論從野外調查到科學實驗論文

時間：2021-01-26 19:45:07 論文我要投稿

論從野外調查到科學實驗論文

　　2008 年汶川地震以來，“堰塞湖”這個名詞逐漸走進了人們的視野。堰塞湖是指在一定的地質與地貌條件下，由于地震、強降雨或火山巖溶等原因導致滑坡體、泥石流、火山噴發物、冰川堆積物等阻塞河道進而形成的湖泊，其中因地震引發山體滑坡或崩塌，進而阻塞河道成湖的稱為地震堰塞湖。

論從野外調查到科學實驗論文

　　一直以來，學界對于堰塞湖的研究以野外調查為主，而現在，其研究正逐漸走進實驗室。堰塞湖具潛在的破壞性堰塞湖壩體主要是由滑坡體快速堆積所致，因而其壩體結構較為松垮，組成物質松散，膠結不良，顆粒相對較小，基本上處于非固結或欠固結狀態，壩體物質的顆粒級配、壩體的形態與規模都不同于傳統意義上的人工土石壩，受水位及余震影響較大。

　　而且和人工壩體相比，沒有心墻防止滲透管涌，沒有輸干區控制孔隙水壓力，也沒有溢流設施來穩定堰塞湖水位，壩體可能會由于漫頂溢流、管涌或者滲透而被破壞，堰塞湖湖水瞬間下泄，給下游人民群眾的生命及財產帶來災難性的破壞。有時堰塞湖造成的次生災害甚至強于地震災害，如1933 年8 月25 日，四川迭溪發生7.5 級大地震。地震導致山崩，銀瓶崖、大橋、迭溪三處崩塌產生的巖石將岷江堵塞。地震后，高山峽谷中出現一片平湖。大震后第45 天，因長時間湖水浸泡，壩體松散，加之強余震觸發，堰塞湖發生潰決，沖毀沿江數十公里的村鎮。這次地震的`主震造成約7000 人死亡，而次生堰塞湖災害造成2 萬人喪生。已有堰塞湖研究集中在野外調查鑒于堰塞湖的巨大危險性，對其進行研究就顯得尤為重要。

　　迄今為止，堰塞湖的研究主要停留在野外調查及定性研究上，主要包括以下幾個方面。

　　一是堰塞湖壩體的組成材料研究。堰塞壩的物質組成及結構特征是分析其穩定與否的基礎。壩體堆積物顆粒級配的獲取對于預測壩體的進一步變化極為重要，壩體堆積物的顆粒大小影響壩體抗侵蝕的能力以及出現缺口后破壞的速度，還影響壩體上下游邊坡的穩定性以及抗剪強度。盡管確定堰塞湖壩體堆積物的顆粒級配非常重要，但目前還沒有統一的標準方法，主要的原因是堆積體材料的尺寸變化幅度太大。

　　很多情況下，傳統的篩分法和移液管法并不能很好地用來分析堰塞湖壩體堆積物的顆粒級配情況，確立合理且標準的分析方法成為亟待解決的問題。

　　二是堰塞湖壩體破壞模式研究。當堰塞壩承受的外力超過壩體強度時，壩體便發生潰決。這些外力包括堰塞湖水壓力、滲流的剪切力、漫頂以及其他水動力。John E.Costa 和Robert L.Schuster最初根據55 個潰決的堰塞湖壩體，分析堰塞湖壩體破壞主要有三種模式:壩頂溢流、潛蝕與管涌、壩坡失穩。其中，壩頂溢流是最主要的破壞模式。這也得到了后來許多統計資料的印證。三是堰塞湖壩體穩定性研究。目前，評價壩體穩定性的方法主要分為定性分析法和定量分析法。定性分析主要通過對工程地質條件、壩體破壞方式、影響壩體穩定性的因素以及根據相同壩體情況進行類比，常用圖解法、工程類比法、灰色理論法和可靠度分析法等。

　　定量分析則主要運用土力學等基本理論，先通過試驗獲得所需的物理力學參數，再進行穩定性計算，找出壩體的安全系數及滑動面的位置。在研究堰塞壩穩定性時，國內外學者主要用現場觀測、模型試驗和數值模擬三種方法進行研究。科技減災是當前地質災害防治減災方面需要加大投入的方向。

　　今后，堰塞湖災害的研究將不僅通過科學試驗來進行，還將通過計算機模擬實際的堰塞湖，研究其物理力學特性、穩定性等各種參數。相信在不久的將來，通過科技手段，人們一定可以將堰塞湖造成的災害降到最小化，最大限度地保障人民生命財產安全。

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