云南某山前泥石流特征及理论计算

云南某山前泥石流特征及理论计算

[摘要]根据对泥石流的流域特征、泥石流特征和堆积物特征进行分析，该泥石流为准山前沟谷型中～大型稀性砂石型泥石流。经现场调查试验，科学选取计算参数，采用雨洪修正法（东川泥石流流量公式）和西南地区（铁二院）公式，模拟计算出泥石流设计流量和流速，为泥石流治理设计提供了必要的依据。计算结果与该县水利局对2010年8月1日发生泥石流时现场测量最大洪峰流量、流速基本相近，证明理论计算结果可靠。本文通过对泥石流实例的特征分析和理论计算，为今后坝区边缘的山前泥石流防治在工程实际中的运用提供了参考。

[关键字]泥石流泥石流特征设计流量设计流速

1.泥石流流域特征

该泥石流位于云南省某坝区，流域面积为55.46km2，形似一”鸭梨形”，集流时间短，河道长17.7km。泥石流流域特征见表1。

2.泥石流特征

⑴泥石流流体特征

据该泥石流1986年7月26日暴发的泥石流情况描述：这次泥石流规模最大，暴发时，有响声隆隆和硫磺气味，地有震感，流体呈稀～稠浆状。当时所做的现场泥石流浆体试配，泥石流密度为1.53t/m3。

⑵泥石流暴发频率及流量

暴发频率：该泥石流1953年至今，暴发中～大型泥石流8次，平均每7.1年暴发一次；1985年以来暴发6次，平均每4.2年暴发一次。小型泥石流几乎每年都会暴发，暴发频率有上升趋势。

泥石流流量：该泥石流30年一遇流量为121.48m3/s，50年一遇流量为145.51m3/s，100年一遇流量为173.99m3/s。

⑶泥石流堆积物特征

沿河道分布的堆积物，纵坡平缓，坡度45～16.7‰。平面上泥石流堆积物粒径自上而下变细。泥石流一次淤积厚度一般大于0.15m，最大2.3m，估算最大一次淤积量≥8.5万m3。

3.泥石流类型

该泥石流堆积扇均位于山前地带，沟谷明显，流体密度在1.32～1.53t/m3间，

为准山前沟谷型泥石流，泥石流性质为稀性砂石型泥石流，规模中～大型，目前处于发展期。

4.泥石流发展趋势

近期泥石流有由发展期向旺盛期发展的趋势。通常中型泥石流三年到十年暴发一次，小型泥石流几乎年年暴发。

5.泥石流设计流量

⑴流体密度（ρc）：现场调查试验为1.32～1.53t/m3，取1.40t/m3。

⑵固体物密度（ρh）：取2.6t/m3。

⑶堆积物颗粒级配：堆积物粒径20～40cm，最大直径≥1.0m。粒径＞2mm 的占总量的80%。

⑷采用雨洪修正法（东川泥石流流量公式）计算，成果见表2.

据该县水利局对2010年8月1日发生泥石流时现场测量最大洪峰流量为137.67m3/s，相当于50年一遇流量，和理论计算结果QC，2%基本相近，证明理论计算结果可靠。

6.泥石流设计流速：

采用西南地区（铁二院）公式（由于篇幅有限，计算参数选取及分析本文不在累述），计算结果，不同断面位置该泥石流流速（VC）为3.78～6.65（m/s）。

7.结论

⑴该泥石流为准山前沟谷型泥石流，泥石流性质为稀性砂石型泥石流，规模中～大型，目前处于发展期。

⑵泥石流的浆液密度为1.40g／cm3，为稀性泥石流，固体密度为2.60t/m3。松散固体物储量为1164.75×104m3，可移动方量为154.14×104m3。

⑶该泥石流出口断面处泥石流流量QC，3.33%=121.48m3/s，QC，2%=145.51m3/s，QC，1%=173.99m3/s，泥石流流速VC=6.05m/s。