Geoscience ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (01): 83-91.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.108
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Received:
2020-06-24
Revised:
2020-10-25
Online:
2021-02-12
Published:
2021-03-12
CLC Number:
HUO Xin. Development Characteristics of Chada Debris Flow in Southeast Tibet and Its Influence on the Proposed Station[J]. Geoscience, 2021, 35(01): 83-91.
物源类型 | 数量/个 | 静储量/ 104 m3 | 占比/% | 动储量/ 104 m3 | 占比/% |
---|---|---|---|---|---|
崩滑物源 | 7 | 65.21 | 4.29 | 5.84 | 15.34 |
沟道物源 | 10 | 564.91 | 37.17 | 8.09 | 21.24 |
冻融物源 | 31 | 77.82 | 5.12 | 7.91 | 20.77 |
坡面物源 | 10 | 811.87 | 53.42 | 16.24 | 42.65 |
合计 | 58 | 1 519.81 | 100.00 | 38.08 | 100.00 |
Table 1 Source statistics of Chada debris flow gully
物源类型 | 数量/个 | 静储量/ 104 m3 | 占比/% | 动储量/ 104 m3 | 占比/% |
---|---|---|---|---|---|
崩滑物源 | 7 | 65.21 | 4.29 | 5.84 | 15.34 |
沟道物源 | 10 | 564.91 | 37.17 | 8.09 | 21.24 |
冻融物源 | 31 | 77.82 | 5.12 | 7.91 | 20.77 |
坡面物源 | 10 | 811.87 | 53.42 | 16.24 | 42.65 |
合计 | 58 | 1 519.81 | 100.00 | 38.08 | 100.00 |
形态分区 | 清水区 | 形成区 | 流通区 | 堆积区 |
---|---|---|---|---|
高程/m | 4 550~5 447 | 4 000~4 550 | 3 750~4 000 | 3 672~3 750 |
Table 2 Statistics of debris flow morphology and elevation
形态分区 | 清水区 | 形成区 | 流通区 | 堆积区 |
---|---|---|---|---|
高程/m | 4 550~5 447 | 4 000~4 550 | 3 750~4 000 | 3 672~3 750 |
方案 | 1/n | Hc/m | Vc/(m/s) |
---|---|---|---|
D23K方案 | 12.5 | 1.50 | 7.63 |
DK方案 | 12.5 | 1.11 | 4.86 |
CK方案 | 8.8 | 0.50 | 2.28 |
Table 3 Calculation results of debris flow velocity in each scheme
方案 | 1/n | Hc/m | Vc/(m/s) |
---|---|---|---|
D23K方案 | 12.5 | 1.50 | 7.63 |
DK方案 | 12.5 | 1.11 | 4.86 |
CK方案 | 8.8 | 0.50 | 2.28 |
方案 | 冲起高度ΔH/m | 爬高ΔHp/m |
---|---|---|
D23K方案 | 2.97 | 4.75 |
DK方案 | 1.20 | 1.93 |
CK方案 | 0.26 | 0.42 |
Table 4 Calculation results of debris flow run-up in each scheme
方案 | 冲起高度ΔH/m | 爬高ΔHp/m |
---|---|---|
D23K方案 | 2.97 | 4.75 |
DK方案 | 1.20 | 1.93 |
CK方案 | 0.26 | 0.42 |
方案 | Vc | α/(°) | λ/γ | W/tf | F/(tf/m2)及FS/tf |
---|---|---|---|---|---|
D23K方案 | 7.63 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=14.82 |
γ=0.3 | FS=58.28 | ||||
DK方案 | 4.86 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=6.01 |
γ=0.3 | FS=37.10 | ||||
CK方案 | 2.28 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=1.32 |
γ=0.3 | FS=17.39 |
Table 5 Calculation results of impact force of debris flow in each scheme
方案 | Vc | α/(°) | λ/γ | W/tf | F/(tf/m2)及FS/tf |
---|---|---|---|---|---|
D23K方案 | 7.63 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=14.82 |
γ=0.3 | FS=58.28 | ||||
DK方案 | 4.86 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=6.01 |
γ=0.3 | FS=37.10 | ||||
CK方案 | 2.28 | 66 | λ=1.47 | 3.27 | F=1.32 |
γ=0.3 | FS=17.39 |
类型 | 实际值 | 转换函数 | 转换值 | 权重系数 | 分项计算 |
---|---|---|---|---|---|
泥石流 规模m/103m3 | 196.3 | M=0,m≤1 M=lgm/3,1<m≤1000 M=1,m>1 | 0.76 | 0.29 | 0.22 |
暴发频率f/(次/百年) | 1 | F=0,f≤1 F=lgf/2,1<f≤100 F=1,>100 | 0 | 0.29 | 0 |
流域面积s1/km2 | 23.8 | S1=0.2458× S1=1,s1>50 | 0.74 | 0.14 | 0.10 |
主沟长度s2/km | 7.8 | S2=0.2903× S2=1,s2>10 | 0.88 | 0.09 | 0.08 |
流域相对高差s3/km | 1.78 | S3=2s3/3,0≤s3≤1.5 S3=1,s3>1.5 | 1 | 0.06 | 0.06 |
流域切割密度s6/km-1 | 1.01 | S6=0.05s6, 0≤s6≤20 S6=1,s6>20 | 0.05 | 0.11 | 0.01 |
不稳定沟床比例s9/% | 75 | S9=s9/60,0≤s9≤60 S9=1,s9>60 | 1 | 0.03 | 0.03 |
危险度H | 0.50 |
Table 6 Calculation of factor conversion in risk degree
类型 | 实际值 | 转换函数 | 转换值 | 权重系数 | 分项计算 |
---|---|---|---|---|---|
泥石流 规模m/103m3 | 196.3 | M=0,m≤1 M=lgm/3,1<m≤1000 M=1,m>1 | 0.76 | 0.29 | 0.22 |
暴发频率f/(次/百年) | 1 | F=0,f≤1 F=lgf/2,1<f≤100 F=1,>100 | 0 | 0.29 | 0 |
流域面积s1/km2 | 23.8 | S1=0.2458× S1=1,s1>50 | 0.74 | 0.14 | 0.10 |
主沟长度s2/km | 7.8 | S2=0.2903× S2=1,s2>10 | 0.88 | 0.09 | 0.08 |
流域相对高差s3/km | 1.78 | S3=2s3/3,0≤s3≤1.5 S3=1,s3>1.5 | 1 | 0.06 | 0.06 |
流域切割密度s6/km-1 | 1.01 | S6=0.05s6, 0≤s6≤20 S6=1,s6>20 | 0.05 | 0.11 | 0.01 |
不稳定沟床比例s9/% | 75 | S9=s9/60,0≤s9≤60 S9=1,s9>60 | 1 | 0.03 | 0.03 |
危险度H | 0.50 |
序号 | 分类依据 | 分类指标 | 类型 |
---|---|---|---|
1 | 激发因素 | 暴雨 | 暴雨型 |
2 | 地貌形态 | 山区沟谷 | 沟谷型 |
3 | 活动频率 | 易发程度评分102分 | 中等易发 |
4 | 发育阶段 | 斜坡稳定性较差 | 发展期 |
5 | 危险程度 | 危险度H为0.5 | 中度危险 |
6 | 流体性质 | 泥石流容重为1.703 g/cm3 | 黏性 |
7 | 暴发规模 | 百年一遇概率下一次泥石流的 总量为19.63×104 m3 | 大型 |
Table 7 Classification of debris flow types
序号 | 分类依据 | 分类指标 | 类型 |
---|---|---|---|
1 | 激发因素 | 暴雨 | 暴雨型 |
2 | 地貌形态 | 山区沟谷 | 沟谷型 |
3 | 活动频率 | 易发程度评分102分 | 中等易发 |
4 | 发育阶段 | 斜坡稳定性较差 | 发展期 |
5 | 危险程度 | 危险度H为0.5 | 中度危险 |
6 | 流体性质 | 泥石流容重为1.703 g/cm3 | 黏性 |
7 | 暴发规模 | 百年一遇概率下一次泥石流的 总量为19.63×104 m3 | 大型 |
名称 | 桥高净空/m | 淤埋风险 | 冲击和掏蚀风险 | 风险评价 |
---|---|---|---|---|
D23K | 20.5 | 桥高净空小于泥石流的最低桥高建议值24.5 m,桥面存在淤埋风险 | 冲沟左侧3个桥墩位于泥石流的堆积区,面临泥石流冲击及块石冲击,此处泥石流整体冲击力14.82 tf/m2、单块块石的最大撞击力58.28 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁大;冲沟右侧桥墩距离沟边仅11 m,存在侧向冲刷侵蚀的风险 | 风险较高,安全性较低,总体较差 |
DK | 21.6 | 桥高净空大于泥石流的最低桥高建议值21.3 m,桥面不存在淤埋风险 | 3个桥墩位于泥石流堆积区后缘,此处泥石流整体冲击力6.01 tf/m2、单块块石的最大撞击力37.1 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁较大 | 采取工程防护措施后,风险可控 |
CK | 19.7 | 桥高净空大于泥石流的最低桥高建议值19.2 m,桥面不存在淤埋风险 | 有7个桥墩位于泥石流堆积区中部,此处泥石流整体冲击力1.32 tf/m2、单块块石的最大撞击力17.39 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁较小 | 不利于工程防护措施的实施,风险难控 |
D17K | 以隧道形式从泥石流流通区以下100 m穿越,泥石流对隧道无影响。隧道出口段540 m走行于冰碛层中,基础沉降难控制。采用明挖法施工,易扰动斜坡处的不良地质,引发次生灾害 | 风险点较多,危险性较大,方案最差 |
Table 8 Evaluation of debris flow impact on each scheme
名称 | 桥高净空/m | 淤埋风险 | 冲击和掏蚀风险 | 风险评价 |
---|---|---|---|---|
D23K | 20.5 | 桥高净空小于泥石流的最低桥高建议值24.5 m,桥面存在淤埋风险 | 冲沟左侧3个桥墩位于泥石流的堆积区,面临泥石流冲击及块石冲击,此处泥石流整体冲击力14.82 tf/m2、单块块石的最大撞击力58.28 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁大;冲沟右侧桥墩距离沟边仅11 m,存在侧向冲刷侵蚀的风险 | 风险较高,安全性较低,总体较差 |
DK | 21.6 | 桥高净空大于泥石流的最低桥高建议值21.3 m,桥面不存在淤埋风险 | 3个桥墩位于泥石流堆积区后缘,此处泥石流整体冲击力6.01 tf/m2、单块块石的最大撞击力37.1 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁较大 | 采取工程防护措施后,风险可控 |
CK | 19.7 | 桥高净空大于泥石流的最低桥高建议值19.2 m,桥面不存在淤埋风险 | 有7个桥墩位于泥石流堆积区中部,此处泥石流整体冲击力1.32 tf/m2、单块块石的最大撞击力17.39 tf,泥石流冲击对桥墩的威胁较小 | 不利于工程防护措施的实施,风险难控 |
D17K | 以隧道形式从泥石流流通区以下100 m穿越,泥石流对隧道无影响。隧道出口段540 m走行于冰碛层中,基础沉降难控制。采用明挖法施工,易扰动斜坡处的不良地质,引发次生灾害 | 风险点较多,危险性较大,方案最差 |
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