摘要:
[目的]2011年以来北京市密云区龙潭沟流域多次暴发严重泥石流灾害,严重威胁了当地人民生命财产安全和社会经济发展.2016年8月12日泥石流过后,本文以该区受灾严重的艾洼峪与大木峪为研究对象,系统分析单沟泥石流的灾害成因与动力学演化过程,旨在为该区单沟泥石流灾害防治提供理论依据.[方法]在现场调查、室内实验和遥感影像解译的基础上,结合降雨资料、泥石流粒径组成和沿程流速流量断面变化进行分析.[结果](1)2012-2016年,艾洼峪物源体面积增加了11.12倍,大木峪增加了4.41倍.(2)2016年最大小时降雨量占累积降雨的比例高达47.0%;相比2011年,2016年泥石流前期降雨少,激发雨强是2011年的2.87倍.(3)艾洼峪和大木峪泥石流密度分别为1.95和1.88g/cm3,黏粒含量分别为0.02%和0.05%.(4)标度分布结果为:0.853 1<R2 <0.9592,0.019 1<μ<0.033 8,10.31<Dc<10.99.(5)艾洼峪泥石流支沟汇流导致流速、流量分别增加了0.21和1.67倍,流经油松林后,流速下降了22.9%,流量下降了86.2%,泥石流堆积物平均粒径d50降低了53.0%;大木峪泥石流流经人工堆石坝后,流速、流量分别增加了0.16和7.71倍.[结论](1)自2012年来,艾洼峪、大木峪物源体面积逐年增加,具备再次发生泥石流的物源条件.(2)短历时、高强度的降雨是该区泥石流暴发的主要激发条件,前期降雨充沛的条件下,泥石流的激发雨强下降.(3)两条沟道为高密度低黏度的黏性泥石流.(4)标度分布对艾洼峪、大木峪泥石流颗粒具有很高的拟合度,两沟μ <0.05,验证了两沟为高密度泥石流的结论,造成两沟Dc值偏小的主要原因是沟道泥石流黏粒含量低.(5)艾洼峪泥石流流量陡增至峰值是由于支沟泥石流汇入主沟造成,沟道油松林对泥石流流速、流量有削减作用,对大颗粒物质有过滤作用;大木峪流量陡增至峰值是由于沟道中的堆石坝溃决造成.