西藏洛隆县巴曲冰湖溃决型泥石流演进过程模拟研究
刘 波1 ，胡卸文1,2 ，何 坤1 ，黄 涛1 ，韩 玫3 ，席传杰1 ，文 强1 ，张晓宇4
（1. 西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川 成都 611756；2. 西南交通大学高速铁路运营安全 空间信息技术国家地方联合工程实验室，四川 成都 611756；3. 西南交通大学数学学院，四川 成都 611756；4. 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043）
摘要：巴曲冰湖溃决型泥石流紧邻川藏铁路某车站，可能对其建设及运营产生威胁。首先基于现场调查和遥感解译查明 了巴曲泥石流的基本特征，采用规范公式计算了巴曲暴雨泥石流的动力学参数。然后采用无量纲堵塞指数（DBI）评价了巴 曲沟内 7 个主要冰湖堰塞坝的稳定性。评价结果表明：巴曲 1#冰湖堰塞坝的 DBI 值处于非稳定区，3#、4#和 6#堰塞坝的 DBI 值处于非稳定区与稳定区之间，存在发生冰湖溃决的风险。最后，采用快速物质运动模拟软件（RAMMS）单相流数值 方法，模拟分析了巴曲沟在 4 个极端场景下的冰湖溃决演进过程。模拟结果显示：巴曲冰湖溃决后的演进过程分为开始-汇 流-冲出-停积四个阶段，共历时约 4.5 h。在 1#—4#及 6#冰湖堰塞体全部溃决工况下，冰湖溃决泥石流在沟口的最大流速为 5.92 m/s，最大深度为 4.35 m，最大流量为 1 954.42 m3 /s，为暴雨型泥石流的 5.1 倍。除此之外，4 个场景下冰湖溃决洪水的影 响范围都经过拟建车站，泥石流最大深度分别为 1.91，3.36，1.53，4.35 m。因此在车站设计时需采取排导槽或导流堤等工程 措施进行防护治理。上述研究结果可为川藏铁路选线及青藏高原东部地区的冰湖溃决型泥石流防治提供参考。
关键词：川藏铁路；冰湖泥石流；无量纲堵塞指数；快速物质运动模拟；溃决演进