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84:山东水利2023.9典型区单沟泥石流的危险性评价谢营,张健（山东省水利勘测设计院有限公司，山东济南2 5 0 0 1 4）【摘要】本文结合研究区实地调查和GIS平台采集信息，计算泥石流运动特征，评价泥石流沟的危险性，为该区域泥石流的预警、防治等工作提供参考。【关键词】泥石流；危险性评价【中图分类号】TV642.23【文献标志码】A【文章编号】1 0 0 9-6 1 5 9(2 0 2 3)-0 9-0 0 8 4-0 3泥石流在我国是常见的地质灾害，在山区、丘陵地区易发，往往造成人员伤亡和经济损失。研究区受不合理采矿等人类工程活动影响，当地植被以及地表形态易被破坏并产生大量松散物。因此,对研究区进行泥石流危险性评价极为重要。通过对研究区泥石流沟进行实地调查,并结合当地特点,综合考虑平台GIS信息及已有的降雨资料等,计算流域内潜在泥石流的特征参数，依据计算数据对该泥石流沟进行了危险评价。1研究区概况研究区以山地地形为主，由于不合理采煤，造成了严重的不良地质现象。研究区为当地现有4条泥石流沟之一。所在村子已有部分住户搬迁,现今全村仍有5 9 户1 3 4人受泥石流威胁。研究区占地总面积1.3 8 km,距乡政府约4km。1.1地貌与地层研究区虽属低山丘陵地貌，但地表起伏较大,最大高差7 2 0 m。流域内两侧山坡坡度一般在3 0 6 0，主沟长约2.3 5 km，平均纵坡降约1.91%，汇水面积约1.3 8 km。地形切割强烈,形态利于地表径流的汇集，且流水具有较强的水动力。1.2气象与水文研究区多年平均汛期降雨量5 8 0 mm，蒸发量较小，多年平均最大2 4h雨量高达1 1 0 mm，集中在6-8 月，易在局部地区形成峰高量小的凶猛洪水，易诱发泥石流。1.3地震活动据资料研究区未发生强震，仅受到多次远震的影响。根据建筑抗震设计规范,研究区地震烈度7,设计基本地震加速度值为0.1 5 g。1.4植被覆盖据实地调查，上游沟源区山体以乔木为主的树林保持良好，植被覆盖率达8 0%；流通区、堆积区沟道及两侧坡脚植被受到严重破坏,局部碎石状煤研石堆积，植被覆盖率不足3 0%。2石研究区泥石流形成条件与发育特征2.1研究区泥石流形成条件泥石流的形成受多方面因素影响,除上文叙述的，有利的地形条件、突发性的水动力条件外，另一主要影响因素为松散的固体物源条件。本研究区域泥石流沟的松散固体物质主要来源为人类工程活动产生的松散物堆积,包括采矿废弃物、切坡松散物、次生灾害松散堆积物。经调查物源总量约2 1.9 万m，可参与泥石流活动物源动储量约5.1 万m。2.2泥石流动力特征1)泥石流流体重度。采用经验公式法和形态调查法计算，计算公式为：Y=K,+K,K,KoKA式中：为泥石流重度,t/m;K,为比降系数；Kr为研究区岩石岩性系数;K,为形成区到源头收稿日期：2 0 2 3-0 6-0 7作者简介：谢营（1 9 8 0 一）,女，工程师(1)2023.9的沟长与主沟总长度的比值;K。为泥石流补给系数;K为泥石流沟谷中存在的松散物源总量系数。泥石流的容重跟爆发周期有明显的关系,本文采用爆发频率P（次/年）分别为1%、2%、5%、10%,进行计算。计算公式为：=-0.1221nP表1 不同设计频率下泥石流流体重度设计频率P/%主沟泥石流流体重度/（tm）11.5621.4851.36101.282)泥石流峰值流量。泥石流峰值流量是影响泥石流的规模的最主要因素。由于研究区历史上未发生过泥石流灾害，应属于泥石流隐患沟，本文采用雨洪修正法进行计算。计算公式为：Q.=(1+)Q:D。式中：Q。为泥石流峰值流量,m/s;D。为堵塞系数;为泥石流泥沙修正系数;Q为频率为P的暴雨洪峰流量，m/s;泥石流峰值流量计算参数及结果见表2。表2 泥石流流量计算参数及结果设计小流域暴雨洪泥砂频率/径流时雨强/面积峰流量/修正%系数(mmh)/km(ms)系数18027656410533)泥石流流速。泥石流沟固体物源主要为煤石和碎石，以稀性泥石流和水石流为基本参照。按照地区经验公式计算泥石流流速：V,=mw/aR213 10式中：V。为泥石流断面平均流速,m/s;R为水力半径,m;I为泥石流水力坡度，一般用沟床纵坡代替;mw为河床外阻力系数。经计算求得不同设计频率下泥石流流速见表3。表3 不同设计频率下泥石流流速设计频率P/%1流速Vc/(ms)3.14)一次泥石流过程总量。一次泥石流过程总量表征着流域内泥石流的规模，计算过程总量公谢营，张健：典型区单沟泥石流的危险性评价(2)物总量，其结果见表4。表4 不同设计频率下一次泥石流过程总量设计频率P/%5(3）泥石流峰值流量Qc/（m s-）一次泥石流过程总量Q/10m一次固体冲出物Qn/10m6)泥石流整体冲击力。泥石流整体冲击力这一参数主要用于泥石流防灾减灾的工程设计,分为流体整体冲击力和单块最大冲击力。由于堆积区内主要物源块石粒径为煤研石和碎石,未发现泥石流峰堵塞值流量/系数(ms)0.21.40.21.40.21.40.21.43.285式为：Q=kTQ。式中：Q为一次泥石流过程总量,m;T为泥石流历时，s;k为经验系数;Q。为泥石流峰值流量,m/s。求得不同频率下Q,结果见表4。5）一次泥石流固体冲出物。按照泥石流灾害防治工程勘查规范附录I提供的公式进行计算：Qn=Q(-w)/(n-)(6)式中：Q为一次泥石流固体冲出物总量,m;Q为一次泥石流过程总量，m；。为泥石流重度，t/m;为水的重度，t/m;为泥石流固体物质的重度,t/m。计算得到不同频率下，一次泥石流固体冲出11068.99 60.92 46.1835.825.014.801.751.44有巨石故本文不计算单块最大冲击力。泥石流整体冲击力计算公式为：22.40.5421.30.4317.90.2914.80.21253.4(5)23.350.752.068.992.060.922.046.182.035.82(4)103.52.600.46S=(/g)vsina(7)式中：8 为泥石流整体冲压力,kPa;入为建筑物形状系数;g为重力加速度,取 g=9.8 m/s。为泥石流重度,t/m;V。为泥石流平均流速,m/s;a为建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角，取90计算最严重时的危害冲击力。计算得到不同设计频率下泥石流整体冲击力，见表5。表5 不同设计频率下泥石流整体冲击力设计频率P/%1整体冲击力/kPa2.257)泥石流爬高和最大冲起高度。泥石流的爬高和冲起高度决定泥石流防治工程参数，其值越大,对防治工程的要求越高。计算公式如下：H=V./2 g(8)H。=b V./2 g 0.8 V./g(9)式中：H为泥石流最大冲起高度,m;H。为泥石流爬高,m;V。为泥石流平均流速,m/s。计算22.2752.35102.3586得到不同设计频率下泥石流最大冲起高度和泥石流爬高见表 6。表6 不同设计频率下泥石流爬高、最大冲起高度设计频率P/%1泥石流平均流速V/ms13.1泥石流爬高t/m0.49最大冲起高度H/m0.788)泥石流最大危险区面积。结合上述数据、泥石流物源分布及当地沟道下游地形地貌情况，计算泥石流最大危险区面积。泥石流由上游冲向中游，由于沟道内沿线物源较多,泥石流物源会得到不断补充,而且由于沟道内煤研石堆积,造成较陡的堆积坡面，会加大泥石流的流速以及物源的汇集，导致最后泥石流冲出沟口,进人下游的居民区。在P为1%的频率下,预测泥石流的最大堆积范围为最大堆积长度0.8 6 km;最大堆积宽度0.5 5 km;堆积辐射角51.15,最大危险范围0.2 6 km;但是由实地调查数据可知，沟口宽度仅有0.1 7 km，完全达不到上述计算的0.5 5 km，而且泥石流扇形展开角会被两侧山体约束在4 4 以内,致使堆积长度会向下(上接第 7 4 页）4)考核评价。山东调水中心制定标准化管理考核办法，省中心负责半年和年度考核,分中心负责季度考核,各管理站负责月度考核,考核结果发文公布,并与单位绩效考核挂钩，做到管理责任具体化、考核评价常态化、绩效奖惩透明化。考核方法强化对标准化管理督导，能及时发现问题并推动整改,推进标准化管理不断完善和提升。5)工程信息化平台实时监管。山东调水中心建立了统一的工程管理标准化信息平台，包括了工程信息管理、运行管理、巡视巡查、维修养护、安全管理、防汛度汛管理、河长制管理、综合管理及移动APP应用功能，实时对各项任务进行监管。建立与全国堤防水闸信息系统管理平台、全国水库运行管理信息系统、全国大型水库大坝安全监测监督平台、水利安全生产信息系统、水库大坝注册登记系统等联通，及时报送工程基础信息和动态信息。通过工程管理标准化信息平台，实现标准化管理实时监管，全面提升了调水工程管理专业化、标准化、精准化以及智能化水平。谢营，张健：典型区单沟泥石流的危险性评价253.23.40.520.590.840.942023.9游延伸。因此沟口的居民以及诸多民用建筑均受到威胁。3基于数量化综合评判方法的评价103.50.6313.1评判方法以泥石流数量化综合评判结果反映泥石流的易发程度,其大小直接反应泥石流危险度的大小。结合泥石流灾害防治工程勘查规范附录表G“泥石流沟的数量化综合评判及易发程度等级标准”,对影响泥石流发育的各项影响因子。逐项打分，最后得出总的评分结果。按照泥石流易发程度定量判别标准对泥石流的易发程度进行等级判定。3.2评价结果分析根据上文计算出的泥石流基本特征参数,进行逐项打分，最后得出本研究区易发程度评分为95分，根据泥石流易发程度定量判别标准判别为中等易发程度。基金项目：中央引导地方科技发展资金项目“山东省水利工程数字李生研发公共服务平台（YDZX2022019）(责任编辑李浩）5 结论建立标准化管理长效机制是一项系统工程，实现工程标准化管理，需要建立具体的目标任务体系、完善的标准体系、到位的保障体系、通过各种科学合理的方法,可以有效避免工程标准化创建和实施过程中出现的标准与实际不符、发展不可持续等一系列问题,实现水利工程标准化管理循环优化可持续发展，实现水利工程安全、高效和环境优美的目标，推进水利工程可持续高质量发展。参考文献1】杨利刚.标准化管理对水利工程管理的启示 .水利发展研究,2 0 1 8(1 0):4 3-4 5,6 9.2 引张劲松，沈菊芹，郭宁，等.水利工程运行精细化管理的理论与实践探索 J.水利经济，2 0 2 3，4 1(2）：3 3-4 0.3朱亚东.关于全面推行水利工程标准化管理的思考 水利发展研究,2 0 2 2,2 2(1 0):7 7-8 0.4】郑茂海，孟玉芹,路光旭.山东省水利工程标准化管理实践及问题探讨 J.山东水利,2 0 2 1(9)：1-2,8.(责任编辑崔春梅)