震後山區小流域山洪泥沙淤積增災機制研究

《震後山區小流域山洪泥沙淤積增災機制研究》是依託浙江海洋大學，由郭碧雲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：震後山區小流域山洪泥沙淤積增災機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭碧雲
• 依託單位：浙江海洋大學

項目摘要

傳統意義的山洪致災理論是基於普通規模的山洪形成演進理論，考慮強震對山洪過程影響、震後地表植被退化及鬆散堆積體構成變化較少，研究方法具有一些不完善的地方，難以合理解釋地震後山洪泥沙淤積災害增災機制。本研究基於震後山區小流域暴雨條件下降雨-土壤入滲-地表產流耦合機制的變化過程和坡面產流隨降雨、地表條件的變化關係，揭示山洪形成演進的多過程耦合動力學機制。分析山洪演進與泥沙沖淤特性隨溝谷網路形態結構、人工或天然壩系分布、地表條件退化的變化關係，建立坡面產流、匯流演進、洪水致災等基本過程的動力學模型，建立山洪多過程、跨尺度集成模擬方法和預報模型。考量暴雨條件下山洪演進和致災傳統理論的適用範圍，找出存在問題，提出改進方法，構建強震區山洪災害風險評價體系。本項研究成果將會對山洪災害的形成與演進過程理論進行補充，也將為震後小流域山洪災害預測和防禦工程順利實施提供一些新見解和解決途徑。

結題摘要

山洪災害的發生受地質、地形及氣候等因素的影響，汶川地震產生了大量鬆散堆積體，使災區地貌形態發生了較大變化。一般意義的山洪災害理論是基於普通規模的山洪產生與演進過程理論，考慮強震對山洪土石流形成的影響及震後溝道河谷鬆散堆積體構成的變化較少，研究方法上存在一些不完善的地方，難以合理解釋震後山洪泥沙淤積災害增災機制。 本項目基於汶川地震後小流域暴雨條件下降雨-入滲-產流耦合機制的變化過程和坡面產流隨降雨、地表條件（植被、堆積體增加等）的變化關係，運用流域分散式水文模型（WMS HEC-1）模擬鹼坪溝流域降雨徑流過程，及由強降雨引發的山洪過程，在此基礎上對滑坡潰壩動力過程進行試驗研究。通過測量水體中的泥沙濃度及不同濃度下的光譜數據，結合遙感圖像，構建模型，基於該模型對泥沙濃度進行反演，為遙感技術運用於泥沙水動力研究打下基礎。結合遙感技術創建了一種新型方法，完成河流邊界信息的提取。運用近景測量和無人機航拍技術，對河道微地貌進行測量，獲得河道高解析度影像。完成了震後山區小流域典型河道的地貌、河流流速測量。在小流域布設3個小型氣象站，對土壤濕度和降雨進行實時監測，獲得了連續4年的降雨等氣象數據。 本研究項目為考量傳統暴雨條件下山洪演進和致災理論的適用範圍、研究方法和構建強震區山洪災害風險評價體系打下基礎。研究成果對山洪災害的形成與演進過程理論進行補充，也將為震後山洪災害的預測和防治工程順利實施提供一些新的見解和解決途徑。