理论教育 地质灾害防治工程勘察:目的、任务和基本要求

地质灾害防治工程勘察:目的、任务和基本要求

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)泥石流灾害防治工程勘察的目的泥石流勘察目的是为泥石流防治服务的。(三)泥石流灾害防治工程勘察的基本要求1.流域自然环境流域位置泥石流沟域经纬度位置从1∶10 000或1∶50 000地形图上量算,自然地理位置从地图或有关报告成果中查取。标准地调查是指对每个土地类型选择两个以上有代表性的标准地进行调查,分别对标准地的坡向、坡位、土壤、植物群落和林灌木地总覆盖率进行调查和测量,并填制表格。

地质灾害防治工程勘察:目的、任务和基本要求

(一)泥石流灾害防治工程勘察的目的

泥石流勘察目的是为泥石流防治服务的。

(二)泥石流灾害防治工程勘察的任务

泥石流灾害防治工程勘察的任务是查明泥石流区的地质环境,全域汇水区面积及边界;泥石流形成区、流通区及堆积区的范围、特征和泥石流的危害;阐明泥石流防治的必要性,为防治工程设计提供地质依据。

(三)泥石流灾害防治工程勘察的基本要求

1.流域自然环境

(1)流域位置

泥石流沟域经纬度位置从1∶10 000或1∶50 000地形图上量算,自然地理位置从地图或有关报告成果中查取。

(2)流域形态

对形成泥石流的暴雨径流影响较大,如漏斗形、栎叶形、枕叶形等形态的沟域有利于松散固体物质的启动,形成泥石流。对流域及其各支沟可用完整系数δ来分析其形成泥石流的可能性,δ值越大,沟道中洪峰流量也越大,其计算公式为

式中 δ——完整系数;

——流域长度,m;

Ab——流域面积,km2

(3)流域面积

泥石流流域面积在1∶10 000或1∶50 000地形图上,用CAD法量取。必要时根据勘测界线对形成泥石流的各单元和各影响因素的面积进行量算。

(4)地形地貌

相对高差(反映势能大小)在1∶10 000或1∶50 000地形图上量取。根据上、中、下游各沟段沟床与山脊的平均高差,山坡最大、最小及平均坡度,各种坡度级别所占的面积比率,编制地貌图、坡度图、沟谷密度图和切割深度图。

(5)气象水文

对形成泥石流有控制作用的气候特征值主要是温度和降水量。温差变化引起沟域岩石风化加剧和冰雪消融等,可直接导致泥石流。

暴雨是我国大多数泥石流产生的主要触发因素。根据沟域内或附近气象站观测资料分析统计前期降水与暴雨过程(24 h,1 h,1/2 h,1/6 h雨强)和泥石流暴发的关系,长期观测最大值与平均值()。

根据沟域内或附近水文站观测资料,分析研究沟道洪水水位、流量、历时等特征,对于水文观测资料缺乏的小流域,可参考地区水文手册或利用附近水文站资料进行校核。

(6)植被

调查沟域土地类型植物种属组成和分布规律,了解主要树草种及作物品种的生物学特性,为沟域进行生物防治设计提供依据。调查方法和步骤有概查、标准地调查和统计推测。

概查是指根据流域具体情况,以坡向、土壤机械组、肥力状况、地形、高程、水分、植被种群等因子划分土地类型,掌握土地类型及植物群落随地形垂直分布变化的规律性。

标准地调查是指对每个土地类型选择两个以上有代表性的标准地进行调查,分别对标准地的坡向、坡位、土壤、植物群落和林灌木地总覆盖率进行调查和测量,并填制表格。标准地投影面积:林木类为500~1 000 m2,灌丛为10~20 m2,草本群落为124 m2

统计推测是指通过对同一土地类型标准的调查资料的分析,确定该土地类型植物资源的特征,进而统计推测和评价整个小流域的植物资源现状及其分布规律,并填写小流域植物资源统计调查表。

2.地质环境

(1)构造

查清沟域在地质构造图上的位置,通过卫片、航片等资料和现场调查,进一步详细地划分构造体系,研究构造(重点是新构造)对地形地貌、松散固体物质形成和分布的控制作用,并确定其对泥石流活动的影响程度。

(2)地层

查阅区域地质图等资料,熟悉沟域新老地层划分、接触关系及分布特征。在此基础上,对控制泥石流形成固体物质的老地层、构造破碎带、第四纪地层重点测绘填图。

(3)岩性

沟域内分布广的岩层、易风化破碎的软弱岩层对泥石流固体物质具有控制作用。填绘岩性分布图。统计沟道卵砾石、岩块的岩性特征,分析其主要来源区。

(4)地震

查阅地震图件,了解沟域地震基本烈度。泥石流活动与6级以上强震关系最为密切,地震活动烈度7度以上,会导致地表土石松动,加剧危岩崩落、山体崩塌、滑坡阻河、泉水涌流或断流、土体震动液化、堰塞湖坝溃决等,为泥石流的形成创造了物质和水源条件。综合分析未来地震活动趋势,研究地震可能对泥石流的触发作用,以及地震对防治工程场址的影响,为抗震设计提供依据。

(5)第四纪地质史

填绘沟域内第四纪堆积物分布图,编制第四纪地层表,采集堆积物中的化石、土样进行化学全量分析、黏土矿物差热分析、孢粉分析以测定或推测各类堆积物的发育年代或新老关系,确定第四纪各阶段沟域或邻区古地理面貌,从而阐明古泥石流和近代泥石流的发育过程,为估测泥石流未来发育阶段和趋势提供资料。

(6)松散固体物质的类型、储量及运动环境

1)松散固体物质的类型(www.daowen.com)

流域内松散固体物质大致分为自然的和人为的堆积两种,堆积物常在一定的水动力条件作用下,以多种失稳方式(常见的有坡面上的水土流失、崩塌、滑坡和河沟沟槽纵向切蚀和横向切蚀诱发的沟槽两岸切蚀等)进入沟槽。

崩塌、滑坡及水土流失的严重程度是泥石流产生的一个非常重要的影响因素,是形成泥石流的主要固体物质来源。

崩塌、滑坡及水土流失的严重程度分为4等:

①严重。崩塌、滑坡等重力侵蚀严重,多深层滑坡和大中型崩塌,植被覆盖率小于10%。表土疏松,冲沟十分发育。

②中等。崩塌、滑坡发育,多浅层滑坡和中小型崩塌,有零星植被覆盖,冲沟发育。

③轻微。有零星小型崩塌、滑坡和冲沟存在。

④一般。无崩塌、滑坡和冲沟或其发育轻微。

崩塌、滑坡及水土流失的严重程度可参照航片资料根据现场调查确定等级。

人类的不合理活动可能导致或加剧河沟两岸的崩塌、滑坡的发展和水土流失过程,常见的有以下4种情况:

①将矿渣直接倒入沟槽内,形成不稳定高边坡矿渣堆。

②破坏河沟两岸植被。

③不合理的耕作及资源开发。

④某些工程设施不安全、不合理。

2)松散固体物质的储量

天然、人为松散堆积体严重程度标准如下:

①严重。有30 m以上高边坡松散堆积,总储量W>1.0×104m2/km2

②中等。有10~30 m高边坡松散堆积,总储量W=0.5~1.0×104m3/km2

③轻微。有10 m以下高边坡松散堆积,总储量W<0.5×l04m3/km2

沿沟松散物储量是影响泥石流规模的重要因素,可通过现场调查或航片分析计算确定。

3)松散固体物质的运动环境

沟岸山坡坡度是影响产沙和运动规模的重要因素,一般根据现场测量,或在1∶50 000地形图或航片上测量3个以上的山坡坡度的平均值,作为判别其严重程度的依据。

河沟纵坡(I)是影响泥石流运动能量的重要因素,一般采用山口以上河段或用流通区和形成区河段的平均坡降表示,应根据现场调查结果确定,也可由1∶10 000或1∶50 000地形图或航片资料计算,采用分段统计时按加权平均计算

式中 Ln——河段的分段统计长度;

In——河段的分段坡降。

(7)泥沙沿程补给长度比(%)——决定泥石流的补给能力

泥沙沿程补给长度是决定泥石流形成规模和运动的重要条件,泥沙沿程补给长度比(%)是一个综合反映泥沙补给范围和补给量的重要参数,其计算公式为:

泥沙沿程补给长度比(%)=泥沙沿程补给长度/主沟长度

泥沙沿程补给长度是沿主沟长度范围内两岸及沟槽底部泥沙补给段(如崩塌、滑坡、沟蚀等)的累计长度,在同一河段内同时存在几个不同补给源时,只取其中最长的一段长度计入累计长度。泥沙沿程补给长度比主要按现场调查结果计算确定,也可根据航片资料确定。

(8)沟口泥石流堆积活跃程度

沟口泥石流堆积活跃程度基本上反映了该沟的泥石流活跃程度,主要应根据沟口堆积扇和大河的相互作用确定。

沟口泥石流堆积活跃程度分为4等:

①严重。沟口大河对岸为非岩石岸壁时,大河河型受堆积扇控制,发生弯曲或堵塞断流,主流明显受堆积扇挤压偏移,扇形地发育,新旧扇叠置,扇面一次冲淤变幅在0.5 m以上。

②中等。河型无较大变化,仅主流受迫偏移,有扇形地,新旧叠置不明显,扇面一次冲淤变幅为0.2~0.5 m。

③轻微。河型无变化,大河主流在高水位时无偏移,在低水位时有偏移,扇形地时有时无,无叠置现象,扇面一次冲淤变幅小于0.2 m。

④一般。河型无变化,主流不偏,无沟口扇形地。

(9)河沟近期一次变形幅度(m)

河沟近期一次变形幅度是说明泥石流近期活动规模的重要因素,主要通过现场调查获得。沟槽内泥石流造成的变形幅度各段有别,计算河段选在固体物质主要供给区。如供给区因河岸崩塌发育难以测量时,也可选在流通段上。

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