[發(fā)明專利]一種小流域泥石流災害防治方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810019510.1
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108018829A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海帆;王軍;溫欽舒;鄭云坤;李向強;胡世平
• 申請（專利權(quán)）人: 云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: E02B7/04
• 分類號: E02B7/04;A01B79/02;E02B8/00;E02B3/10
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發(fā)明屬于自然災害防治技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種小流域泥石流災害防治方法及系統(tǒng)，⑴攔擋壩、谷坊壩工程布設(shè)于阿旺小河泥石流形成區(qū)內(nèi)和黃家灣泥石流的N1泥石流溝及N2泥石流溝處；⑵導流堤工程布設(shè)于阿旺集鎮(zhèn)以東的大白河河床上；⑶排導槽工程布設(shè)于阿旺小河泥石流溝的堆積區(qū)；⑷防沖堤工程布設(shè)于石門村委會處阿旺小河泥石流溝與南側(cè)沖溝交匯處；⑸在阿旺小河泥石流溝的形成區(qū)種植區(qū)域內(nèi)生長的喬木、灌木、草本植物。本發(fā)明對泥石流主要動力力學參數(shù)進行計算，并進行活動評估，提出泥石流防治工程建議，推薦防治工程方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自然災害防治技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小流域泥石流災害防治方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

考慮到攔擋壩在投入正常使用后，不同庫容(空庫、半庫容和滿庫)狀態(tài)下的受力組合模式的主要荷載為：泥石流流體沖壓力、壩后泥石流堆積物產(chǎn)生的土壓力、靜水壓力、壩底揚壓力和地震力。設(shè)計計算工況劃分為以下幾種：工況Ⅰ：壩體自重+土壓力+靜水壓力+揚壓力(滿庫容狀態(tài))；工況II：壩體自重+土壓力+泥石流流體沖擊力+靜水壓力+揚壓力(半庫容狀態(tài))；工況III：壩體自重+泥石流流體沖擊力(空庫容狀態(tài))；工況Ⅳ：工況I+地震力；工況Ⅴ：工況II+地震力；工況Ⅵ：工況III+地震力。綜合考慮確定工況I為設(shè)計工況，工況Ⅳ為校核工況。設(shè)計工況抗滑安全系數(shù)K＝1.15，抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)K＝1.40；校核工況抗滑安全系數(shù)K＝1.06，抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)K＝1.12。⑵導流堤穩(wěn)定性驗算工況考慮工程在投入正常使用后，不同過流狀態(tài)(無水流及泥流狀態(tài)、過水流狀態(tài)、過泥流狀態(tài))的受力組合模式?？紤]的荷載主要為：結(jié)構(gòu)自重、背坡土壓力、面坡泥石流流體水平壓力、泥石流整體沖擊壓力、面坡水靜水壓力、面坡水沖擊壓力、地震力。設(shè)計計算工況劃分為以下幾種：工況I：結(jié)構(gòu)自重+背坡土壓力(無水流、泥流狀態(tài))；工況II：結(jié)構(gòu)自重+背坡土壓力+面坡水靜水壓力+面坡水沖擊力(過水流狀態(tài))；工況III：結(jié)構(gòu)自重+背坡土壓力+面坡泥石流流體水平壓力+面坡泥石流整體沖壓力(過泥流狀態(tài))；工況Ⅳ：工況I+地震力；工況Ⅴ：工況II+地震力；工況Ⅵ：工況III+地震力。綜合考慮確定工況I為設(shè)計工況，工況Ⅳ為校核工況。安全系數(shù)：設(shè)計工況抗滑安全系數(shù)K＝1.15，抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)K＝1.40。校核工況抗滑安全系數(shù)K＝1.06，抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)K＝1.12。云南省昆明市東川區(qū)阿旺鎮(zhèn)地處東川南端，東與會澤縣駕車鎮(zhèn)相接，南面、西面分別和尋甸縣金源鄉(xiāng)、功山鎮(zhèn)接壤，北面與銅都鎮(zhèn)、烏龍鎮(zhèn)、紅土地鎮(zhèn)相鄰，素有東川“南大門”之稱。阿旺鎮(zhèn)政府駐地以西發(fā)育有1條阿旺小河泥石流溝，阿旺小河溝谷呈“v”字形，全長約7.55km，流域內(nèi)巖土體破碎，植被少，固體物質(zhì)及水源豐富,泥石流頻發(fā)。同時，阿旺鎮(zhèn)以東緊鄰大白河，在阿旺鎮(zhèn)影響區(qū)域上游發(fā)育黃家灣(N1、N2)泥石流溝，溝谷呈“v”字形，全長約6.60km，大白河在阿旺鎮(zhèn)影響范圍內(nèi)因泥石流每年淤積固體物質(zhì)最大高度約20cm。嚴重的威脅到阿旺集鎮(zhèn)，包括中、小學校、醫(yī)院、政府駐地及流域內(nèi)村莊房屋財產(chǎn)、農(nóng)田、村民生命和鐵路、公路交通的安全，也制約了小集鎮(zhèn)引領(lǐng)鎮(zhèn)域的建設(shè)發(fā)展。為確保集鎮(zhèn)村莊的人民群眾生命財產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施安全，各級人民政府及國土資源部門對此高度重視。根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的《地質(zhì)災害防治條例》和《云南省人民政府關(guān)于加強地質(zhì)災害防治工作的意見》，以及審查通過的《云南省昆明市東川區(qū)重點礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程實施方案》中的工作部署，本著先急后緩、優(yōu)先城鎮(zhèn)區(qū)的原則，東川區(qū)重點礦山地質(zhì)環(huán)境治理項目計劃分三年(2010～2012年)實施。為解決威脅東川區(qū)阿旺鎮(zhèn)集鎮(zhèn)泥石流威脅，保證阿旺鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展，云南省昆明市東川區(qū)國土資源局擬對阿旺鎮(zhèn)泥石流溝進行綜合治理。受有關(guān)部門委托，西南有色昆明勘測設(shè)計(院)股份有限公司承擔了“云南省昆明市東川區(qū)阿旺鎮(zhèn)集鎮(zhèn)泥石流災害防治工程勘查與可行性研究”任務(wù)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：傳統(tǒng)的小流域河水流域地質(zhì)環(huán)境脆弱，地形地貌陡峻，最終導致滑坡崩塌活動和激烈的水土流失；同時，河流上游森林植被被破壞，陡坡墾殖和水渠滲漏，降低了抗剪強度，導致滑坡和崩塌活動，大量的泥沙、石塊塌入河道中，使下游兩岸農(nóng)田面臨泥沙災害。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種小流域泥石流災害防治方法及系統(tǒng)。