泥石流地質(zhì)災害機理及治理設(shè)計實例圖文并茂 原創(chuàng)

泥石流災害治

內(nèi)容泥石流的定義與工程分類泥石流防治工程設(shè)計標準泥石流的設(shè)計參數(shù)計算泥石流防治方案泥石流防治措施泥石流防治工程設(shè)計

泥石流防治工程實例泥石流：

泥石流是一種自然現(xiàn)象，它是地殼隆起后再夷平過程必然出現(xiàn)的重力侵蝕現(xiàn)象。因此，泥石流的發(fā)生是必然的，可以說它是山地環(huán)境的一部分。泥石流災害：

由泥石流造成的災害，包括人員傷亡、財產(chǎn)損失、生態(tài)環(huán)境和資源破壞，稱為泥石流災害。泥石流的定義與工程分類

泥石流是松散土體和水的混合體在重力作用下沿坡面流動的現(xiàn)象。泥石流的定義：泥石流的形成條件：地形條件陡峻的地形固體物質(zhì)條件豐富的松散固體物質(zhì)水源條件充沛的水源高頻率泥石流溝谷Ⅰ

基本上每年均有泥石流發(fā)生。固體物質(zhì)主要來源于溝谷的滑坡、崩塌。泥石流爆發(fā)雨強小于2～4mm/10min。除巖性因素外，滑坡、崩塌嚴重的溝谷多發(fā)生粘性泥石流，規(guī)模大；反之，多發(fā)生稀性泥石流，規(guī)模小。多位于強烈抬升區(qū)；巖層破碎，風化強烈，山體穩(wěn)定性差，滑坡、崩塌發(fā)育、植被差。溝床和扇形地上泥石流堆積新鮮，無植被或僅有稀疏草叢。粘性泥石流溝中、下游溝床坡度大于4%。低頻率泥石流溝谷Ⅱ

泥石流爆發(fā)周期一般在10年以上。固體物質(zhì)主要來于溝床，泥石流發(fā)生時“揭床”現(xiàn)象明顯。暴雨時坡面產(chǎn)生的淺層滑坡往往是激發(fā)泥石流形成的重要因素。泥石流爆發(fā)雨強，一般大于4mm/10min。泥石流規(guī)模一般較大，性質(zhì)有粘有稀。分布于各地構(gòu)造區(qū)的山地。山體穩(wěn)定性相對較好，無大型活動性滑坡、崩塌。中、下游溝谷往往切于老臺地和扇形地內(nèi)，溝床和扇形地上巨礫遍布。植被較好，常常是“山青水秀”，溝床內(nèi)灌木叢密布，扇形地多已辟為農(nóng)田。粘性泥石流溝中、下游溝床坡度小于4%。泥石流工程分類：城市等別防洪標準（重現(xiàn)期：年）河（江）洪、海潮山洪泥石流特別重要城市≥200100～50>100重要城市200～10050～20100～50中等城市100～5020～1050～20小城市50～2010～520

我國城鎮(zhèn)防洪和防治泥石流按《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》CJJ50-92的防洪標準采用。泥石流防治工程設(shè)計標準

重要一般設(shè)計標準P=2%P=5%

校核標準P=1%P=2%泥石流的設(shè)計參數(shù)與計算

泥石流流速泥石流流量泥石流徑流量泥石流輸沙量泥石流密度泥石流沖擊力

泥石流流速計算

一般將泥石流分為稀性泥石流和粘性泥石流，采用不同的公式計算。稀性泥石流流流速計算計算公式：Vc=McR2/3i1/2/（1+Φcγc）1/2其中：Vc——泥石流流速，，m3/s；I———泥石流溝床縱縱坡，%；Φc——泥石流流速系系數(shù)，Φc=（γc-γw）/（γs–γc）；Mc———泥石流溝道糙糙率系數(shù)；R2/3——泥石流水力半半徑，m；γc——泥石流密度。。粘性泥石流流流速計算計算公式：Vc=KHc2/3I1/2其中：K——粘性泥石流流流速系數(shù)；Hc——泥石流流深，，m；I———泥石流泥面縱縱坡，%。泥石流流量計計算形態(tài)調(diào)查法配方法根據(jù)野外調(diào)查查泥石流的痕痕跡，測量泥泥位高和過流流斷面面積，，計算平均流流速和流量，，再根據(jù)其發(fā)發(fā)生時間確定定經(jīng)驗頻率。。形態(tài)調(diào)查法山洪流量計算算根據(jù)《中小流域暴雨雨洪水計算手手冊》提供的暴雨資資料，計算設(shè)設(shè)計暴雨并推推求山洪設(shè)計計洪峰流量。。Q=0.278ψ(s/τn)FQ—設(shè)計洪峰流量量（m3/s）；ψ—洪峰徑流系數(shù)數(shù)；τ—匯流時間（h）；n—暴雨衰減指數(shù)數(shù)；s—暴雨雨力（mm/h）；F—流域面積（km2）。配方法（清清水配方法））泥石流設(shè)計計流量假定泥石流流與暴雨洪洪水同頻率率發(fā)生，采采用配方法法將暴雨洪洪水流量全全部換算為為泥石流流流量，計算算公式如下下：Qc=Q（1+φ）D（2）式中：Qc——設(shè)計泥石流流峰值流量量（m3/s）；φ——泥石流修正正系數(shù)，φ=（rc-rw）/（rs-rc）；rc——泥石流容重重（t/m3）；rw——水容重（t/m3）；rs——泥沙比重（（t/m3）；D——泥石流堵塞塞系數(shù)。單位泥石流流體積所具具有的重量量稱為泥石石流體的容容重，泥石石流容重可可以采用實實測法，或或根據(jù)野外外調(diào)查情況況，查有關(guān)關(guān)資料來確確定。根據(jù)泥石流流體取樣容容重的測定定在泥石流暴暴發(fā)時采集集泥石流樣樣品，將所所取得的樣樣品稱重，，量其體積積，c=Wc/Vc式中：c為泥石流容容重（t/m3）；Wc為泥石流的的重量（t）；Vc為泥石流的的體積（m3）。一般每個樣樣品體積不不應小于0.005m3,或重量不少少于10kg。受取樣容容器的限制制，該方法法獲取的樣樣品僅為泥泥石流體中中顆粒較細細的部分。。由于XX山區(qū)泥石流流溝暴發(fā)頻頻率低，能能現(xiàn)場取樣樣的機會極極少，泥石石流容重很很少采用實實測的方法法確定。根據(jù)野外調(diào)調(diào)查資料確確定容重泥石流流量量形態(tài)調(diào)查查法采用下下式進行計計算，Qc=Ac·Vc式中，Qc為泥石流流流量（m3/s）；Ac為調(diào)查斷面面的泥石流流過流面積積（m2）；Vc為泥石流流流速（m/s）。形態(tài)調(diào)查斷斷面應選擇擇在溝道順順直、斷面面變化不大大、無堵塞塞、無匯流流、無回流流、泥痕比比較清晰的的河段。最最好調(diào)查兩兩處以上的的泥痕，根根據(jù)泥位在在縱斷面上上的連續(xù)性性來判斷調(diào)調(diào)查泥位的的可靠性，，并據(jù)此計計算泥石流流的平均泥泥深、過流流斷面面積積和水力坡坡度。再根根據(jù)前述的的方法計算算泥石流的的流速，最最后按式（（10-7）計算泥石石流的流量量。泥石流徑流流量根據(jù)泥石流流歷時和最最大洪峰流流量，按照照泥石流暴暴漲暴落的的特點，將將其過程概概化為三角角形，通過過計算斷面面的一次泥泥石流徑流流量按下式式計算:Vc=19TQc/72式中：Vc——泥石流徑流流量（m3）；Qc——設(shè)計泥石流流峰值流量量（m3/s）；T——泥石流歷時時（s）。一次泥石流流沖出固體體物質(zhì)總量量按照下式式計算：Vs=CvVc=Vc（rc-rw）/（rs-rw）式中：Vs——通過計算斷斷面固體物物質(zhì)實體總總量（m3）；Vc——泥石流徑流流量（m3）；rc——泥石流容重重（t/m3）；rw——水容重（t/m3）；rs——泥沙比重（（t/m3）。泥石流輸送送固體物質(zhì)質(zhì)量計算基本思想：：按照泥石流流活動的自自然規(guī)律調(diào)調(diào)整人類的的行為，根根據(jù)泥石流流發(fā)生、發(fā)發(fā)展、成災災的規(guī)律，，采取必要要的工程手手段，最大大限度地減減輕泥石流流災害。泥石流防治治工程方案案設(shè)計泥石流災害害防治工程程設(shè)計的基基本原則實事求是以防為主，，防治結(jié)合合因害設(shè)防，，突出重點點因地制宜綜合防治方方案以攔擋為主主的方案案以排為主的的防治方案案以生物工程程為主的方方案泥石流防治治的方案：：綜合防治方方案：以小流域為為單元，全全面規(guī)劃劃，綜合治治理工程措施、、生物措施施、預警報報、管理措措施等結(jié)合合使用多種防治建建筑物聯(lián)合合使用災害治理與與發(fā)展經(jīng)濟濟相結(jié)合XX市XX縣XX鄉(xiāng)XX西溝泥石流流防治方案案由土建工工程、生物物工程、預預警系統(tǒng)和和管理工程程等四部分分組成（1）土建工程程防治方案案①在流域中中上游泥石石流活躍的的主要支溝溝布置骨干干攔沙壩攔攔截泥石流流，防止或或減輕大規(guī)規(guī)模泥石流流災害；②在泥石流流活躍的小小支溝布置置谷坊工程程固坡穩(wěn)溝溝，減少支支溝泥石流流活動；③在中下游游居民點設(shè)設(shè)置護村堤堤，防御中中小規(guī)模山山洪泥石流流或高含沙沙水流的危危害；④在溝口布布置防洪堤堤，保護溝溝口XX村免遭洪水水和高含砂砂水流襲擊擊。（2）生物工程程設(shè)計方案案生物工程以以恢復流域域生態(tài)環(huán)境境為主要目目的，結(jié)合合造林發(fā)展展經(jīng)濟。在在各支溝山山坡的中上上部發(fā)展水水源涵養(yǎng)林林680hm2，中下部營營造水土保保持林370hm2，水土保持持薪炭林150hm2，水土保持持經(jīng)濟林76hm2，經(jīng)濟林17hm2，溝道兩側(cè)側(cè)營造防護護林。生物物工程實施施后，流域域生態(tài)環(huán)境境將向良性性循環(huán)發(fā)展展，逐步改改變流域的的匯流條件件，減少水水土流失，，穩(wěn)坡固岸岸，抑制泥泥石流的發(fā)發(fā)生發(fā)展。。（3）預警報工工程設(shè)計方方案預警系統(tǒng)以以減少人員員傷亡為目目的。由監(jiān)監(jiān)測點和預預警站組成成。在流域域上、中、、下游設(shè)置置監(jiān)測點，，在溝口設(shè)設(shè)預警站。。通過對天天氣預報和和大氣降水水監(jiān)測及資資料分析，，向政府有有關(guān)部門提提出發(fā)布泥泥石流預報報或警報的的建議。由由政府部門門通過警報報裝置向流流域內(nèi)各居居民點發(fā)出出泥石流預預報或警報報，通知居居民緊急避避難。（4）行政管理理方案管理工程內(nèi)內(nèi)容包括：：易受泥石石流危害居居民點的搬搬遷，一般般居民點避避難點的選選擇和建設(shè)設(shè)，避難時時撤離路線線的選擇，，避難時的的組織工作作，發(fā)布預預警報的程程序和權(quán)限限。XX西溝泥石流流防治方案案示意圖1．土建工程程編號2．居民點3．擬搬遷居居民點4．擬遷往地地點5．攔砂壩6．谷坊壩7．格柵壩8．護村導流流堤9．原有護村村堤加高、、加固及延延長10．護村挑流流壩11．生物工程程林地界線線索12．水源涵養(yǎng)養(yǎng)林13．水土保持持—用材林14．水土保持持——薪炭林15．水土保持持—經(jīng)濟林16．經(jīng)濟林與與農(nóng)耕地以排為主的的防治方案案主要工程措措施：排導槽、小小型攔擋壩壩、渡槽要點點：排導槽、渡渡槽平面和和縱斷面的的合理布置在排導槽、、渡槽的上上游布置少少量的小型攔攔擋壩泥石流的防防治措施與與防治建筑筑物泥石流的防治措措施主要防治建筑物物泥石流防治措施施主要泥石流泥石石流防治建筑物物攔砂壩谷坊排導槽渡槽停淤場明洞攔砂壩的種類重力式格柵式柔性樁林泥石流攔砂壩（（重力式）的特特點：作用攔攔截泥沙、排水水，水土分離固定溝床、穩(wěn)定定溝坡壩后淤積泥沙反反壓滑坡結(jié)構(gòu)壩體上上游邊坡比1:0.5~0.7壩體下游邊坡比比1:0~0.2壩體上設(shè)有排水水孔一般不專門設(shè)溢溢洪道消能軟基基消能攔砂壩的布置（一）壩址選擇擇的原則通常在泥石流流流域內(nèi)可建攔砂砂壩的壩址不多多，要尋找理想想的壩址更難。。壩址一般選在在泥石流的流通通區(qū)，可利用中中等或大比例尺尺地形圖（1/2000～1/10000），結(jié)合現(xiàn)場實實地踏勘選定，，選擇壩址可考考慮如下條件。。1．地質(zhì)條件壩址附近應無大大斷裂通過，壩壩址兩岸山坡穩(wěn)穩(wěn)定，無滑坡、、崩塌、沖溝等等不良地質(zhì)現(xiàn)象象和泉水出露，，溝床有基巖出出露或基巖埋深深較淺，壩基為為基巖或密實的的沉積物。2．地形條件壩址處溝谷狹窄窄，而上游開闊闊，溝床縱坡較較緩，溝谷對稱稱，兩肩高度能能滿足壩高與庫庫容要求。3．建筑材料和施施工條件壩址附近有充足足的石料、沙等等當?shù)亟ㄖ牧狭?；離公路較近近，易于修筑施施工便道，運輸輸方便；有開闊闊施工場地，有有可供使用的水水源。攔砂壩的布置壩址初步選出后后，攔砂壩的確確切位置可根據(jù)據(jù)下列原則作出出決定。1．與防治工程總總體布置協(xié)調(diào)攔砂壩的布置應應與防治工程總總體布置協(xié)調(diào),與上游的谷坊或或攔砂壩，下游游的攔砂壩或排排導槽能合理地地銜接。2．安全可靠攔砂壩應布置在在崩塌與滑坡等等突發(fā)性災害沖沖擊范圍之外，，能保證攔砂壩壩自身的安全。。3．效益高攔砂壩的布置應應能滿足本身的的設(shè)計要求，有有較好的綜合效效益，如，有足足夠的攔淤庫容容，有足夠的壩壩高；既能攔沙沙，又能利用攔攔截的泥沙反壓壓滑坡等。重力式攔砂壩的的設(shè)計（一）荷載分析析作用于壩體的泥泥石流荷載主要要有，壩體自重重、水壓力、淤淤積物壓力、泥泥石流體壓力、、地基反力、揚揚壓力、地震力力和泥石流沖擊擊力等）。1．壩體自重2．水平水壓力3．淤積物垂直壓壓力4．泥石流體水平平壓力5．揚壓力6．地震力7．泥石流沖擊力力1．壩體自重式中：Wa為壩體自重（t），Va為壩身體積（m3），為壩體容重（t/m3）；2．水平水壓力式中：ywl為水的容重（t/m3），Hw為水深（m）。3．淤積物垂直壓壓力式中：Wb、Wd分別為淤積土重重和流體重（t），yb、yc分別為淤積土容容重和流體容重重（t/m3）。4．泥石流體水平平壓力（1）稀性泥石流式中：；為為干沙容重，yw為水容重，n為孔隙率，hs稀性泥石流堆積積厚度，Φgs為泥沙內(nèi)摩擦角角。（2）粘性泥石流式中：yc為粘性泥石流容容重，Hc為泥深，Φa為泥石流內(nèi)摩擦擦角（一般取4°-10°）。5．揚壓力式中：L為壩底長，ΔH為壩上下游水位位差，K為水頭折減系系數(shù)，其值在0～0.7之間，可根據(jù)地地基滲透性與壩基輪輪廓，估計滲透透壓力折減度酌酌情選用。6．地震力地震力包括地震震慣性力、地震震動水壓力和地地震土壓力，可可參考有關(guān)規(guī)范范計算，壩體高高度≤15m的中小型攔砂壩壩不考慮地震荷荷載。7．泥石流沖擊力力泥石流沖擊力Fc可按沖擊力公式式計算。（二）荷載組合合作用于壩體的荷荷載組合既與壩壩庫使用情況有有關(guān)（空庫、半半庫和淤滿后運運用），又與泥泥石流類型、規(guī)規(guī)模及使用期內(nèi)內(nèi)壩庫與泥石流流的遭遇有關(guān)，，應按具體情況況挑選幾種可能能發(fā)生的危險組組合進行計算，，以其中最危險險的組合作為設(shè)設(shè)計控制條件。。泥石流攔砂壩受受力狀態(tài)復雜，，一些荷載計算算誤差較大，控控制設(shè)計的荷載載至今還沒有公公認的合理的組組合模式。根據(jù)據(jù)攔砂壩的受力力分析和工程實實踐，有兩點是是可以肯定的：：一是空庫運行行時，攔砂壩穩(wěn)穩(wěn)定性最差；二二是壩后淤積越越高，攔砂壩穩(wěn)穩(wěn)定性越好，當當擋砂壩淤滿后后，其受力狀態(tài)態(tài)與擋土墻相似似。中、小型攔砂壩壩（有效壩高≤≤15m）設(shè)計時可參考考下表2選用荷載組合作作為控制設(shè)計用用。運行情況泥石流性質(zhì)空庫庫過應考慮的荷載流稀性泥石流自自重重Wa水壓力Fwl泥石流水平壓力力Fvl揚壓力Fy沖擊力Fc粘性泥石流自重Wa泥石流水平壓力力Fdl沖擊力Fc（三）穩(wěn)定分分析1．壩體抗滑穩(wěn)定定2．抗傾覆驗算3．地基承載力驗驗算1．壩體抗滑穩(wěn)定定沿基礎(chǔ)底（平））面滑動公式式中：Kc為抗滑安全系數(shù)數(shù)；ΣW為垂直力之總和和；ΣQ為水平力之總和和；\f為沿基面的摩擦擦系數(shù)?！?.05～1.15沿切開壩踵和齒齒墻的水平斷面面滑動公式≥1.0～1.15式中：C為單位面積壩踵踵和齒墻粘結(jié)力力（t/m2），A為剪切斷面面積積（m2），其余符號同前。。2．抗傾覆驗算驗算公式為：≥1.05～1.15式中：Ky為抗傾安全系數(shù)數(shù)；Mx為抗傾覆力矩（（t·m）；M0為傾覆力矩（t·m）。3．地基承載力驗驗算壩的上游邊緣地地基不出現(xiàn)拉應應力，下游邊緣緣地基壓應力低低于地基承載力力.≥0≤(四）結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)設(shè)計1．壩高攔砂壩的高度可可分為總壩高Hd和有效壩Hd1（見圖10-5）。一般將有效效壩高稱為攔砂砂壩的壩高。攔攔砂壩的高度由由下列條件決定定：（1）壩址處地基及及岸坡的地質(zhì)條條件；（2）壩址處地形條條件；（3）攔砂壩的設(shè)計計目標；（4）合理的經(jīng)濟技技術(shù)指標，主要要是壩高與攔淤淤庫容的關(guān)系。。攔砂壩根據(jù)壩高高一般分為：①小型攔砂壩，，Hd1=5～10m；②中型攔砂壩，，Hd1=10～15m；③大型攔砂壩，，Hd1>15m。重力式攔砂壩基基本尺寸壩高＜＜10m10～20m20～30m＞30m壩頂寬（m）1.0-2.03.～4.0＞5.0上游坡比0.4-0.50.50.550.60下游坡比0-0.050.050～1＞0.1壩底寬（m）0.7Hdl(0.7~0.8)Hdl(0.8~0.9)Hdl＞0.9Hdl基礎(chǔ)埋深（m）1.5~2.52.0~4.03.0~5.0＞5.0壩的剖面尺寸泄流孔與排水孔孔攔砂壩一般應設(shè)設(shè)大孔徑的泄流流口，布置在溢溢流口下方。泄泄流口可采用矩矩形，一般寬1.0m，高3.0～1.0m。泄流口的數(shù)量量與尺寸，應按按排泄常年洪水水計算。壩體非非溢流段還必須須設(shè)置排水孔。。一般按每隔2～3m的壩高設(shè)置一排排排水孔，排水水孔之間的水平平距離3～4m，在立面上呈梅梅花型布置。排排水孔可采用0.3m×0.4m或0.2m×0.3m兩種規(guī)格。溢流口底面應采采取加強措施，，以抵御泥石流流的摩擦，一般般的方法如下。。①澆0.5～1.0m厚高標號細石砼砼；②用堅硬的條石石或大塊石鑲面面；③埋置鋼板及廢廢鋼軌。5．壩下消能多數(shù)被破壞的攔攔砂壩是由于基基礎(chǔ)被淘空而失失事的，因此必必須慎重地處理理壩下消能問題題。大多數(shù)攔砂砂壩采用副壩消消能。副壩與主壩重疊疊高度，按下式式計算式中：Hdl′為攔砂壩壩頂?shù)降經(jīng)_刷坑底的高高度（m）；H′為副壩重疊高度度（m）；Hc為溢流口上泥深深.主、副壩間的距距離可按式計算算，L=（1.5～2）·(Hdl′+Hc)式中：L為主、副壩間距距（m）；其余符號同同前。若副壩高出河底底1.0m以上，在其下下游還應再設(shè)設(shè)第二道副壩壩。谷坊工程設(shè)計計構(gòu)筑于支溝泥泥石流形成區(qū)區(qū)中具有固床床穩(wěn)坡功能，，高度較低的的小型壩工建建筑物.一般情況下，，采用梯級谷谷坊相互成串串逐級遞保消消能，即下游游谷坊的回淤淤末端壓理上上游谷坊的基基礎(chǔ)齒墻。越越壩洪流在齒齒墻前端形成成沖刷坑暨軟軟基消能，應應控制上游溢溢流堰的單寬寬流量和溢流流深，將沖刷刷坑最大深度度限定在齒墻墻埋深線以內(nèi)內(nèi)，控制齒墻墻基底侵蝕基基準不再下切切，待后續(xù)泥泥石流重新建建造回淤末端端并將沖坑填填平。谷坊之間取間間距為l=(2～3)H式中，l為檻谷間距，，H為谷坊壩落差差。谷坊群布置圖圖XX式V型槽排導槽是由人人工開挖、填填筑過流斷面面，或利用自自然溝道，砌砌筑具有規(guī)則則平面形狀和和橫斷面的一一種開敞式槽槽形過流建筑筑物。泥石流排導槽槽的種類泥石流排導槽槽設(shè)計簡介軟基消能排導導槽為分離式式結(jié)構(gòu)，排導導槽兩側(cè)建2道平行的邊墻墻形成槽身，，在槽內(nèi)順流流向每隔一定定距離設(shè)橫過過溝床的防沖沖肋板。肋板板與墻基砌成成整體，肋板板厚度一般為為1.0m，深度一般以以1.50～2.50m為宜，并按潛潛沒式布設(shè)，，肋板頂一般般與溝床底平平，肋板沿溝溝床的間距可可按下式計算算。XX式泥石流排導槽槽結(jié)構(gòu)圖V型槽底部呈V型，通常以漿漿砌石、混凝凝土、鋼筋混混凝土進行全全斷面護砌，，構(gòu)成整體式式結(jié)構(gòu)（見圖圖10-11）。V型槽底部由含含縱、橫坡度度的兩個斜面面組成重力束束流坡，縱坡坡值通常用30‰～300‰，橫坡通常用用200‰～250‰，限值為100‰～300‰，在縱坡不足足時加大橫坡坡輸沙效果顯顯著。V型槽排導槽的布置置排導槽的布置置應力求線路路順直，縱坡坡較大，以有有利于排泄，，還應注意以以下幾點：其其一是盡可能能利用現(xiàn)有的的天然溝道，，加以整治利利用，盡量保保持原有溝道道的水力條件件；其二是出出口盡量與主主河銳角相交交，防止泥石石流堵塞主河河；其三是在在必須設(shè)置彎彎道的槽段，，應使彎道半半徑Rs=（8~10）倍泥面寬度度Bc（稀性泥石流流）或Rs=（15~20）倍泥面寬度度Bc（粘性泥石流流）。排導槽縱坡設(shè)設(shè)計排導槽的縱坡坡應根據(jù)地形形、地質(zhì)、天天然溝道縱坡坡等情況綜合合考慮確定，，應盡量利用用自然地形坡坡度，保持必必要的縱坡。。排導槽縱坡坡最好一坡到到底，以防止止因變坡產(chǎn)生生淤積和沖刷刷。必須設(shè)置置變坡的槽段段，要注意縱縱坡的變化幅幅度不應過大大，同時應設(shè)設(shè)置變坡段。。排導槽的縱縱坡可按表10-15選擇。若原地地形不能滿足足排導泥石流流的最小縱坡坡時，必須抬抬高槽首高程程或降低槽尾尾高程，以獲獲得保證排導導泥石流所必必須的最小縱縱坡。排導槽橫斷面面設(shè)計泥石流排導槽槽橫斷面設(shè)計計包括橫斷面面形式的選擇擇和斷面尺寸寸的確定。（一）排導槽槽的橫斷面的的形式常見的泥石流流排導槽橫斷斷面形狀有梯梯形、矩形和和V形等3種（見圖10-7）。一般情情況，梯形或或矩形斷面適適用面廣，適適用于各種類類型和規(guī)模的的泥石流，V形橫斷面適用用于頻繁發(fā)生生、規(guī)模較小小的粘性泥石石流和水石流流的排泄，寬寬度一般不超超過5米。（二）斷面尺寸寸的確定排導槽在設(shè)計計中一般采用用類比法，通通過試算來確確定排導槽的的橫斷面尺寸寸。1．擬定排導槽槽橫斷面尺寸寸選擇較為順直直、狹窄，且且形狀和尺寸寸比較穩(wěn)定的的流通段，參參照流通段溝溝床形態(tài)。2．試算過流能能力根據(jù)上述方法法擬定的排導導槽尺寸、和和排導槽槽設(shè)計深度Hc，試算排導槽槽的泄流能力力。將試算結(jié)結(jié)果與泥石流流流量比較，，若假定的橫橫斷面尺寸不不能滿足排導導的要求或泄泄流能力過大大，則修正斷斷面尺寸或改改變斷面形狀狀，重新進行行計算，直到到既滿足排導導泥石流的要要求，又達到到經(jīng)濟斷面為為止。黑水縣XX溝泥石流防治治續(xù)建工程規(guī)規(guī)劃設(shè)計工程實例內(nèi)容1.位置與交通2.泥石流原有防防治工程及存存在的問題3.泥石流的發(fā)展展與危害4.泥石流續(xù)建工工程方案5.工程投資概算算6.幾點建議1.位置與交通XX溝位于XX省阿壩藏族羌羌族自治州黑黑水縣，是岷岷江水系黑水水河中游右岸岸的一級支流流，溝口地理理坐標為102°50′00″E，32°04′′42″N，黑水縣城-XX鎮(zhèn)坐落在XX溝泥石流堆積積扇上。XX鎮(zhèn)交通方便，，省道S302從城區(qū)通過，，南距XX310km，西距阿壩州州州府馬爾康康176km。2.泥石流原有防防治工程及存存在的問題上世紀八十年年代，黑水縣縣政府對XX溝泥石流進行行了綜合治理理，治理工程程于1984年4月破土動工，，到1987年10月竣工。工程程以50年一遇泥石流流為設(shè)計標準準，100年一遇泥石流流為校核標準準。泥石流綜綜合治理工程程措施為以排排為主，排導導、攔蓄、穩(wěn)穩(wěn)坡、停淤等等措施相結(jié)合合，并輔以截截水排流。主主要工程項目目是，排導槽槽465m，停淤場一座座（庫容7萬m3）、攔砂壩8座、潛壩4座（總攔淤庫庫容量約3萬m3）、截水溝1km；同時營造水水源涵養(yǎng)林和和水土保持林林，實行退耕耕還林、封山山育林等生物物措施。XX溝泥石流治理理工程形成了了完整的防災災減災工程體體系，工程竣竣工后防災減減災效果極佳佳，有效地地保護了縣縣城上萬人民民的生命財產(chǎn)產(chǎn)安全。2.1泥石流原有防防治工程XX溝流域及泥石石流治理工程程布置圖2.2原有工程存在在的的主要問問題（1）攔沙壩群庫庫容已滿，攔攔蓄能力消失失。（2）出現(xiàn)攔砂砂壩壩肩繞流流，壩體被破破壞（3）部分壩體體破壞嚴重（4）排導槽底局局部破損嚴重重，排導能力力減小XX溝是一條發(fā)育育處于幼年期期的溝谷，除除上游清水匯匯流區(qū)以外的的溝谷溝床比比降達354‰，兩岸山坡十十分陡峻，滑滑坡和表層滑滑塌發(fā)育，中中上游溯源侵侵蝕強烈，泥泥石流發(fā)展勢勢頭正旺。1987年泥石流治理理工程完成后后，泥石流固固體物質(zhì)大量量被攔擋壩群群攔蓄，壩與與壩之間的溝溝床比降變小小，壩體上游游附近兩岸滑滑坡坡腳被堆堆積物反壓，，滑坡活動逐逐漸減弱，泥泥石流活動趨趨勢減緩。進入本世紀以以來，隨著泥泥石流防治工工程的老化，，上游的溝道道侵蝕加劇，，溝道兩側(cè)山山體表層滑塌塌嚴重，補給給泥石流的固固體物質(zhì)增多多，泥石流再再趨活躍。泥泥石流形成區(qū)區(qū)兩岸山坡坡坡度在40°左右，巖體破破碎，隨著溯溯源侵蝕的不不斷進行，溝溝谷的向源、、向側(cè)侵蝕加加劇，溝岸失失穩(wěn)導致小型型滑坡發(fā)育。。目前，從XX村向下至4#谷坊間的溝道道兩岸新滑坡坡成片分布，，較大的滑坡坡有5處，左岸有2處，右岸有3處，總面積約約2.5萬m3?；率怯蓽蠝系罌_蝕而形形成的牽引式式滑坡，溝內(nèi)內(nèi)還可見多棵棵倒下的樹木木。據(jù)初步判判斷，新發(fā)生生的滑坡均為為淺層滑坡，，平均厚度約約2m，滑坡體總方方量約5萬m3。從目前XX溝泥石流形成成條件看，其其地形條件和和降水條件沒沒有大的變化化，而松散固固體物質(zhì)相當當豐富，發(fā)生生較大規(guī)模泥泥石流的條件件是充分的，，1998年和2004年泥石流的暴暴發(fā)情況也證證實了這一點點。同時攔擋擋壩已淤滿和和谷坊出現(xiàn)不不同程度的損損毀，如泥石石流的規(guī)模達達到中等，可可能對XX鎮(zhèn)造成嚴重的的威脅。盡管管在2005年實施了泥石石流防治的應應急工程，在在一定程度上上緩解了險情情，但還存在在這種安全隱隱患。3.泥石流的發(fā)展展趨勢與危害害形成區(qū)兩岸滑滑坡及表面滑滑塌發(fā)育山坡上的大樹樹滑入溝內(nèi)2004年9月30日泥石流堵塞塞西街橋留下下的痕跡4.泥石流續(xù)建工工程方案4.1目標和原則XX溝泥石流防治治續(xù)建工程的的目標是削弱弱泥石流的形形成條件，減減輕泥石流災災害。防治工工程能防御山山洪和中等-大規(guī)模泥石流流的危害，保保護溝道下游游XX鎮(zhèn)和保護通過過縣城的省道道S302線的安全，保保護XX村的耕地和住住房，在超過過設(shè)計標準泥泥石流發(fā)生時時，能減輕災災害，將財產(chǎn)產(chǎn)損失和人員員傷亡減輕到到最低程度。。繼承1983年XX溝防治泥石流流“穩(wěn)固排為主，，停為輔”的方案，根據(jù)據(jù)XX溝泥石流活動動現(xiàn)狀和防治治工程運行情情況，對現(xiàn)有有工程進行改改建和維修；；采用穩(wěn)、攔攔、排等工程程措施控制和和減輕泥石流流災害，保護護XX鎮(zhèn)、省道S302線和XX村耕地、住房房的安全。4.2設(shè)計標準根據(jù)1984年XX溝泥石流治理工程程規(guī)劃設(shè)計,工程設(shè)計標準如下下:設(shè)計標準50年一遇泥石流（（2%頻率）校核標準100年一遇泥石流（1%頻率）本設(shè)計采用與原設(shè)設(shè)計相同的設(shè)計標標準。4.3續(xù)建工程設(shè)計方案案XX溝泥石流防治續(xù)建建工程設(shè)計繼續(xù)貫貫徹“穩(wěn)固排為主，停為為輔”的原防治方案，針針對XX溝泥石流活動的現(xiàn)現(xiàn)狀和現(xiàn)有工程運運行中出現(xiàn)的問題題，有針對性地規(guī)規(guī)劃了新建、加高高、加固等不同類類型的工程，對泥泥石流災害進行新新一輪的綜合治理理。在流域上游塔塔子村附近，布置置了截水工程和4座谷坊，將上游來來水攔截后引入排排水溝，排入中XX溝，減少進入泥石石流形成區(qū)的水量量，控制泥石流形形成的水源條件，，并固定溝床，保保護村寨和耕地；；在滑坡活躍的泥泥石流形成區(qū)，布布置14座谷坊工程固溝穩(wěn)穩(wěn)坡，減小滑坡活活動，減少泥石流流固體物質(zhì)的來源源。在下游加高2號-5號攔沙壩，攔截泥泥石流中的粗大礫礫石和漂木，降低低其容重，削減泥泥石流峰值流量和和規(guī)模，減輕下游游排導槽的壓力，，防止大規(guī)模泥石石流對下游造成危危害；在溝道下游游泥石流排導槽彎彎道凹岸處加高堤堤防,防止彎道泥石流超超高越過堤防；對對原排導槽進行清清淤和維修，恢復復其排導能力，對對公路橋下排導槽槽縱坡進行調(diào)整，，保證泥石流能順順暢地排入黑水河河，保護城區(qū)免遭遭泥石流危害。工工程布置圖見圖下下圖XX溝泥石流防治續(xù)建建工程方案圖4.4主要工程建筑物設(shè)設(shè)計4.4.1排導槽彎道加高排導槽上接1#攔砂壩，穿過XX鎮(zhèn)進入黑水河，全全長465m，在人行橋上游布布置有一彎道。為為保證XX鎮(zhèn)的安全，將該段段排導槽彎道凹岸岸側(cè)墻加高，加高高部分高1.50m，頂寬1.0m，長50.0m，采用M7.5漿砌塊石砌筑，沿沿流向每間隔20m設(shè)置一道沉降縫。4.4.22#—5#攔沙壩加高XX溝原7座攔砂壩均已淤滿滿，對原2#—5#攔沙壩進行加高，，以攔截泥石流中中的粗大礫石和漂漂木，減輕下游排排導槽的壓力。2#—5#攔沙壩均加高5.0m，可形成約3萬攔淤庫容。加高高后的攔砂壩頂寬寬4.3m，壩體上游邊坡系系數(shù)1:0.6，下游邊坡系數(shù)1:0.1；溢流口斷面為梯梯形，頂寬9.0m，底寬6.0m，深3.0m；壩體中部設(shè)置一一排共3個排水孔，排水孔孔高4.0m，寬1.0m，排水孔之間凈間間距2.0m。加高部分溢流段段用C15澆注，非溢流段采采用M7.5用漿砌石結(jié)構(gòu)。4.4.3泥石流形成區(qū)谷坊坊工程泥泥石流形成區(qū)區(qū)溝道上布置谷坊坊14座，有效高度一般般為3.0-5.0m，基礎(chǔ)埋深2.5m，壩軸線長20-30.0m。谷坊壩頂寬度2.0m，壩體上游邊坡系系數(shù)1:0.6，下游邊坡系數(shù)1:0.0；溢流口斷面為梯梯形，頂寬8.0m，底寬4.0m，深4.0m；壩體中部設(shè)置2排排水孔，排水孔孔高0.5m，寬0.4m，排水孔呈梅花型型布置，孔間列距距2.0m，行距2.5m。谷坊采用M7.5級漿砌石構(gòu)筑，溢溢流口底部用C15澆注。4.4.5XX排水溝工程XX排水工程位于塔子子村上游，由擋水水壩、水渠、跌水水和退水等項工程程組成。排水工程程用擋水壩將溝道道攔斷抬高水位，，利用左岸現(xiàn)有的的缺口布置排水渠渠，通過1300m長的排水渠，將山山水排入相鄰的中中XX溝。擋水壩有效高高度3.0m，基礎(chǔ)埋深2.0m，壩軸線長25.0m，壩頂寬度1.5m，壩體上游邊坡系系數(shù)1:0.5，下游邊坡系數(shù)1:0.2；溢流口斷面為復復式，頂寬4.0m，底寬2.0m，深2.5m。擋水壩用M7.5級漿砌石構(gòu)筑，溢溢流口底部用C15澆注。排水溝由南南向北基本沿等高高線布置，設(shè)計流流量為2.29m3/s，設(shè)計縱坡為2%；橫斷面為梯形，，