千米级冰川公路泥石流的致灾机制诊断:以天山G217独库公路为例

目录 守望天山 前言 第1章 千米级高差与搬运距离的冰川公路泥石流特征 1 1.1 天山山脉区域工程地质条件 6 1.2 天山独库公路 8 1.2.1 天山独库公路概况 8 1.2.2 天山公路冰川泥石流特征 10 1.3 天山冰川末端海拔与面积变化特征 16 第2章 天山高海拔冰缘环境的融冻泥流作用 20 2.1 冰缘环境的形态发育特征 20 2.1.1 天山冰川及雪线 20 2.1.2 冰蚀作用及冰蚀地貌 21 2.1.3 冰碛物及冰碛泥流地貌 22 2.2 千米级高差与搬运距离的泥石流沟道物源与侵蚀演化 23 2.2.1 沟道形态 23 2.2.2 沟道侧向侵蚀演化动力模型 26 2.2.3 沟道侧向侵蚀演化规律研究 28 2.2.4 天山冰碛物颗粒几何特征 29 第3章 天山冰川物源千米级致灾能量机制 33 3.1 冰川泥石流的千米级能量特征 33 3.2 千米级冰川泥石流能量的不均匀特征 34 3.3 冰川泥石流千米级增能机制 37 3.3.1 沟域雨雪与物源增能作用 37 3.3.2 千米高差比降增能作用 39 3.3.3 千米搬运距离溃决增能作用 40 第4章 基于地貌信息熵的天山公路泥石流危险评估 44 4.1 天山冰川泥石流的千米级几何特征研究 44 4.2 地貌信息熵理论修正与应用 51 4.3 基于地貌信息熵的河网水力分析与危险评估 53 4.3.1 水系特征分析 53 4.3.2 地貌信息熵危险性评估 56 4.4 基于InSAR的冰川泥石流致灾分析 66 4.4.1 InSAR与数据选择 66 4.4.2 解缠相位图及变形分析 67 第5章 天山冰川泥石流消融水力学机制 70 5.1 天山公路冰碛物滑体储量估算 70 5.2 冰川泥石流水力致灾机制 76 5.2.1 松散土吸水强度非线性衰减及磨蚀作用 76 5.2.2 冰碛物冲刷切割与拖曳启动机制 78 5.3 千米级冰川泥石流极限平衡法失稳过程机制分析 83 第6章 冰川泥石流千米级冲淤运动动力学特征 91 6.1 基于天山岩心分级的H-B准则参数研究及应用 91 6.1.1 天山基岩岩心GSI研究 92 6.1.2 基于H-B的基岩弹性模量计算 95 6.2 冰碛物沟谷弯道搬运冲坑超高 99 6.3 固液耦合滑体的侵蚀坡度效应 102 6.4 天山不同融冻阶段泥石流流速 105 6.4.1 天山稀性泥石流流速 106 6.4.2 天山黏性泥石流流速 109 第7章 千米级公路冰川泥石流致灾预警——以G217独库公路K636为例 112 7.1 基于北斗系统的冰川泥石流致灾预警 114 7.1.1 北斗系统数据传输与通信布设 114 7.1.2 在线实时监测研究 117 7.2 冰川泥石流气温临界状态致灾特征 118 7.2.1 高温致灾特征 118 7.2.2 典型致灾气温曲线模型 120 7.2.3 气温致灾预警模型与分级 123 7.3 冰川泥石流水力条件临界状态致灾特征 126 7.3.1 冰川泥石流降雨时空特征 126 7.3.2 冰川有效融雪模型 127 7.3.3 冰川泥石流水力临界预警 128 7.4 冰川泥石流位移条件临界状态致灾特征 133 7.4.1 泥石流孕育与暴发过程的泥位特征 134 7.4.2 基于Verhulst模型的地表位移监测预警 137 7.4.3 基于层次分析法的冰川泥石流预警模型 141 7.4.4 基于指标排序法的千米级冰川泥石流致灾综合预警 145 第8章 千米级冰川公路泥石流防治措施 156 8.1 天山公路防灾保通措施 156 8.2 天山公路救灾抢通治理措施 166 参考文献 174