漂木對山洪泥石流運動致災影響研究進展

陳劍剛，費高高，王喜安，陳華勇，陳曉清

(1.中國科學院成都山地災害與環境研究所山地災害與地表過程重點實驗室，四川 成都 610041； 2.中國科學院大學工程科學學院，北京 100049)

地震、滑坡、火災等因素使得大量樹木枝干散落在溝道內，當發生山洪或泥石流時，會伴隨其傾瀉而出，使得含有大量漂木的山洪泥石流造成更為嚴重的災害和損失[1-6]。Benn[7]統計了英國1845—2012年間鐵路橋梁破壞的67個案例，由漂木聚集造成的事故占據20例。漂木在運動過程中受邊界條件、漂木長度和直徑等的影響，常在溝道內聚集形成不穩定的堵塞體，單個堵塞體的潰決或多個堵塞體的級聯潰決會造成山洪泥石流流量的急劇增大，加劇了災情，增大了損失[1-3,8]，1978年的瑞士洪水事件中，河流上游形成的一個漂木堵塞體突然潰決，使洪水峰值流量高達3 000 m3/s，造成溢洪道的損壞[9]；2018年6月九寨溝風景區克澤溝暴發山洪泥石流災害，由于大量漂木聚集堵塞溝道形成堵塞體，不穩定漂木堵塞體突然潰決時的瞬時洪峰流量是未形成堵塞體時的2.8倍，造成一座攔沙壩的破壞；2019年8月20日，受強降雨影響，位于岷江沿岸的簇頭溝、板子溝、登基溝等暴發了特大泥石流災害，泥石流攜帶的漂木在搬運過程中形成堵塞體，堵塞體潰決后產生流量放大效應，造成溝道內已建攔沙壩的損毀和堆積扇上房屋的嚴重破壞，泥石流沖出溝口淤埋或沖毀都汶高速公路，造成了都汶高速斷道近50 h。以往泥石流防治工程設計過程中未考慮漂木在溝道內的堵塞-潰決流量放大作用而造成攔擋工程的破壞，增加了工程安全運行的維護成本[10]。……