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汶川地震后,地震灾区次生地质灾害频发,主要有滑坡、崩塌、泥石流、地表错裂等,加重了灾区地震受灾程度。尤其是震后泥石流,表现出爆发频率高、活跃周期长、危害大等特征,为地震灾区居民的生命财产安全带来了严重威胁。本文以绵阳安县高川河流域泥石流为研究对象,在收集相关地质资料及前期勘查资料的基础上进行了研究区泥石流的详细调查,包括泥石流物源、沟道条件以及发育历史,研究了区域内泥石流发育的自然地理环境条件、泥石流冲於特征、临界雨量特征、物源特征及启动方式,主要研究成果如下: (1)对研究区内地震地质灾害进行了调查统计,包括滑坡、崩塌、泥石流、堰塞体灾害及地表错裂现象,描述了各地质灾害特征; (2)对研究区主要泥石流沟物源进行了详细统计,包括各沟的物源总量、动储量,根据调查统计,发现各沟泥石流物源均十分丰富,为泥石流发生储备了大量物质条件。 (3)对各泥石流沟及泉水河淤积体进行了颗粒分析及淤积特征研究。泥石流沟道冲於总体表现出上游冲刷、下游淤积的特征;泉水河淤积量逐年递增,河道抬高2~10m,震后五年内,平均每年抬高0.5m,河道拓宽20~50m不等;河道淤积颗粒特征与河道条件及水力条件有关,主要表现为河道越宽,在相同流量下,水利条件越弱,停积于河床上颗粒物质主要以细小颗粒为主; (4)收集了研究区震后五年内各次泥石流发生详细雨量资料,分别采用四种判别模式对研究区泥石流发生的临界雨量特征进行了研究,并将四种模式下的判别式进行了对比,发现Ic-R判别模式所得到的临界雨量判别式R=-13(I)c+524准确性更高;因而,基于Ic-R判别模式建立了研究区泥石流发生的警戒模式,并采用邻近地区泥石流发生实际情况对其进行验证,结果证明,该警戒模式在该区域内判别泥石流发生的有效性较高,可用于该地区泥石流发生预警工作;最后,对研究区泥石流发生的激发雨量进行了研究,发现研究区泥石流发生临界雨量有明显的逐年升高的趋势,以平均每年5mm的趋势增加; (5)以黄洞子沟泥石流为例,对该沟域泥石流演化趋势进行了预测,分别计算了不同降雨强度下一次泥石流活动物源总量及一次冲出固体物质量,并对相应情况下泥石流可能威胁范围进行了预测。 (6)对极震区物源分布特征进行研究,绘制了物源与高程、坡度、岸坡结构以及断裂带关系的分布图。发现极震区泥石流物源分布有明显的高程效应、坡度效应、坡体结构效应并与断裂带关系密切。主要表现在随高程升高物源分布比例有升高趋势;坡度越陡越容易产生崩滑体,物源相应越多;研究区内顺层坡中的物源量差不多是反倾坡及横向坡的2倍;并且,上下盘效应十分明显,约80%的物源分布于发震断裂带上盘,下盘相对较少,远离断裂带物源量逐渐减少; (7)极震区泥石流活动物源量进行了定量预测。采用灰色预测方法,建立GM(1,5)预测模型,考虑活动物源量主要受到总物源量、纵坡降、沟域汇水面积以及降雨强度的影响,得到预测模型,通过残差检验,该模型可信度较高,可直接应用于极震区泥石流活动物源量的预测。 (8)研究了极震区泥石流物源的启动方式,根据野外实际调查,对比不同类型物源的启动差异,将其划分为4种类型:拉槽下切型、侧蚀—堵溃型、坡面冲刷型以及浅层滑坡型,分别研究了各种启动方式的启动条件、启动过程及特征。