[发明专利]一种小流域泥石流灾害防治方法及系统

说明书

本发明属于自然灾害防治技术领域，公开了一种小流域泥石流灾害防治方法及系统，⑴拦挡坝、谷坊坝工程布设于阿旺小河泥石流形成区内和黄家湾泥石流的N1泥石流沟及N2泥石流沟处；⑵导流堤工程布设于阿旺集镇以东的大白河河床上；⑶排导槽工程布设于阿旺小河泥石流沟的堆积区；⑷防冲堤工程布设于石门村委会处阿旺小河泥石流沟与南侧冲沟交汇处；⑸在阿旺小河泥石流沟的形成区种植区域内生长的乔木、灌木、草本植物。本发明对泥石流主要动力力学参数进行计算，并进行活动评估，提出泥石流防治工程建议，推荐防治工程方案。

技术领域

本发明属于自然灾害防治技术领域，尤其涉及一种小流域泥石流灾害防治方法及系统。

背景技术

考虑到拦挡坝在投入正常使用后，不同库容(空库、半库容和满库)状态下的受力组合模式的主要荷载为：泥石流流体冲压力、坝后泥石流堆积物产生的土压力、静水压力、坝底扬压力和地震力。设计计算工况划分为以下几种：工况Ⅰ：坝体自重+土压力+静水压力+扬压力(满库容状态)；工况II：坝体自重+土压力+泥石流流体冲击力+静水压力+扬压力(半库容状态)；工况III：坝体自重+泥石流流体冲击力(空库容状态)；工况Ⅳ：工况I+地震力；工况Ⅴ：工况II+地震力；工况Ⅵ：工况III+地震力。综合考虑确定工况I为设计工况，工况Ⅳ为校核工况。设计工况抗滑安全系数K＝1.15，抗倾覆稳定安全系数K＝1.40；校核工况抗滑安全系数K＝1.06，抗倾覆稳定安全系数K＝1.12。⑵导流堤稳定性验算工况考虑工程在投入正常使用后，不同过流状态(无水流及泥流状态、过水流状态、过泥流状态)的受力组合模式。考虑的荷载主要为：结构自重、背坡土压力、面坡泥石流流体水平压力、泥石流整体冲击压力、面坡水静水压力、面坡水冲击压力、地震力。设计计算工况划分为以下几种：工况I：结构自重+背坡土压力(无水流、泥流状态)；工况II：结构自重+背坡土压力+面坡水静水压力+面坡水冲击力(过水流状态)；工况III：结构自重+背坡土压力+面坡泥石流流体水平压力+面坡泥石流整体冲压力(过泥流状态)；工况Ⅳ：工况I+地震力；工况Ⅴ：工况II+地震力；工况Ⅵ：工况III+地震力。综合考虑确定工况I为设计工况，工况Ⅳ为校核工况。安全系数：设计工况抗滑安全系数K＝1.15，抗倾覆稳定安全系数K＝1.40。校核工况抗滑安全系数K＝1.06，抗倾覆稳定安全系数K＝1.12。云南省昆明市东川区阿旺镇地处东川南端，东与会泽县驾车镇相接，南面、西面分别和寻甸县金源乡、功山镇接壤，北面与铜都镇、乌龙镇、红土地镇相邻，素有东川“南大门”之称。阿旺镇政府驻地以西发育有1条阿旺小河泥石流沟，阿旺小河沟谷呈“v”字形，全长约7.55km，流域内岩土体破碎，植被少，固体物质及水源丰富,泥石流频发。同时，阿旺镇以东紧邻大白河，在阿旺镇影响区域上游发育黄家湾(N1、N2)泥石流沟，沟谷呈“v”字形，全长约6.60km，大白河在阿旺镇影响范围内因泥石流每年淤积固体物质最大高度约20cm。严重的威胁到阿旺集镇，包括中、小学校、医院、政府驻地及流域内村庄房屋财产、农田、村民生命和铁路、公路交通的安全，也制约了小集镇引领镇域的建设发展。为确保集镇村庄的人民群众生命财产和基础设施安全，各级人民政府及国土资源部门对此高度重视。根据国务院发布的《地质灾害防治条例》和《云南省人民政府关于加强地质灾害防治工作的意见》，以及审查通过的《云南省昆明市东川区重点矿山地质环境治理工程实施方案》中的工作部署，本着先急后缓、优先城镇区的原则，东川区重点矿山地质环境治理项目计划分三年(2010～2012年)实施。为解决威胁东川区阿旺镇集镇泥石流威胁，保证阿旺镇的可持续发展，云南省昆明市东川区国土资源局拟对阿旺镇泥石流沟进行综合治理。受有关部门委托，西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司承担了“云南省昆明市东川区阿旺镇集镇泥石流灾害防治工程勘查与可行性研究”任务。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统的小流域河水流域地质环境脆弱，地形地貌陡峻，最终导致滑坡崩塌活动和激烈的水土流失；同时，河流上游森林植被被破坏，陡坡垦殖和水渠渗漏，降低了抗剪强度，导致滑坡和崩塌活动，大量的泥沙、石块塌入河道中，使下游两岸农田面临泥沙灾害。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种小流域泥石流灾害防治方法及系统。