泥石流堆積形態(tài)與坡降的相關(guān)性分析

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1、2010第5卷第2期分析研究V01．5No．2泥石流堆積形態(tài)與坡降的相關(guān)性分析任凱珍1’2(1．北京市地質(zhì)研究所，北京10001lI2．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京100083)摘要：本文以密云縣石城鎮(zhèn)賈峪東溝為實驗?zāi)M原型。通過小型水槽實驗，對溝床縱坡降與泥石流堆積形態(tài)的關(guān)系進(jìn)行實驗研究。通過實驗，獲取了不同溝床縱坡降泥石流的堆積長度、寬度、厚度，堆積面積以及堆積形態(tài)比方面的數(shù)據(jù)。通過對實驗數(shù)據(jù)分析，得出溝床縱坡降分別與堆積長度、寬度、厚度，面積與堆積形態(tài)比的回歸方程及相關(guān)系數(shù)，為泥石流危險性或危害性評價提供參考。關(guān)鍵字：泥石流；坡降，堆積形態(tài)t長度；厚度。面積的相關(guān)性中圖分類號：x82

2、1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1∞7—1903(2010)02—0024—040前言泥石流堆積過程是泥石流活動全過程的最后一幕，也是泥石流成災(zāi)的焦點。另外，泥石流堆積區(qū)常常又是山區(qū)人生產(chǎn)生活頻繁、密集的場所。因此，在泥石流活動地區(qū)，人們總希望預(yù)先知道自己所生活的場所是否安全，以及可能遭遇泥石流泛濫成災(zāi)的危害程度，因此對泥石流活動區(qū)的堆積模式的研究就成為泥石流災(zāi)害地區(qū)最重要的非工程減災(zāi)措施之一¨1。泥石流形成有3個基本條件，即地質(zhì)、地形和水源條件，3大條件對泥石流形成有著重要的作用。溝床縱坡降是表征地形條件的重要參數(shù)，泥石流的堆積模式與溝床縱坡有著密切的關(guān)系。通過小型水槽實驗，對溝床縱坡降與泥

3、石流堆積模式的關(guān)系進(jìn)行實驗研究，獲取在不同溝床縱坡降情況下，泥石流堆積的長度、寬度、厚度、堆積面積以及堆積形態(tài)比方面的數(shù)據(jù)；得出溝床縱坡降分別與堆積長度、寬度、厚度、面積和堆積形態(tài)比的回歸方程及相關(guān)系數(shù)。本次實驗?zāi)M原型為密云縣石城鎮(zhèn)賈峪東溝，比例尺為1：200。1實驗裝置本次實驗裝置包括人工降雨器、補(bǔ)給箱、流通槽以及堆積毯四部分，實驗裝置示意圖見圖1。圖1實驗裝置示意圖(1)人工降雨器?利用水龍噴頭模擬降雨，本次實驗共使用噴頭11個。(2)補(bǔ)給箱¨’補(bǔ)給箱底面面積為1725Ocm2，最大容積為345000cm3，側(cè)面開有寬為40cm，高為20cm的長方形供給口。補(bǔ)給箱由一固定支架支撐，

4、可調(diào)節(jié)補(bǔ)給箱的坡度。(3)流通槽?流通槽為一內(nèi)寬40cm，內(nèi)高30cm，有效流動長度為400cm的玻璃槽。流通槽由一矩形支架支撐?？汕昂笞髡吆喗椋喝蝿P珍(1980．)，女，工程師，畢業(yè)于長安大學(xué)水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)就讀于中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，為在讀工程碩士；目前主要從事水工環(huán)方面的工作；E·mail：renl【aizhen@163．com。l芝硼2010V01．5No．2任凱珍：泥石流堆積形態(tài)與坡降的相關(guān)性分析2010第5卷第2期升降調(diào)節(jié)流通槽的坡度。坡度調(diào)節(jié)范圍為5?！?5。。(4)堆積毯堆積毯為一長200cm，寬200cm的正方形地毯，該地毯防水效果比較好。地毯上以3cm為

5、間隔，標(biāo)有67個方格以測定泥石流堆積長度、寬度和堆積面積。堆積毯直接放置于實驗場地，和流通槽平整相接。2實驗物料實驗物料采用密云縣石城鎮(zhèn)賈峪東溝采集回來的松散堆積物，取樣時將粒徑大于50mm石塊剔除。據(jù)野外調(diào)查、槽探以及實測剖面資料，編制賈峪東溝松散堆積物顆粒級配，詳見圖2。其中，粒徑小于0．005mm的顆粒重量百分比為0％，粒徑小于0．05mm的顆粒重量百分比為5％，粒徑小于0．5mm的顆粒重量百分比為20％，粒徑小于5mm的顆粒重量百分比為70％，粒徑小于50mm的顆粒重量百分比為100％。50．5005粒徑(單位：mm)圖2賈峪東溝松散堆積物顆粒級配曲線3實驗數(shù)據(jù)本次實驗每次定量供

6、給松散堆積物69000cm’，實驗共9個回次，其中縱坡降為15。的實驗做了5個回次，縱坡降為10。的實驗做了3個回次，縱坡降為5。的實驗做了1個回次，實驗數(shù)據(jù)見表l。泥石流堆積實驗數(shù)據(jù)表中，實驗編號為5和8的數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相比表現(xiàn)為異常，故將這兩組數(shù)據(jù)刪除，不參與數(shù)據(jù)分析。最終用于數(shù)據(jù)分析的泥石流堆積實驗數(shù)據(jù)見表1。表1泥石流堆積實驗數(shù)據(jù)表堆積長度堆積寬度堆積厚度堆積形態(tài)比實驗編號坡降(。)堆積面積(cm2)(cm)C“Cr二￡max／Ⅳ，max)l157816269924O．482156912056503O．5831572138678040．524158l1385．587790．596

7、10607843676O．777lO3690325450．4095245l49610．474數(shù)據(jù)分析相關(guān)分析是定量和定性分析的重要統(tǒng)計方法，在自然科學(xué)、工程技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。相關(guān)關(guān)系(correlation)是指變量之間的不確定的依存關(guān)系。本次實驗研究選用泥石流堆積長度、寬度、厚度、面積以及堆積形態(tài)比都與溝床縱坡降有一定的相關(guān)關(guān)系。通過實驗主要分析泥石流的堆積長度、寬度、厚度、面積以及堆積形態(tài)比與溝床總坡降的相關(guān)性，