甘肃省舟曲县泥石流特征及危险度评价
甘肃省舟曲县泥石流特征及危险度评价
舟曲县地形起伏较大，地质构造复杂，岩土体破碎，泥石流、滑坡等地质灾害相当发育，尤其泥石流发生甚是频繁，区内泥石流沟谷共有87条。泥石流是舟曲县内第一大灾害类型。且泥石流灾害对当地经济建设发展有着严重制约。
本文通过对舟曲县相关资料的认真、充分调查，以舟曲县地理概况及工程地质条件为基础，对区内泥石流的特征进行分析、总结。区内泥石流主要是泥石流和水石流；区内泥石流具有空间分布特征：普遍性和不均匀性；而发生时间主要在雨季；区内泥石流灾害具突发性、继承性和反复性。舟曲县内控制泥石流的主要因素为地质构造、地层结构、地形地貌和岩土体结构。地震、降雨及人类工程活动是泥石流的诱发因素，植被及地下水情况对泥石流灾害具有影响作用。
通过对区内地质背景条件，确定了泥石流形成的影响因子。通过灰关联分析方法确定主要危险因子及次要危险因子，然后通过已有公式对区内某一泥石流进行危险度评价。
第1章绪论
1.1 选题背景及研究意义
泥石流是一种多伴随强烈破坏性且较为复杂的流体，其来势凶猛、流速快、流量大，破坏力强、发生时间
短且复发频率高。这种突发性的自然灾害现象，多发生在山区坡地或山区沟谷深壑中，在地质构造，地形地貌，气象水文，人类经济活动等因素的综合作用下，通常饱含着大量的泥砂与岩石块体，是一种固体与液体两相混合的重力流体，呈现出粘性层流或稀性紊流的运动状态[1]。
我国泥石流灾害遍及26个省、市的广大山区，总共有几万条泥石流沟[2]，是世界上遭受泥石流灾害最严重的国家之一。泥石流灾害平均每年造成的直接经济损失达10亿元之多，死亡人数近千人[3]。泥石流对我国山区的经济建设和发展有着严重不良作用，因此，必须重视对泥石流的研究和危险度评价。
甘肃省舟曲县，是我国泥石流、滑坡、地震三大地质灾害多发区。舟曲一带是秦岭西部的褶皱带，山体分化，破碎严重，大部分属于炭灰夹杂的土质，非常容易形成地质灾害。
2010年8月7日，在舟曲县东北部山区突降特大暴雨，降雨量高达97毫米，持续时间有40多分钟，引发了罗家峪、三眼峪等四条沟系的特大地质灾害，泥石流长约5千米，平均深度高达300多米，平均厚度约5米，总体积达750万立方米，泥石流流经区域皆夷为平地。
截至2010年9月7日，舟曲8-7特大泥石流灾害中共计遇难1481人，受伤1824人，失踪284人。初步估计直接经济损失达4亿人民币。
2010年11月10日，国务院发布了《舟曲灾后恢复重建总体规划》,《规划》中要求对城乡居民住房恢复
全面重建，对影响居民安全的灾害隐患点进行有效治理，建立起健全的预防和预报体系，使此后可能发生的泥石流所造成的损失降到最低。
评估灾害危险可能性的定量表达即为危险度，所谓泥石流危险度是指研究区泥石流可能遭受危害的程度大小，以概率值的方式表达出来，其可以有效，准确反映泥石流现在所处的状态以及未来的发展趋势。泥石流危险度评价是一项环境保护和减灾的非工程措施，对防灾救灾都具有重要的指导意义[4]。
舟曲已发生过一次特大泥石流，且由于舟曲地质构造属于复合褶皱带，受各期构造运动的强烈影响，岩体较破碎。泥石流灾害产生破坏后果日益严重，频率也越来越高，为保障舟曲县人民的生命财产安全、正常生产生活和舟曲重建区的
繁荣稳定，对泥石流的诱发、影响因素认识和危险度评价提出了进一步要求。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
5分钟前兰州地震了
国外对泥石流灾害非常重视，对于泥石流危险度评价的研究也相对较早。
泥石流危险性评价已经是是国内外地质灾害科学研究的重要热点之一，也是地质灾害预测预报和防灾工
作中的重内容，现已成为国际性热点研究之一。滑坡泥石流等地质灾害较为严重的发达国家早已非常重视滑坡泥石流等的基础性研究，目前对泥石流的研究水平已经大幅提高了[5]。
较早的泥石流研究文献，见于1928年美国地质学家Blackwelder博士的《半干旱山区的地质营力：泥石流》，作者认为泥石流是一种地貌过程，并提出陡峻的山区地形，大量的松散物质，强烈的局部暴雨和稀疏的植被覆盖是泥石流形成的基本条件[6]。应联合国成员国的要求，1976年联合国决定由国际工程地质联合会（IAEG）执行滑坡泥石流危险度评价的基础研究。此研究由美国联邦地质调查局的Vames博士带头执行，在1984年完成了该研究，研究报告系统地总结了世界各国这些年来对滑坡泥石流的研究成果，此次研究的成果在第三届国际地貌学大会与第28届国际地质学大会上都作为特邀报告进行交流，为各国滑坡泥石流灾害评价提供了具有可靠性、规范性的技术方法[7]。1984年伦敦大学皇家学院Hansen教授总结出了滑坡泥石流危险性评价的四点重要内容[8]，为以后的泥石流危险度评价研究奠定了必要的理论基础。前人对泥石流的危险度评价为后来的研究提供了大力的支持，对当前的泥石流危险度评价的发展有重要指导作用。
1.2.2 国内研究现状
我国对于泥石流及泥石流危险度评价起步较晚，当前仍处于发展初级阶段，所以在方面的研究在国际上也相对落后。随着我国经济的迅猛发展，对于山区的开发也越来越快，因此对于泥石流等山体灾害的认识的要求也越来越高。
1986年，我国最早对于泥石流危险度评价的研究起始于谭炳炎的泥石流严重程度的综合评判。其研究主要是从定性角度对泥石流的危险性做出判别，之后其完成的泥石流沟的判别方法和流量化综合评判的科研成果在铁路部门得到推广和应用[9]。对我国泥石流危险度评价的发展具有重要指导意义。
1.3 研究内容
①分析论文的选题背景、目的及意义
②舟曲县内地质环境概况
③分析舟曲县内泥石流特征
④区内某泥石流沟谷危险度进行评价
1.4 研究方法及基本原理
本文主要利用灰关联分析法对泥石流沟谷进行泥石流危险度评价，其方法及基本原理为：首先将所得的原始数据按均值化方法进行无量纲处理，可得均值化矩阵，再利用主要危险因子序列与各个次要危险因子序列做绝对差值，出最大和最小绝对差值，最终算出主要危险因子和次要危险因子的关联度。将每个主要危险因子的两个关联度的均值作为主要危险因子的关联度，再求各个次要危险因子的关联度之
和，然后将各因子的关联度与总和相除就可得到权重值。对泥石流危险度进行评价时，首先利用灰关联度的计算结果确定所选用各个危险因子的权重值，然后建立评价模型。
第2章研究区地理概况及工程地质条件概述
2.1 地理概况
舟曲县位于甘肃南部，甘南藏族自治州东南部，介于东经103°51′30″--104°45′30″，北纬33°13′--34°1′。东临武都县，北接宕昌县、文县和四川省九寨沟县接壤。海拔高度在1173米--4505米之间。舟曲县东西全长99.4公里，南北宽88.8公里。
图2.1 舟曲县地理概况图
2.2 工程地质条件
2.2.1 地层岩性
舟曲县附近方圆几十公里宽的范围主要由泥盆系、石炭系、二叠系及三叠纪薄层砂岩、千枚岩或板岩，及薄层灰岩组成。由于植被覆盖较差，岩石经过强烈的风化。舟曲县所在的白龙江北岸，主要地层为泥盆系和二叠系组成，南岸则主要由志留系组成。舟曲县东侧岷江穿过的地层除泥盆系、二叠系之外，大部分地区切过了三叠系。
舟曲县及邻近地区主要地层组成（陕西省地质局，1970）：

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