地质灾害课程设计.doc
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1、一、大檫沟泥石流概况大擦沟泥石流沟,位于九寨沟县永和乡草坡村, 2010年5月25日,大擦沟暴发较大规模泥石流,泥石流漫出下游沟道,淤埋沟道两侧房屋,导致3幢房屋损坏,直接经济损失200余万元。此次泥石流历时约1个小时,为典型的粘性阵性流。现阶段,该泥石流沟处于壮年期,一旦暴发较大规模的泥石流,将直接威胁沟口44户239人生命财产安全,同时威胁泥石流出口处乡镇公路路段200m及中路河河道,潜在经济损失在3000万元以上。大擦沟泥石流以往属中高频泥石流,主沟形成2050年一遇的泥石流为中等规模,520年一遇的泥石流以中小规模为主;5年一遇的为小规模为主。目前大擦沟泥石流所处发展阶段为发展期(壮年
2、期)。从近期泥石流灾害史看,2010年5月暴发过一次较大规模的泥石流,冲出固体物质在0.9104m3。目前沟内滑坡、坡面侵蚀发育,沟道内堆积物源较多,可能参与泥石流活动的松散固体物源量较为丰富,现沟内可参与泥石流活动的固体物源动储量达4.12104m3,相当于2010年大擦沟泥石流固体物质冲出量约0.9万m3的7.2倍,激发泥石流的临界雨强可能降低,因此,泥石流的暴发频率可能提高,成为中高频甚至高频泥石流,震后主沟小规模的泥石流15年发生一次,中大规模的泥石流510年发生一次,以后,随着植被的恢复和部分物源趋于稳定,其发生频率可能逐渐降低为震前中低频的水平,据此估算,20年内可能发生2.0次左
3、右的泥石流灾害,固体物质冲出量计2.58104m3左右。大擦沟泥石流流域内不良地质现象发育,泥石流固体物源量大增;泥砂沿程补给充分,补给长度比60%;沟口泥石流堆积扇挤压大河,导致扇区前缘中路河明显弯曲,但说明泥石流活动强度较大。大擦沟谷纵坡354.8,因此总体上沟谷纵坡降大,特别是沟源段纵坡大,有利于泥石流的形成;区域构造方面为强抬升区,沟谷下切和侧蚀作强烈,地震活动强烈,有利于泥石流的发育;流域内虽植被总体上覆盖较底,平均植被覆盖率50%左右,坡面结构变得松散,坡面滑塌现象发育,植被破坏严重,水土流失可能加剧,可为泥石流的发育提供一定的固体物源;沟谷内近期(2010年泥石流)一次泥石流冲淤
4、变幅达2m左右,泥石流活动强度较大;区内主要出露三叠系中统杂谷脑组(T2z)灰岩夹板岩和松散第四系残坡积物、滑坡堆积物、古泥石流堆积物等,沿沟松散物总储量丰富,产沙区松散物平均厚度312m;沟岸山坡坡度一般在30以上,沟谷形态为“V”型谷、“U”型谷,有利于物源和水源的汇聚和泥石流的形成;泥石流沟域面积4.52km2,相对高差1320m,沟谷堵塞程度一般。这些因素总体上有利于泥石流的发育。根据泥石流沟域基本特征和参数,按照泥石流灾害防治工程勘查规范(DT /T02202006)附录G“泥石流沟的数量化综合评判及易发程度等级标准”,大擦沟主沟泥石流易发程度评分为99分,易发程度均属易发二、大檫沟
5、泥石流基本运动特征参数表1是经过勘查得到的大檫沟泥石流基本特征参数,主要包括泥石流容重、泥石流流量、冲起高度和爬高等。表1 大檫沟泥石流基本特征参数统计表治理工程重度(t/m3)流速(m/s)流量(m3/s)大块石粒径(m)冲起高度 (m)爬高(m)拟建坝位(28-28剖面)1.805.57472.991.61.592.54拟建坝位(a-a剖面)1.805.42372.861.61.502.40 拟建坝位(11-11剖面)1.804.48875.281.61.031.64大擦沟沟口(5-5剖面)1.803.74973.741.60.721.15三、大檫沟泥石流治理工程设计大擦沟泥石流拦挡工程和
6、排导工程均按20年一遇暴雨(P=5%)标准进行设计,按50年一遇暴雨(P=2%)标准进行校核。根据大擦沟泥石流的类型、规模、活动情况和危害程度,按照泥石流防治工程设计规范(送批稿),确定该泥石流的防治等级为三级。相应的防治工程主体工程设计标准应按20年一遇的降雨强度设计。拦挡工程基本荷载下抗滑安全系数应达到1.15,特殊荷载下抗滑安全系数应达到1.06,基本荷载下抗倾覆安全系数应达到1.40,特殊荷载下抗倾覆安全系数应达到1.12。1、拦挡坝设计根据大擦沟泥石流特征,由于堆积区已建排导槽过流能力有限,故须消减泥石流洪峰流量,使其能够满足堆积区排导槽的过流能力;因此选择在形成流通区中下游修筑3座
7、拦挡坝,坝体形式为重力式拦挡坝,以拦截部分泥石流固体物质,降低过坝泥石流流体重度。在设计20年一遇暴雨频率下,根据泥石流洪峰值流量计算公式,以满足堆积区排导槽过流的泥石流洪峰流量进行反算过坝泥石流流体重度,其计算结果见表2。表2 拦挡坝拦截库容要求计算表项目洪峰流量Qp(m3/s)w(t/m3)H(t/m3)c(t/m3)堵塞系数Dc1+设计流量Qc(m3/s)一次泥石流总量Q(m3)一次泥石流固体物质总量QH (m3)拦挡前23.691.002.651.8001.601.94573.7453621.7425998.42拦挡后23.691.002.651.5021.601.45945.7633
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