内容简介

本书以小秦岭金矿区矿渣型泥石流地质灾害为研究对象，较为系统地研究了泥石流物源的颗粒级配、孔隙率、渗透系数、物源容重、抗剪强度等参数，并通过理论推理估算了物源起动的临界降雨条件，最后根据矿渣型泥石流发生的特点提出了针对性较强的防治措施。本书可供地质灾害规划与管理部门的相关人员阅读，也可供从事地质灾害研究的科研人员和大专院校有关师生参考。

前言概述

矿山泥石流起动机理是当今泥石流形成学及泥石流预警的研究热点和学科前沿。矿山泥石流是指在一些生态脆弱、地形陡峭、岩层松散的山区，由于大规模地集中开采矿产资源，为泥石流的形成提供了大量的松散固体物质，加大了地面坡度，使非泥石流沟演化为泥石流沟，泥石流少发区转变为泥石流多发区。开展影响矿山泥石流起动的主要控制因素研究，不仅具有推动与完善泥石流成因研究的理论意义，对于矿山泥石流气象预警的防灾减灾工作，也具有重要的指导意义。本书积累了矿渣型泥石流起动的一批原创性数据，包括渣堆状态、颗粒级配、渗透系数、物源容重、孔隙率、泥石流体容重、抗剪强度指标等。研究区域矿渣型泥石流物源特点包括：采矿废石渣堆高度在5～15m，个别高达30m；自然安息角在30°～45°之间；无工程保护措施的渣堆占总数的65%；稳定性差、极差的占76%；挤占23或堆满沟道的占5837%；粗颗粒含量大，P5为7819%～9138%；孔隙率为34%～57%且连通性好；渗透性好，为0094～0127cms。因此，废石渣堆在普通降雨条件下不易起动。通过实验模拟了形成矿渣堆起动形成的临界雨强，得到大西岔沟矿渣型泥石流起动的降雨临界雨强为6714～13429mmh，即遭遇50年或100年一遇的特大暴雨时有大约50%的固体颗粒处于临界起动状态。研究表明，颗粒越细，临界起动的雨强越小，沟谷泄洪“卡口”越严重，泥石流起动所需的雨强越小，较好地解释了研究区矿渣型泥石流“不易”发生的原因，提出了矿渣型泥石流起动模式。通过对物源特征和降雨强度对矿渣型泥石流影响的分析，得出研究区矿渣型泥石流主要为暴雨型水石流，其起动模式主要包括“河谷起动型”和“坡面滑塌—堵塞—溃决型”两种。作者依托国家自然科学基金项目“矿渣型泥石流起动机理与临界条件研究（40872208）”，就影响矿渣型泥石流起动的物源特征及临界雨量两大主控因素开展了深入调查、分析、测试及研究工作，首次较为系统地完成了废渣物源岩土工程参数测定、临界降雨条件分析，提出了研究区矿渣型泥石流起动模式。本书共分为7章，重点围绕小秦岭金矿区矿渣型泥石流形成的物源和降雨两大条件进行分析研究，提出了研究区矿渣型泥石流的两种起动模式，总结了矿渣型泥石流防治的方法。本书由杨敏主笔完成，徐友宁为本书的编写思路和结构提供了指导。由于矿山地质构造、岩石组成、废弃物堆放、降雨条件等因素的复杂性，加之时间仓促和作者水平所限，书中难免有不妥之处，敬请广大读者批评指正。
作者2020年9月

作者介绍

杨敏，男（1984-），地学信息系统理学博士，西安建筑科技大学资源工程学院高级工程师。主要从事矿山地质环境、矿区重金属污染土壤红外光谱变异机理研究。主持国家自然科学基金1项，主持中国地质调查局调查项目1项，参与中国地质调查局、科技部、国家自然科学基金委等重大课题共计16项，第一作者发表学术论文17篇，其中SCI检索5篇、EI检索3篇，参与编著专著1部。

目录

1 绪论
1.1 国内外泥石流研究现状
1.1.1 国外泥石流研究现状
1.1.2 国内泥石流研究现状
1.2 国内外矿山泥石流的研究现状
1.2.1 国外矿山泥石流研究现状
1.2.2 国内矿山泥石流研究现状
1.2.3 矿山泥石流危害及其特点
1.2.4 矿山泥石流研究的发展方向
1.3 本书的内容及创新性
1.3.1 思路及方法
1.3.2 主要内容
1.3.3 特点及创新性
2 小秦岭金矿区概况
2.1 金矿开发现状
2.2 地质环境条件
2.2.1 地形地貌
2.2.2 地质构造
2.2.3 岩土工程性质
2.3 气象水文
2.3.1 气候条件
2.3.2 大气降雨
2.3.3 水文地质概况
2.3.4 水系流域概况
2.4 自然泥石流发育史
3 矿渣型泥石流及其隐患
3.1 矿渣型泥石流地质灾害
3.2 矿渣型泥石流沟隐患沟评价
4 矿渣型泥石流形成条件分析
4.1 地形地貌
4.2 气象水文
4.3 物源条件
5 矿渣型泥石流起动的主要控制因素及模式
5.1 矿渣堆对泥石流起动的作用
5.1.1 矿山废渣堆数量及稳定性
5.1.2 矿渣堆宏观特征
5.1.3 废渣堆岩土工程参数
5.2 降雨对矿渣性泥石流起动的影响
5.2.1 小秦岭地区降雨特征
5.2.2 研究区降雨洪流分析
5.2.3 泥石流模拟起动试验的降雨激发条件
5.2.4 沟床固体颗粒起动的条件分析
5.3 矿渣型泥石流起动模式
5.3.1 泥石流形成模式
5.3.2 研究区矿渣型泥石流起动模式
6 矿渣型泥石流防治对策
6.1 矿渣型泥石流的防治原则
6.2 矿渣型泥石流的预防措施
6.2.1 落实矿区“灾害评估”及“治理方案”，从源头预防矿山泥石流的形成
6.2.2 保护矿区生态环境
6.2.3 泥石流气象预警
6.2.4 泥石流监测预警
6.3 矿渣型泥石流的治理措施
6.3.1 开展矿区泥石流隐患沟调查评价工作
6.3.2 开展泥石流隐患矿区的成灾理论研究
6.3.3 合理规划矿渣堆排场所
6.3.4 矿渣型泥石流治理的工程措施
7 结论与对策
7.1 主要结论
7.2 主要防治对策
参考文献