川藏高速公路北线泥石流风险评估研究
川藏高速公路北线泥石流风险评估研究
【泥石流；风险；脆弱性；风险评估；川藏公路北线|论文解读2】川藏高速公路北线泥石流风险评估
文章目录
【泥石流；风险；脆弱性；风险评估；川藏公路北线|论文解读2】川藏高速公路北线泥石流风险评估
- Study area
- Data and methods
3.1. Data source and pre-processing
3.1.1. Debris flow inventory and the impacts on road
论文地址：https://doi.org/10.1080/19475705.2023.2195531
2023·GEOMATICS, NATURAL HAZARDS AND RISK·中科院山地所
2. Study area
选定的研究区域从四川的康定延伸至西藏的昌都，研究区的范围由分布在公路两侧的集水区限定，交汇处位于出口位置（见图2）。该区域位于青藏高原的东南缘，整体地形呈现出西北高、东南低的特点。由于青藏高原的构造抬升和河流切割作用，该地区分布着多个河流，包括雅砻江、金沙江和鲜水河，这些河流均被“317国道”贯穿。根据海拔、切割深度和地貌类型，研究区可分为四个部分：
- （A）三条河流上游的宽阔河谷区
- （B）由冰川侵蚀形成的极高高山区
- （C）由侵蚀和剥蚀作用形成的高山河谷区
- （D）由侵蚀和剥蚀作用形成的高山高原区（见图2）。
由于青藏高原的屏障效应，研究区的降水空间变化显著，降水量由西北向东南逐渐增加。例如，昌都（位于西北）的年平均降水量不足600mm，而位于东南的鲜水河谷的年降水量约为700mm。从时间分布来看，降水主要集中在6月至9月之间，年降水量在523–802mm之间。
该研究区大部分位于羌塘-三江造山带内，包含了三个一阶构造单元（即II：羌塘-三江造山带）和八个二阶构造单元（即II2：甘孜-理塘弧-盆地系统）（见图3）。公路沿鲜水河断层（F1）的西北段、甘孜-玉树断层（F2）的东南段和金沙江断层带（F3）延伸。这些区域以密集的断层构造、强烈的岩浆活动和频繁的地震活动而闻名（Wen等，2008；Bai等，2018；Qiao和Zhou，2021）。自1963年以来，已有15次震级大于5的地震记录（Liu和Wang，2020），其中包括1973年2月6日的泸火Ms 7.6地震和1981年1月24日的道孚Ms 6.9地震（见图3）。
岩性类型从古生代到中生代岩石多样，研究区大部分为三叠纪的火山灰岩和板岩，花岗岩和角闪岩广泛分布在中部地区，侏罗纪的粉砂岩和泥岩分布在西部地区。河谷地区以第四纪冲积沉积和泥石流沉积为主，河谷中的岩石普遍风化严重，为泥石流提供了充足的松散和破碎固体材料。
3. Data and methods
3.1. Data source and pre-processing
3.1.1. Debris flow inventory and the impacts on road
通过实地调查和影像解译，研究了公路两侧235个历史上发生过由降雨引发泥石流的集水区。泥石流清单图见图3。根据泥石流发生频率，我们将这些集水区分为三类：高频（过去五年内至少发生过一次泥石流）、中频（过去5–50年内至少发生过一次泥石流）和低频（过去100年内至少发生过一次泥石流）。其中，高频、中频和低频的集水区分别为66个、67个和102个，表明这些区域的危险程度不同。其中，136个泥石流对公路产生了直接影响。
可能受到泥石流影响的公路基础设施包括桥梁、涵洞、路基和路面。统计实地调查结果表明，136个泥石流中，44%的泥石流影响了涵洞，39%影响了桥梁，17%影响了路基并埋葬了路面。损害类型总结为：冲刷和破坏路基、堵塞涵洞或桥梁、以及埋葬路面（见图4）。
构建泥石流评估指标的基础数据包括分辨率为30米的数字高程模型（DEM）数据、比例尺为1:500,000的地质图、中国地面运动参数分区图、气象数据和分辨率为10米的全球土地覆盖数据。此外，我们还从国家基础地理数据库获取了比例尺为1:250,000的道路数据（见表1）。