热水河流域典型泥石流灾害成因机制与协同防治研究

①中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室，北京10029,中国

②中国科学院地球科学研究院，北京，10029,中国

③中国科学院大学，地球与行星科学学院，北京，10049,中国

本文以热水河流域的老洼沟和分叉沟两处典型泥石流沟道为研究对象，通过野外工程地质勘查分析泥石流形成发育条件，揭示泥石流灾害成因机制。沟道上游地形陡峻，沟域形态近似呈扇形，为物源和降雨、径流等的汇集提供了有利的地形地貌条件；崩滑坡积物及沟床松散堆积物构成了丰富的泥石流物源；雨季充沛的降水及其形成的地表径流则是良好的水源条件和水动力条件。这些基本条件共同促使泥石流的形成发育。然后利用矩阵离散元数值模拟软件MatDEM评价不同泥石流防治措施的减灾效益。在只有岩土工程措施的情况下，泥石流物源块石携带的能量有62.3％在沟道运移过程中转化为热能，其余37.7％的能量则由拦挡结构承载；而在生态-岩土工程协同作用的情况下，物源携带的能量有70％在与上游生态工程和沟道的碰撞、摩擦过程中消耗，30％的能量在与下游拦挡结构相互作用过程中消耗。

基于此，分别对老洼沟和分叉沟设计对应的生态工程－岩土工程协同作用防治方案，为建立山区小流域泥石流灾害生态工程－岩土工程协同减灾模式提供参考。

图4 生态-岩土措施防护过程能量转化曲线 

高相波,李丽慧.热水河流域典型泥石流灾害成因机制与协同防治研究[J].工程地质学报,2020,28(05):1039-1048.