现,泥石流的爆发时间与沟床坡度呈反比,并且径流量越大,泥石流持续时间也越长。基于实验结果,通过相似理论计算得到的泥石流起动流速,与实际情况一致,表明本的研究结论可为汶川震区急陡沟道泥石流的研究提供参考。

关 键 词:急陡沟道泥石流  汶川县  物理模拟实验  起动模式  起动特征
收稿时间:2018/12/6 0:00:00
修稿时间:2019/3/15 0:00:00

An experimental study of starting characteristics of steep channel debris flow:a case study of the Futang gully in the Wenchuan County
LI Ning,TANG Chuan,GONG Lingfeng,YANG Chengzhang,CHEN Ming and GAN Wei.An experimental study of starting characteristics of steep channel debris flow:a case study of the Futang gully in the Wenchuan County[J].Acta Geologica Sinica,2020,94(2):634-647.
Authors:LI Ning  TANG Chuan  GONG Lingfeng  YANG Chengzhang  CHEN Ming and GAN Wei
Institution:1) State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059,1) State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059,1) State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059,2) Nanjiang Hydrogeological& Engineering Geology Brigade, Chongqing, 401121,1) State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059 and 1) State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059
Abstract:
Keywords:steep- channel debris flows  Wenchuan County  physical simulation experiments  starting mode  starting characteristics
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