亓 星，余 斌，朱 淵

成都理工大學地質災害防治與地質環(huán)境保護國家重點實驗室，成都 610059

滑坡碎屑堆積體形成泥石流的實驗

亓 星，余 斌，朱 淵

成都理工大學地質災害防治與地質環(huán)境保護國家重點實驗室，成都 610059

地震或強降雨誘發(fā)滑坡，滑坡體碰撞解體形成碎屑物質堆積在溝道內，在后期降雨作用下形成泥石流，這是泥石流形成的一種方式，可稱為滑坡碎屑堆積體泥石流。筆者分析了影響碎屑堆積體泥石流起動的特征參數(shù)，通過實驗研究了碎屑堆積體泥石流形成的過程，分析了堆積體表面坡度、黏粒質量分數(shù)、中值粒徑(d50)以及不均勻系數(shù)(Cu)對泥石流形成的影響。結果表明：碎屑堆積體表面坡度對形成泥石流所需單寬流量無明顯影響；黏粒質量分數(shù)在不大于5%時僅影響碎屑堆積體侵蝕，對碎屑堆積體揭底所需單寬流量無明顯影響；影響碎屑堆積體形成泥石流所需單寬流量的因素主要為中值粒徑和不均勻系數(shù)----隨堆積體中值粒徑、不均勻系數(shù)的增大而增大。通過實驗數(shù)據(jù)擬合得出了中值粒徑和不均勻系數(shù)與泥石流形成和揭底所需單寬流量的公式；由于公式中只考慮了影響碎屑堆積體形成泥石流的兩個主要因素(d50和Cu)，因此對比水文計算結果偏小，但整體趨勢基本一致。在實際應用到這類泥石流溝時，可通過修正進行預測。

碎屑堆積體；泥石流；顆粒級配；起動流量;滑坡

0 前言

由于地震或強降雨等原因使溝道兩側斜坡產生滑坡，在溝道內形成大量的松散固體物質，使泥石流起動所需降雨量大大降低，因此原本非泥石流溝或低頻泥石流溝轉變?yōu)榛钴S型的泥石流溝，這類泥石流可稱為滑坡碎屑堆積體泥石流。如汶川震區(qū)牛圈溝[1]和文家溝[2-4]，震前為低頻或非泥石流溝，在地震作用下產生的滑坡在溝道內解體形成碎屑流，在震后每年雨季均發(fā)生了規(guī)模不等的泥石流災害，并多次堵塞主河；又如貴州地區(qū)大寨溝[5-6]、馬達嶺溝[7-8]等，在發(fā)生滑坡前從未發(fā)生過泥石流災害，由于滑坡解體形成大量松散碎屑堆積體堆積在溝道內，在隨后的降雨作用下發(fā)生了多次泥石流災害，造成重大人員傷亡或者經(jīng)濟損失。

目前對于滑坡起動轉化為泥石流的過程和特征有較多研究，但對于滑坡碎屑堆積體自身條件與泥石流起動條件之間的關系還缺乏研究。筆者分析了影響碎屑堆積體泥石流形成的主要因素，通過物理實驗模擬滑坡碎屑堆積體泥石流形成過程，研究泥石流單寬起動流量和揭底流量與各主要因素之間的關系，擬合得到碎屑堆積體特征參數(shù)與泥石流單寬起動流量和揭底流量的關系式，并與實際溝道碎屑堆積體形成泥石流進行了對比驗證。

1 典型泥石流溝分析

1.1 牛圈溝泥石流

牛圈溝位于四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)南側岷江右岸，流域面積 10.7 km2，最高點海拔2 700 m，溝口最低點海拔858 m，相對高差1 842 m，縱坡降340‰。汶川地震后，流域內支溝由于地震產生高速遠程滑坡并解體形成碎屑流堆積在溝道內，長約300 m，寬100～150 m，最大厚度達到30 m，平均表面坡度16°，碎屑流堆積物總量約100 萬m3。滑坡發(fā)生后，牛圈溝在降雨作用下發(fā)生多次泥石流，淤埋溝口公路并多次堵塞岷江，其中，規(guī)模最大的兩次分別為2008年“9·26”泥石流和2010年的“8·13”泥石流，泥石流沖出量分別為17.15 萬m3和14.87 萬m3[1]。

1.2 文家溝泥石流

文家溝位于綿竹市清平鄉(xiāng)場鎮(zhèn)北部，流域面積7.81 km2，主溝長3.25 km，相對高差1 519 m，溝床平均縱坡降467.4‰。汶川地震使文家溝上游產生巨型滑坡，約2 750×104m3的巖體在滑動過程中多次碰撞解體成碎屑流，大部分從其前緣陡坎頂部高速拋射出去后進入1 300 m平臺并最終停留在主溝中下游，堆積總量達3 000×104m3[3]。其形成的堆積物結構松散，以碎塊石、角礫以及砂土為主，黏土含量較少，最大厚度達150 m[9]，穩(wěn)定性較差，是形成泥石流的主要物源。

調查得知文家溝震前為非泥石流溝[4]，滑坡發(fā)生后4個雨季期間文家溝共發(fā)生了5次特大規(guī)模和大規(guī)模的泥石流災害，沖出固體物質總量約420×104m3，僅占松散堆積物總量的14%。經(jīng)過多次泥石流侵蝕下切，1 300 m平臺下方碎屑堆積體上已形成最深70 m的深槽[3]。

1.3 大寨溝泥石流

大寨溝位于關嶺縣崗烏鄉(xiāng)，2010年6月28日在前期降雨影響下大寨溝發(fā)生特大型崩滑碎屑流造成重大人員傷亡[5]?；麦w長370 m、寬170 m，總量約118 萬m3?；禄霚系篮笈鲎步怏w成碎屑流沖向溝口，并沿程鏟刮溝道表層的松散堆積物，在整個溝道形成長960 m、平均寬度約110 m的碎屑堆積區(qū)，其最大堆積厚度約40 m，松散固體物總量達175 萬m3[10]；并在后期降雨過程中形成了多次泥石流[6]。

1.4 馬達嶺溝泥石流

馬達嶺溝位于都勻市江州鎮(zhèn)富溪村，流域面積0.7 km2，僅有一條主溝，溝長1.42 km，溝道上游窄而陡，下游較寬。流域最高點海拔1 570 m，溝口最低海拔為1 170 m，相對高差400 m，平均縱坡降282‰。由于采煤和降雨的共同作用，2006年5月18日，馬達嶺溝上游煤礦開采區(qū)形成總量約82 萬m3的滑坡，部分滑坡體沖入溝道并碰撞解體成碎屑流。碎屑堆積體長約800 m，表面坡度10°，堆積在整個溝道中下游，最大堆積厚度達20 m，平均厚度約8 m，物源總量達16 萬m3。

可見，滑坡碎屑堆積體泥石流的形成與溝道內松散堆積體的特征密切相關，在水流作用下碎屑堆積體拉槽侵蝕、揭底的演化過程就是泥石流形成的過程。

2 實驗設計

2.1 實驗參數(shù)選擇

物理模擬并不能保證實驗條件與野外完全的相似性，但可以基于理論研究分析影響泥石流形成的主要因素[11]?？紤]物理模擬與原型的相似性，本實驗以坡度、黏粒質量分數(shù)、堆積體粒徑為主要控制因素，通過實驗得到數(shù)據(jù)并與原型進行對比，從而對實驗結果進行必要的修正。

影響滑坡碎屑堆積體泥石流形成的因素有很多。大型滑坡體在溝道內碰撞解體后形成碎屑堆積在溝道內，堆積體厚度大、延伸長、結構松散，流體對堆積體的侵蝕主要發(fā)生在碎屑堆積體表面，如文家溝溝道下切70 m仍未侵蝕至原溝道深度，底坡對堆積體泥石流的形成并沒有明顯的影響，而表面坡度的變化可能減緩或者加速堆積體的侵蝕，因此實驗設計了5°、10°、18°三種表面坡度，研究碎屑堆積體表面坡度變化與泥石流起動流量的關系。

碎屑堆積體中一般含有部分黏粒，黏粒主要影響泥石流的屈服應力[12]。當泥石流體積分數(shù)相同時，固體物質中所含黏粒的種類和比例直接影響著泥石流屈服應力的大小[12-13]。在泥砂體積分數(shù)和黏粒質量分數(shù)不變的情況下，黏粒成分的黏性越強，泥石流屈服應力越大，對應泥石流黏性越強[14]。由于牛圈溝、文家溝滑坡體黏粒質量分數(shù)均較少，采用純蒙脫石黏土作為黏粒，設計了6組實驗，黏粒質量分數(shù)分別為0.00%、0.77%、1.50%、3.00%、5.00%和8.00%，來研究黏粒質量分數(shù)變化對堆積體泥石流形成和揭底所需單寬流量的影響，以得到適用于這類滑坡碎屑堆積體的特征規(guī)律。

堆積體粒徑分布對泥石流的形成有較大影響，堆積體粒徑分布可以用粒徑累積曲線的中值粒徑d50和不均勻系數(shù)Cu表示。以往的研究表明[15-16]，中值粒徑與單寬起動流量具有直接關系。另外，在溝床起動型泥石流的實驗研究中發(fā)現(xiàn)[16]，不均勻系數(shù)對碎屑物質起動影響較大。因此，中值粒徑和不均勻系數(shù)與碎屑堆積體單寬起動流量的關系也是試驗研究的重點內容。

綜上所述，筆者將對碎屑堆積體的表面坡度、黏粒質量分數(shù)、中值粒徑和不均勻系數(shù)這4個特征參數(shù)與泥石流起動和揭底所需單寬流量的關系展開實驗研究。

2.2 實驗裝置

如圖1所示，實驗裝置主要由供水水池、控水閥門和溝槽組成。水從2號水池進入1號水池，維持1號水池水深恒定，從而確保通過控水閥門的水流穩(wěn)定?？厮y門可對過水流量進行調節(jié)并隨時中止過水水流。溝槽長5 m，寬1 m，底坡為10°。實驗時，堆積在溝槽內的碎屑堆積體表面長度均為2 m，平均堆積厚度0.25 m。通過攝像機記錄堆積體正上方和背水坡處的侵蝕情況，并在下游取樣測定泥石流容重，綜合堆積體的侵蝕狀態(tài)和下游流體容重值判定泥石流的形成，對應的單寬流量為泥石流起動所需單寬流量。隨著水流下切侵蝕，在碎屑堆積體上逐漸形成寬大的深槽，觀察形成深槽后的堆積體在后續(xù)降雨作用下的侵蝕變化情況，記錄堆積體最終揭底時所需單寬流量。

圖1 實驗裝置Fig.1 Experiment device

2.3 實驗參數(shù)

2.3.1 實驗材料

用砂石和黏?；旌夏M碎屑堆積體?？紤]碎屑堆積體顆粒為破碎無規(guī)則形狀，砂石采用碎石顆粒、粗砂和細砂。為了避免實驗中碎屑堆積體中碎石粒徑過大對實驗結果造成影響，將最大顆粒粒徑控制在厚度的1/5以下，即碎石粒徑≤50 mm；黏粒采用純蒙脫石黏土。砂石和黏粒分布曲線如圖2所示。

圖2 實驗砂石級配分布Fig.2 Experiment particle analysis curves

2.3.2 堆積體級配

圖4 實驗級配圖Fig.4 Experiment grading picture

實驗中結合野外取樣得到的文家溝、牛圈溝碎屑堆積體顆粒級配(圖3)，考慮不同表面坡度、黏粒質量分數(shù)、中值粒徑和不均勻系數(shù)對堆積體形成泥石流和揭底所需流量的影響，通過變化原有級配的黏粒質量分數(shù)、中值粒徑和不均勻系數(shù)設計了14組不同級配(圖4)和6組不同黏粒質量分數(shù)的碎屑堆積體模型，共進行24次有效實驗，以便研究各單一因素變化對應的堆積體泥石流起動和揭底所需單寬流量的關系。

圖3 文家溝和牛圈溝碎屑堆積體級配Fig.3 Clastic deposition graduation of Wenjiagou and Niujuangou gully

2.3.3 堆積體

考慮野外滑坡解體形成的碎屑流在運動一段距離后會逐漸停止下來，前緣大致呈自然休止角，在溝道內形成較長較厚的自然松散堆積區(qū)域。因此,實驗中堆積體保持自然松散狀態(tài)堆積在溝槽中部，背水坡按自然休止角設計為30°，迎水反坡設置為5°，不同表面坡度的堆積體表面長度均為2 m。

3 實驗過程

滑坡碎屑堆積體起動形成泥石流呈現(xiàn)“上游洪水匯流--下切侵蝕--堆積體兩側持續(xù)崩塌--陣型堵塞潰決--進一步下切侵蝕”的循環(huán)模式。水流侵蝕堆積體逐漸形成溝道，背水坡表面也形成多條小沖溝，隨流量逐漸增加，背水坡拉槽侵蝕加深，大量固體顆粒被帶走，并在下游平緩處產生淤積(圖5)，此時對應的上游來流流量即為泥石流單寬起動流量。隨著過水流量的繼續(xù)增大，堆積體被侵蝕出一條寬窄不一的溝道，這些模擬現(xiàn)象與圖6所示的文家溝碎屑堆積體上的“槽谷”和“峽谷”寬窄相間的現(xiàn)象相符合。

圖5 背水坡下游淤積Fig.5 Debris deposit at downstream of back slope

左圖為實驗侵蝕后的溝道；右圖為文家溝堆積體侵蝕形成的寬窄相間的“大肚子”[3]。圖6 實驗與文家溝拉槽對比Fig.6 Contrast of encroaches on the experiment model and in Wenjiagou gully

4 實驗結果分析

4.1 泥石流起動的影響因素

通過實驗得到了表面坡度、黏粒質量分數(shù)、中值粒徑和不均勻系數(shù)與堆積體泥石流起動和揭底所需單寬流量的關系。

4.1.1 單寬流量與表面坡度的關系

圖7表明了堆積體表面坡度與泥石流形成和揭底時的單寬流量的關系。

實驗中碎屑堆積有效坡段長度僅為2 m，而背水坡長度較大并為自然休止角，長度最大近1 m，背水坡長度與堆積體表面長度比為1∶2。泥石流形成主要從背水坡處開始溯源往上，與野外從堆積體表面開始逐漸侵蝕形成的現(xiàn)象有一定差異，變化表面坡度時對泥石流的形成并未產生明顯的影響，因此實驗中并未得出碎屑堆積表面坡度與形成泥石流和揭底所需單寬流量的關系。但表面坡度增大時，上游來流在堆積體表面侵蝕下切的速度更快，最終形成的溝道也較窄。圖8為堆積體揭底侵蝕后在堆積體中部形成的溝道寬度隨堆積體表面坡度變化的規(guī)律，可見隨表面坡度增大，形成的溝道變窄。

4.1.2 單寬流量與黏粒質量分數(shù)的關系

圖9為相同中值粒徑和不均勻系數(shù)情況下黏粒質量分數(shù)(w(黏粒))與堆積體泥石流形成和揭底所需單寬流量的關系?？梢妛(黏粒)≤5.00%時，黏粒質量分數(shù)變化對于碎屑堆積體的起動和揭底并未起明顯作用。黏粒質量分數(shù)變化在實驗中體現(xiàn)在堆積體的侵蝕過程上，隨著黏粒質量分數(shù)增加，堆積體下切形成溝道時對兩側的掏蝕也減小，使最終揭底形成的溝道更加狹窄。實驗中對比堆積體中部形成的溝道寬度可較明顯地看出這一現(xiàn)象(圖10)。

圖7 表面坡度與單寬起動流量關系Fig.7 Relationship between surface slope and unit width discharge

圖8 表面坡度與背水坡頂溝道寬度關系Fig.8 Relationship between width of surface slope and top back slope

圖9 黏粒質量分數(shù)與單寬流量關系Fig.9 Relationship between clay content and unit width discharge

d50=1.8 mm;Cu=29;表面坡度10°。圖10 不同黏粒質量分數(shù)堆積體侵蝕情況對比Fig.10 Contrast of encroach with different clay content

表面坡度10°;Cu=29。圖11 中值粒徑與單寬流量關系Fig.11 Relationship between median diameter of debris and discharge of unit width

當w(黏粒)大于5.00%時，單寬流量呈現(xiàn)出增加的趨勢，原因可能是由于黏粒的質量分數(shù)增大到一定程度對堆積體產生明顯的黏性影響，使揭底所需單寬流量增大；但野外泥石流堆積物達不到那么強的黏性，因此認為黏粒質量分數(shù)較小時不影響堆積體形成泥石流和揭底所需單寬流量。

4.1.3 單寬流量與中值粒徑的關系

表面坡度10°；d50=1.8mm。圖12 不均勻系數(shù)與單寬流量關系Fig.12 Relationship between non-uniformity coefficient and discharge of unit width

圖11所示為實驗得到的黏粒質量分數(shù)為0.77%(圖11a)和5.00%(圖11b)情況下不同中值粒徑d50與堆積體起動和揭底所需單寬流量的關系，由圖可見不同中值粒徑d50與堆積體形成泥石流和揭底所需單寬流量呈線性正相關。

黏粒的質量分數(shù)變化對單寬流量的影響不明顯，因此，實驗擬合堆積體中值粒徑與單寬起動流量的關系(公式(1))和中值粒徑與揭底單寬流量的關系(公式(2))時，沒有考慮黏粒質量分數(shù)變化對單寬流量的影響。

單寬起動流量與中值粒徑公式為

揭底單寬流量與中值粒徑公式為

式中：Q1為起動單寬流量(10-4m3/(s·m))；Q2為揭底單寬流量(10-4m3/(s·m))；A1，A2為系數(shù)，A1=0.298×10-4m3/(s·m)，A2=0.684×10-4m3/(s·m) ；d為相對中值粒徑，無量綱，d=d50/d0，d0為單位中值粒徑，d0=1.0 mm。

4.1.4 起動流量與不均勻系數(shù)的關系

圖12所示為實驗得到的黏粒質量分數(shù)為0.77%(圖12a)和5.00%(圖12b)情況下不同不均勻系數(shù)Cu與堆積體起動和揭底所需單寬流量的關系。由圖12可見，不同不均勻系數(shù)與堆積體形成泥石流和揭底所需單寬流量呈冪指數(shù)正相關。

根據(jù)實驗擬合出的不均勻系數(shù)與泥石流形成所需單寬流量的關系(公式(3))和不均勻系數(shù)與揭底所需單寬流量的關系(公式(4))如下：

Q1=B1Cu0.211；

式中，B1，B2為系數(shù)，B1=0.433×10-4m3/(s·m)，B2=0.735×10-4m3/(s·m)。

4.2 實驗擬合模型

圖13 公式計算與實驗單寬流量對比Fig.13 Contrast of formula calculation and experiment discharge of unit width

通過實驗模擬滑坡碎屑堆積體形成泥石流的過程發(fā)現(xiàn)，影響堆積體形成泥石流和揭底所需單寬流量的主要因素為中值粒徑和不均勻系數(shù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)擬合得到的綜合經(jīng)驗公式如下：

Q1=C1(Cu0.2d+1) ；

式中，C1，C2為系數(shù)，C1=0.2×10-4m3/(s·m)，C2=0.4×10-4m3/(s·m)。

圖13為分別用公式(5)和公式(6)計算單寬流量與實驗值的對比,可見綜合擬合公式能較好地反映出實驗數(shù)據(jù)的規(guī)律。

4.3 野外對比驗證

4.3.1 泥石流起動條件

牛圈溝、文家溝均為由于溝道內滑坡解體形成碎屑流堆積在溝道內形成的泥石流溝。由于碎屑堆積體提供了大量的物源，這兩條溝道每年雨季均發(fā)生多次泥石流災害。

根據(jù)牛圈溝和文家溝碎屑堆積體級配[1,17]，可以采用公式(5)和(6)計算兩條溝道泥石流形成和揭底所需單寬流量；同時采用水文計算中對應發(fā)生概率P=99%時設計暴雨洪峰流量(水文計算值1)進行泥石流形成單寬流量驗證。文家溝在2010-08-13強降雨作用下堆積體劇烈下切侵蝕形成了大深槽，實驗中堆積體的揭底再現(xiàn)了文家溝拉槽侵蝕現(xiàn)象，因此采用文家溝2010-08-13峰值雨強對應的暴雨洪峰流量(水文計算值2)進行揭底單寬流量驗證。水文計算值和公式計算值如表1所示。

4.3.2 偏差分析及其他溝道預測

通過對牛圈溝和文家溝的驗證可見，實驗擬合公式值比野外中碎屑堆積體起動和揭底所需單寬流量值均偏小。其原因如下。

1)野外碎屑堆積體長度可達數(shù)百米以上，泥石流的形成主要是從堆積體表面侵蝕而成，表面地形的坡度對其形成所需流量具有重要的影響[18]。而由于實驗裝置所限，實驗堆積體背水坡長度相對于堆積體表面長度較長，泥石流的形成主要從背水坡處溯源侵蝕往上，實驗中變化表面坡度時并未得出堆積體表面坡度與形成泥石流所需流量的關系，擬合公式通過忽略碎屑堆積體表面坡度這一因素擬合出了單寬流量與碎屑堆積體形成泥石流的關系。

調查分析得到：牛圈溝碎屑堆積體長約1 800 m，平均表面坡度16°，前緣自然休止角長度約60 m，休止角長度與堆積體表面長度比為1.0∶30.0；文家溝1 300 m平臺處碎屑堆積體長約800 m，平均表面坡度約13°，前緣自然休止角長度約110 m，休止角長度與堆積體表面長度比小于1.0∶7.3，對泥石流形成起主要作用的仍然是堆積體表面坡度。表面坡度減小時，起動也需要更大單寬流量，實驗得出的擬合公式計算值與水文計算對比可見，隨著表面坡度的增大，公式計算結果偏差也相應減小，大致呈線性對應關系。

表1 水文計算值與公式計算值對比

2)牛圈溝和文家溝在滑坡發(fā)生后每年均會發(fā)生多次泥石流災害，泥石流暴發(fā)頻率高于一年一遇，即對應的降雨頻率大于一年一遇就可激發(fā)泥石流，而水文計算只能計算至P=99%時設計雨量對應的洪峰流量，相當于一年一遇的洪水流量，計算值可能偏大。

因此，擬合公式能反映出碎屑堆積體中值粒徑d50和不均勻系數(shù)Cu與起動流量的關系，雖然有一定偏差，但趨勢基本一致。通過誤差分析可以對這種類型的其他溝道形成泥石流所需單寬流量進行相應的預測，如貴州馬達嶺溝和大寨溝也為這類滑坡碎屑堆積體形成的泥石流，其形成泥石流所需單寬流量如表2所示。

表2 泥石流起動所需單寬流量計算表

Table 2 Calculation chart of unit width discharge of debris flow initiation

堆積體表面坡度/(°)中值粒徑/mm不均勻系數(shù)公式(5)計算的單寬流量/(10-2m3/(s·m))馬達嶺溝10803330.51大寨溝15701000.35

馬達嶺溝滑坡碎屑堆積體表面坡度10°，由于表面坡度較小，其實際發(fā)生泥石流所需單寬流量可能更大，實際泥石流形成所需單寬流量可能比公式(5)計算值大6～8倍。同樣，大寨溝滑坡碎屑堆積體平均表面坡度約15°，其實際發(fā)生泥石流所需單寬流量可能比公式(5)計算值大2～4倍。

5 結論

1)碎屑堆積體表面坡度對形成泥石流所需單寬流量無明顯影響；黏粒質量分數(shù)在不大于5%時僅影響碎屑堆積體侵蝕，對碎屑堆積體揭底所需單寬流量無明顯影響；影響碎屑堆積體形成泥石流所需單寬流量的因素主要為中值粒徑和不均勻系數(shù)。

2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)擬合得到堆積體泥石流形成所需單寬流量Q1和揭底所需單寬流量Q2的經(jīng)驗公式，計算了牛圈溝和文家溝碎屑流形成泥石流所需單寬流量，并與水文計算結果進行了對比驗證。由于公式中只考慮了影響碎屑堆積體形成泥石流的兩個主要因素d50和Cu，對比水文計算結果偏小，但整體趨勢基本一致，在實際應用到這類泥石流溝時，可通過修正進行預測。

3)由于實驗裝置所限，本實驗未能得到表面坡度與堆積體泥石流形成和揭底所需單寬流量這一較重要的關系，在今后的研究中可繼續(xù)探索其他因素對滑坡碎屑堆積體形成泥石流的影響。

筆者在實驗過程中得到了王濤、陳源井、馬敏、朱云波、王治兵、余天斌等同學的幫助，在此一并致謝。

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Experimental Study on the Clastic Deposition Forming Debris Flow

Qi Xing, Yu Bin, Zhu Yuan

State Key Laboratory of Geo-Hazards Prevention and Geo-Environment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059，China

Earthquake or strong rainfall can induce landslides. The landslide collapses to form clastic flow accumulation in the channels, forms debris flow under the action of the later rainfall. This is a type of debris flow which is called the landslide clastic accumulation of debris flow. The authors analyse characteristic parameters of the influence on starting of clastic accumulation of debris flow, research the information process of the landslide clastic accumulation of debris flow on the basis of experiments, and then analyse the influence of clastic accumulation surface slope, soil clay content, median grain size and non-uniformity coefficient on the formation of debris flow. The results show that the surface slope of clastic deposition have no significant effect on forming debris flow with discharge per unit width. The clay content are only affect clastic erosion at not more than 5%. It has no significant effect on digging up discharge per unit width. The main influence factors of required discharge per unit width are median diameter and non-uniformity coefficient width are increased with the increase of median diameter and non-uniformity coefficient. By fitting the experimental data, the formula of unit width discharge is obtained, which reflects the influence of median particle size and non-uniformity coefficient. For the formula only two main factors are considered width influence the formation of debris flow (d50andCu). Therefore, the calculation results is smaller than hydrological calculation, but the overall trend is consistent. The formula can be applied in predicting this kind of debris flow after modificatin.

clastic deposition; debris-flow; grading; initiation flow;landslide

10.13278/j.cnki.jjuese.201406203.

2014-04-26

國家自然科學基金項目 (41372366)；中國地質調查局地質大調查項目(水201302-021-007)

亓星(1988--)，男，博士研究生，主要從事地質工程相關研究，E-mail:qixing2009@163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201406203

P642

A

亓星，余斌，朱淵.滑坡碎屑堆積體形成泥石流的實驗.吉林大學學報:地球科學版,2014,44(6):1950-1959.

Qi Xing, Yu Bin, Zhu Yuan.Experimental Study on the Clastic Deposition Forming Debris Flow.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2014,44(6):1950-1959.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201406203.