地质学论文_基于HEC-RAS及GIS的叠溪古滑坡堰塞

文章摘要:青藏高原东南缘岷江上游地区地质环境条件十分复杂，滑坡堵江灾害及堰塞湖溃决事件频发，重建其灾害演化过程对于地区性防灾减灾和风险控制具有重要指导意义。以岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖为研究对象，首先利用高精度DEM和ArcGIS软件重建了叠溪古堰塞湖的原始规模，其原始最大湖水面积为1.1 × 10⁷ m²，相应的湖容量为2.9 × 10⁹ m³。然后，采用经验公式法和HEC-RAS一维水力学模型重建叠溪古堰塞湖溃决洪水的水力学特征。计算结果表明，HEC-RAS模拟的最大溃决洪水洪峰流量为73060 m³/s，与经验公式法计算结果(74500 ～ 76800 m³/s，平均值76000 m³/s)非常接近，误差小于5%。对应的最大洪水深度和流速分别为70.1 m和16.78 m/s，模拟河段的洪水淹没范围约为6.08 km²。综合误差分析推测的溃决洪峰流量误差范围为69000 ～ 81000 m³/s。叠溪古滑坡堰塞湖溃决洪水在世界范围内是十分罕见的，其最直接的影响是在下游数公里范围的河谷内形成大量带状或台阶状的溃坝堆积体和巨砾石堆积“阶地”，且这种影响仍延续至今，这与前人关于高能洪水水文特征和沉积特征的研究高度一致，证明本研究成果是非常可靠的。此外，本研究还表明，HEC-RAS一维水力模型可用于高山峡谷地区古滑坡堰塞湖溃决洪水重建研究，可为青藏高原东南缘岷江上游古环境重建和地貌演化提供参考。

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