火后泥石流成灾的时空演化机制与防控方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41731285
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:323.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0705.工程地质环境与灾害
- 结题年份:2022
- 批准年份:2017
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2018-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:吕小平; 钟生军; 罗刚; 庞烈鑫; 杜映锦; 王严; 梅雪峰; 方力; 任云;
- 关键词:
项目摘要
The post-fire debris flow is one particular type of debris flows, which is closely associated with forest fire and always occurs in burned area. Because plenty of vegetation has been burned and the soil texture has been damaged by the high temperature of forest fires, the unit weight, pore porosity, permeability and other physical and hydrological properties of the fire-infected soil are changed dramatically, abundant ash layer and loose debris are generated. Therefore, the post-fire debris flow usually has the characteristics of high unit weight and viscosity. Correspondingly, the post-fire debris flow is distinguished from traditional debris flows distinctly in term of the initiation mechanism. So far, the research on the initiation mechanism and kinetic characteristics of post-fire debris flow home and abroad is still progressing slowly. The spatio-temporal evolution mechanism and control methods, as the key scientific issue of the post-fire debris flow, will be analyzed in this project. Taking several post-fire debris flow ravines in Sichuan province for instance, through field investigation, in-situ tests and indoor physical modelling tests, the structural features of soil in the burned area and the types of activated loose source material, as well as the physical properties and permeability of soil at various depth in different time scale and spatial location are studied systematically to reveal 1) the geological structure combination conditions, which controls the initiating mode (eg. runoff-dominated erosion and infiltration-dominated shallow landslide); 2) the spatio-temporal evolution; 3) the dynamic characteristics and block-collapse effect of this kind of debris flow. Furthermore, the control methods of such kind of debris flow will be put forward to provide some scientific suggestions and designing parameters for the mitigation engineering of the post-fire debris flow.
火后泥石流是指林火发生后火烧迹地附近发生的、与林火紧密联系的泥石流。作为泥石流地质灾害的另一特殊类别,因林火燃烧植被及其高温破坏土壤结构,导致烧焙影响层容重、孔隙率、渗透性等物理水理性质发生剧烈改变,而出现大量灰烬层和松散泥沙,形成的泥石流常表现出高容重、大粘度流体特征,其成灾机理与普通泥石流具有显著差异。目前国内外有关火后泥石流启动成灾机理及动力学特性研究仍十分薄弱。本研究以火后泥石流成灾的时空演化机制及防控方法这一关键科学问题,以四川省内数条典型火后泥石流沟为研究对象,从不同时间尺度、不同空间位置火烧迹地土壤层地质结构特征、对应不同影响深度下的物理力学性质和渗透特性入手,通过现场勘探试验和室内物理模拟,揭示以“坡面地表径流”和“浅表层滑坡”为启动模式的地质结构组合条件、时空演化机制、此类泥石流动力学特性及其堵溃效应,进而提出相应的防控方法,为火后泥石流灾害的防治和参数设计提供科学依据。
结项摘要
火后泥石流是发生于火烧迹地与林火密切相关的一类特殊泥石流,以林火燃烧植被及其高温破坏土壤结构、强烈的坡面侵蚀和大粘度流体特征为主要特点,其时空发育特征与林火烈度和火后植被恢复密不可分。本研究以火后泥石流成灾的时空演化机制及防控方法这一关键科学问题,以四川省凉山州、甘孜州近80余条典型火后泥石流沟为研究对象,从不同时间尺度、不同空间位置火烧迹地的孕灾条件、火后泥石流成灾机理、易发性预测模型和综合防治方法进行研究,获得如下成果:.(1)针对火烧迹地土壤取样开展的物理、水理和力学性质,揭示林火对土壤结构扰动的影响深度不超过4cm。火烧迹地土壤具有独特的斥水性,其含水率、干密度及孔隙度改变随火烈度增加而增强,随植物根系腐烂,抗剪强度逐渐降低。室内模拟火烧条件下,揭露了高温条件下火烧迹地土壤表层有机质向土壤内部的迁移机制和与之相对应的斥水性增强规律,火烧以后土壤中O、Si、Al、Fe和K元素均有提高。.(2)结合凉山州、甘孜州火烧区,系统开展火烧迹地土壤火烧后不同时间尺度降雨条件下,现场坡面侵蚀深度监控量测,并结合部分火烧区现场降雨模拟侵蚀实验,通过修正通用土壤流失方程(RUSLE),揭示了火烧迹地产流产沙及坡面侵蚀规律,并建立火后泥石流坡面物源动储量预测模型。.(3)提出了控制火烧区火后泥石流易发性5个影响因子,采用专家经验法和机器学习法(随机森林和逻辑回归),构建了火后泥石流易发性评价模型、降雨阈值和一次冲出规模预测模型。.(4)提出了火后泥石流从坡面侵蚀到沟道侵蚀的三段式物源起动模式,基于时间序列的火后泥石流物源启动从坡面径流侵蚀到大规模滑坡起动补给三阶段成灾机理。建立了火后初期坡面侵蚀和后期滑坡及残枝树干堵塞的泥石流堵溃系数取值方法。.(5)研发了包括坡面植被修复、枯木固坡或清除、沟内编织袋装土堆砌多级简易拦挡等的火后泥石流的应急处置与“沟内拦挡+沟口停淤”永久治理技术,各自适用条件。
项目成果
期刊论文数量(46)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(3)
专利数量(15)
喜德县中坝村火后泥石流发育特征及预警避险
- DOI:10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2021.03-08
- 发表时间:2021
- 期刊:中国地质灾害与防治学报
- 影响因子:--
- 作者:殷万清;金涛;胡卸文;曹希超;杨相斌;黄健
- 通讯作者:黄健
Characteristics and mechanisms of coupled road and rainfall-induced landslide in Sichuan China
四川道路与降雨诱发滑坡耦合特征及机制
- DOI:10.1080/19475705.2019.1694230
- 发表时间:2019-01
- 期刊:Geomatics, Natural Hazards and Risk
- 影响因子:--
- 作者:Kun He;Guotao Ma;Xiewen Hu;Gang Luo;Xuefeng Mei;Bo Liu;Xingxiang He
- 通讯作者:Xingxiang He
基于RAMMS锄头沟泥石流运动过程模拟
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:四川地质学报
- 影响因子:--
- 作者:熊冲冲;胡卸文;刘丁毅;贺书恒
- 通讯作者:贺书恒
火后泥石流成灾特点及研究现状
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:工程地质学报
- 影响因子:--
- 作者:胡卸文;王严;杨瀛
- 通讯作者:杨瀛
森林火灾后泥石流的成因与特征分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:四川水力发电
- 影响因子:--
- 作者:卢洪沛;胡卸文
- 通讯作者:胡卸文
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
基于粉煤灰掺量的采空区注浆材料配比试验研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:四川水力发电
- 影响因子:--
- 作者:胡恒洋;宋大各;胡卸文
- 通讯作者:胡卸文
八角楼乡火后泥石流空间发育差异性特征
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:西南交通大学学报
- 影响因子:--
- 作者:杨瀛;胡卸文;王严;金涛;曹希超;韩玫
- 通讯作者:韩玫
地震滑坡启程动力学机理
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:西南交通大学学报
- 影响因子:--
- 作者:顾成壮;胡卸文;罗刚;牛彦博;胡恒洋;GU Chengzhuang1,HU Xiewen1,LUO Gang1,NIU Yanbo1,HU;2.Department of Civil Engineering,Southwest Jiaoto
- 通讯作者:2.Department of Civil Engineering,Southwest Jiaoto
西南某拟建机场中部高填方边坡稳定性分析与评价
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:铁道工程学报
- 影响因子:--
- 作者:罗刚;胡卸文;田洪宁;顾成壮;林晓
- 通讯作者:林晓
抗滑桩截面尺寸对土拱性状的影响
- DOI:10.13544/j.cnki.jeg.2017-449
- 发表时间:2018
- 期刊:工程地质学报
- 影响因子:--
- 作者:李登峰;赵晓彦;胡卸文;马国涛;胡凯;马洪生
- 通讯作者:马洪生
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
胡卸文的其他基金
不同岩性区火烧迹地火后泥石流成灾效应
- 批准号:42377170
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
火后泥石流致灾机理及动力学特性研究
- 批准号:41672283
- 批准年份:2016
- 资助金额:72.0 万元
- 项目类别:面上项目
强震作用下大型古滑坡体变形破坏机理研究
- 批准号:41372293
- 批准年份:2013
- 资助金额:83.0 万元
- 项目类别:面上项目
强震作用下高速远程和短程滑坡运动机理及堵江溃坝模式对比研究
- 批准号:40972175
- 批准年份:2009
- 资助金额:48.0 万元
- 项目类别:面上项目
唐家山高速滑坡堵江、溃坝机制及堰塞湖可利用性研究
- 批准号:40841025
- 批准年份:2008
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
深部岩体和软弱结构面的变形及强度特性及其参数评估方法
- 批准号:40772175
- 批准年份:2007
- 资助金额:39.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}