天然坝体溃坝引发的突出泥石流形成条件

滑坡形成的天然大坝在溃坝后可能产生灾难性的泥石流。然而，关于天然坝体溃坝引发突泥石流形成所需临界条件的研究仍处于早期阶段。在本文中，我们展示了一系列实验室测试的结果，这些测试评估了三种不同的材料、五种不同的水槽床倾斜角（2°、7°、9°、10° 和 13°），两种流入速度，和四种类型的大坝几何形状。结果表明，下游流体的单位重量随着河床通道坡度的增加而增加。此外，还发现了泥石流形成的临界水槽床角。此外，还发现湖泊体积和槽床角度的组合影响泥石流的形成。泥石流的单位重量与固体物质的均匀系数之间存在非线性趋势。以水流动力理论为基础，建立了天然溃坝泥石流形成的临界条件。基于两个案例研究，结果表明，天然大坝溃坝后泥石流形成的条件与实际情况吻合得很好。(From Google Translate)

通过水槽试验模拟大坝溃坝，我们调查了影响泥石流产生的因素。建立了一种预测天然大坝溃坝后爆发泥石流的方法。我们的结论包括以下内容：下游流体的单位重量随着床通道坡度的增加而增加。这说明大河床边坡很容易产生泥石流。湖泊体积对泥石流形成的影响，应结合河床河道坡度考虑。与材料、流入流量和大坝几何形状相比，河道坡度对泥石流的形成更为敏感。天然溃坝后突出泥石流的形成条件已经确立。这种预测方法是基于流功率定律的。突流的单位重量是用来判断泥石流是否形成的，可以通过河床坡度、河道宽度、峰值流量和混合土的中值直径来计算。条件参数易于获取，预测条件具有概念清晰、计算简单等特点。根据茶园沟天然坝和唐家山天然坝的参数，得到γm与Qp的关系。结果表明，这些条件被证明与实际情况相对应。

Xiangang, J., Peng, C., Huayong, C. & Yayong, G. 2017. Formation conditions of outburst debris flow triggered by overtopped natural dam failure. Landslides, 14, 821-831.