基于FLO-2D數(shù)值模擬震區(qū)急陡型泥石流沖出量
——以瓦窯溝為例*

方群生，陳志和，唐川，徐惠梁

(1.中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510275； 2.中山大學(xué)土木工程學(xué)院，廣東 廣州 510275； 3.華南地區(qū)水循環(huán)與水安全廣東省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510275； 4.地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059； 5.中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610031)

汶川8.0級(jí)地震后，震區(qū)山體破碎嚴(yán)重，震后災(zāi)區(qū)地質(zhì)環(huán)境變得更為脆弱，泥石流災(zāi)害處于新的活躍期[1-4]。汶川地震后，震區(qū)泥石流活動(dòng)具有易發(fā)、頻發(fā)、數(shù)量多、規(guī)模大、臨界雨量閾值降低等特點(diǎn)，且多為黏性泥石流[5-7]。2010年“8.13”、2013年“7.10”，震區(qū)暴發(fā)了致災(zāi)更嚴(yán)重的群發(fā)性泥石流[8-9]。其中有一類(lèi)運(yùn)動(dòng)、成災(zāi)規(guī)模較為典型的急陡溝道型泥石流，此類(lèi)泥石流具有較小流域面積、較為陡峭的地形、較好物源條件、較好溝谷匯水條件、水動(dòng)力大、沖蝕能力強(qiáng)、致災(zāi)嚴(yán)重等特征[10-12]。

目前，相關(guān)研究對(duì)急陡溝道型泥石流涉及較少，以美國(guó)科羅拉多州的泥石流形成的研究為背景，美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey, USGS) 發(fā)現(xiàn)在急陡溝道條件下，泥石流的物源起動(dòng)中的“消防管效應(yīng)”較為明顯。Cannon等[13]和Godt & Coe[14]認(rèn)為松散堆積物在山谷匯流作用下起動(dòng)形成泥石流過(guò)程中會(huì)形成“消防管效應(yīng)”，唐川等[15]提出在陡峭流域上游暴雨產(chǎn)生溝道徑流導(dǎo)致水流快速集中，這個(gè)過(guò)程像“消防水管”效應(yīng)。Yu等[16]通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查選取臺(tái)灣陳有蘭溪流域的117 條泥石流，構(gòu)建消防管效應(yīng)統(tǒng)計(jì)模型。之后，狹陡型泥石流、窄陡溝道型泥石流、急陡型泥石流等對(duì)急陡溝道型泥石流的定義被相繼提出[10,17-18]。陳明等[10]定義急陡溝道型泥石流為流域面積<5 km2、溝道平均縱比降>30%、流域完整系數(shù)<0.4 的區(qū)域，溝谷處于發(fā)育壯年期，匯水集中，侵蝕能力大，物源豐富，沖出量相對(duì)較大，地形條件上相似于溝谷型泥石流，形成、運(yùn)動(dòng)上又相似于坡面型泥石流的這一類(lèi)泥石流。楊東旭等[17]定義狹陡溝道型泥石流為流域面積<3 km2、溝道平均縱比降>30%、流域完整系數(shù)<0.4 的區(qū)域，流域鄰脊(谷) 狹窄、溝床縱坡陡峻、地表物源豐富的發(fā)展期山坡泥石流。韓玫等[18]提出窄陡溝道型泥石流為流域面積相對(duì)較小、縱坡陡、溝道狹窄，容易瞬間匯流形成突發(fā)性泥石流，具有流速快、溝口沖出規(guī)模大、迅速?zèng)_淤、迅速堵江而形成一系列重大危害的特點(diǎn)，時(shí)常導(dǎo)致溝口建筑物遭受毀滅性影響的泥石流。屈永平等[19]通過(guò)野外調(diào)查和遙感解譯，定義了汶川強(qiáng)震區(qū)急陡溝道泥石流的平均縱比降為400‰的溝道泥石流。龔凌楓等[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，急陡溝道泥石流堆積體的起動(dòng)是急陡溝道泥石流沖出量巨大的主要原因。韓玫等[18]以磨子溝泥石流為例，采用CFX軟件模擬再現(xiàn)50年一遇暴雨頻率下窄陡型泥石流的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，分析其危險(xiǎn)范圍和破壞性影響。胡卸文等[20]研究震后泥石流的首期治理工程發(fā)現(xiàn)，對(duì)于溝道縱坡降較大、溝道狹窄、水動(dòng)力作用較強(qiáng)的這類(lèi)泥石流，以往的治理工程難以起作用，往后應(yīng)有效地組合防治工程方案。陳明等[10]采用FLO-2D數(shù)值模擬瓦窯溝急陡型泥石流基本特征及沿途動(dòng)力學(xué)特征，結(jié)果表明FLO-2D數(shù)值模型對(duì)急陡型泥石流仍具有較強(qiáng)的有效性和實(shí)用性。唐得勝[21]選取龍溪河的12條泥石流，采用FLO-2D進(jìn)行自然和工程條件下泥石流危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，總沖出量越小防治效果越好。

目前，急陡溝道型泥石流的預(yù)警和工程控制難度較大，關(guān)于這類(lèi)泥石流的研究雖已有所涉及，但數(shù)值模擬未考慮工程措施影響。本文以汶川震區(qū)映秀鎮(zhèn)急陡型泥石流瓦窯溝為實(shí)例，結(jié)合野外調(diào)研數(shù)據(jù)，采用FLO-2D模擬4種不同降雨頻率下的瓦窯溝泥石流在非工程和工程措施下的沖出規(guī)模，為深入了解汶川震區(qū)急陡溝道型泥石流規(guī)模、頻率和危險(xiǎn)性等提供參考。

1 典型案例——瓦窯溝概況

瓦窯溝流域汶川縣綿虒鄉(xiāng)高店村，溝口地理坐標(biāo)31°20′5.39″N，103°28′58.97″E，溝口前緣有綿虒服務(wù)區(qū)配電房及國(guó)道G213經(jīng)過(guò)。流域面積約1.21 km2，溝道縱向長(zhǎng)度約2.78 km，平均縱比降約為48.9%，坡度一般為35°～65°。溝道地形陡峻，臨空條件發(fā)育，且具有中上游寬，下游窄的特點(diǎn)。溝道的斜坡上部堆積體以松散的粉質(zhì)粘土夾碎塊石土為主，溝道兩側(cè)坡腳地堆積大量不穩(wěn)定堆積體。2013年7月10日，在特大暴雨作用下，誘發(fā)了瓦窯溝泥石流，大量松散物質(zhì)轉(zhuǎn)化為泥石流快速?zèng)_出溝道。從7月10日上午9時(shí)至7月11日凌晨2時(shí)不斷有泥石流沖出溝道，累計(jì)造成高店村9戶(hù)民房完全被掩埋，18戶(hù)民房部分被淤埋，綿虒服務(wù)區(qū)配電房部分被淤埋，停車(chē)場(chǎng)被淤積約3 000 m2，國(guó)道213線(xiàn)及老213線(xiàn)各被掩埋330 m。導(dǎo)致綿虒服務(wù)區(qū)停止運(yùn)營(yíng)，國(guó)道213線(xiàn)及老213線(xiàn)中斷，因當(dāng)?shù)卣皶r(shí)組織人員撤離所幸無(wú)人員傷亡，經(jīng)濟(jì)損失約1 000萬(wàn)元。本次泥石流災(zāi)害沖出量淤積在溝道出山口與河道之間的寬闊平壩上，泥石流堆積體前緣未到達(dá)岷江河道，未造成堵河。形成的堆積扇最大沖出長(zhǎng)度約143 m，最大沖出寬度約307 m，堆積面積約3.9×104m2，累積3次沖出量約22×104m3，如圖1。根據(jù)綿虒鎮(zhèn)區(qū)域氣象站資料，結(jié)合分析本次發(fā)生”7.10”泥石流的降雨量為20年一遇降雨強(qiáng)度(參考最近的羊店站點(diǎn))，但考慮到前期連續(xù)降雨的影響及其疊加作用(達(dá)67.3 mm)，確定本次“7.10”泥石流屬于50年一遇泥石流。

圖1 瓦窯溝“7.10”泥石流沖出量淤積Fig.1 Accumulation fan of Wayao gully debris flow runout volume in the 7.10 event

2 數(shù)值模擬參數(shù)率定

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

DTM是FLO-2D模擬的基礎(chǔ)地形模型。依據(jù)瓦窯溝1∶10 000等高線(xiàn)的地形數(shù)據(jù)。模擬前，本文采用10 m×10 m的網(wǎng)格模擬，計(jì)算流域邊界，并插值計(jì)算網(wǎng)格的高程點(diǎn)。工程情景模擬時(shí)，將實(shí)際的工程位置導(dǎo)入到地形數(shù)據(jù)，先創(chuàng)建壩體，并設(shè)置屬性，賦值給壩體的高度、方向，導(dǎo)入防治工程參數(shù)(圖2)。

防治工程模擬具體步驟：① 確定泥石流入流點(diǎn)的位置；② 通過(guò)數(shù)值高程模型、FLO-2D 用戶(hù)手冊(cè)、前人研究和野外調(diào)查準(zhǔn)備數(shù)值模擬中所需的各種參數(shù)數(shù)據(jù)；③ 在入流點(diǎn)處設(shè)置流量過(guò)程線(xiàn)；④ 若高程數(shù)據(jù)為未發(fā)生泥石流或修建工程前的數(shù)據(jù)，需要對(duì)其進(jìn)行校正，以便達(dá)到較好的模擬效果；⑤ 在 FLO-2D 軟件中形成的地形模型中，設(shè)置防治工程相關(guān)參數(shù)；⑥ 進(jìn)行模擬，獲取結(jié)果。

通過(guò)野外的調(diào)查與測(cè)量，得到瓦窯溝流通區(qū)格柵壩的高、寬及設(shè)計(jì)庫(kù)容量等壩體參數(shù)，壩體的高、寬及設(shè)計(jì)庫(kù)容量分別為9 m，2 m，9.78×104m3。瓦窯溝溝口設(shè)置有排導(dǎo)槽工程，相對(duì)于流通區(qū)的格柵壩，其對(duì)泥石流沖出量的排導(dǎo)、消能、停淤的作用較小，因此本次數(shù)值模擬只考慮起主要攔擋作用的格柵壩，這也是泥石流淤積范圍及淤積量與實(shí)際有一定差距的原因之一。

2.2 參數(shù)率定

結(jié)合FLO-2D 手冊(cè)，對(duì)瓦窯溝數(shù)值模擬的參數(shù)進(jìn)行率定。假設(shè)泥石流的降雨頻率同于暴發(fā)頻率，然后獲取一次泥石流清水流量Qp，結(jié)合洪峰流量Qs，采用雨洪法獲取瓦窯溝不同降雨頻率下起始點(diǎn)的流量見(jiàn)表1。

1)重度及體積濃度

Fang等[7]在華溪溝泥石流溝口堆積扇上隨機(jī)取樣，采用現(xiàn)場(chǎng)配漿計(jì)算泥石流的容重，結(jié)合FLO-2D參考手冊(cè)，綜合選取體積濃度，模擬精確度約達(dá)89%。本文參考其方法，通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，選取平均重度為2.3 g/m3，密度為2.65 t/m3，綜合選取體積濃度為CV=60%。

圖 2 FLO-2D 數(shù)值模擬軟件中的壩體設(shè)計(jì)窗口Fig.2 Dam design window in FLO-2D numerical simulation software

2)屈服應(yīng)力及粘滯系數(shù)

王納納[22]利用FLO-2D對(duì)汶川震區(qū)羊嶺溝和碼頭溝沖出量進(jìn)行模擬，根據(jù)震區(qū)泥石流特性，結(jié)合FLO-2D使用手冊(cè)和詹錢(qián)登等[23]的實(shí)驗(yàn)，選取屈服應(yīng)力(τy)及粘滯系數(shù)(η)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α1=0.811、α2=0.004 62、β1=13.72、β2=11.24，碼頭溝的模擬結(jié)果精確度達(dá)74%，羊嶺溝的模擬結(jié)果精確度達(dá) 88%。由于本文選取的瓦窯溝位于汶川縣綿虒鄉(xiāng)，其地質(zhì)地貌條件和泥石流特性與羊嶺溝和碼頭溝相似，因此參考其方法取值。屈服應(yīng)力(τy)及粘滯系數(shù)(η)的大小主要取決于流體的體積濃度，相應(yīng)的求解如下：

η=α1exp(β1cν)

(1)

τy=α2exp(β2cν)

(2)

式中，α1、α2、β1、β2的取值為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取瓦窯溝的屈服應(yīng)力及粘滯系數(shù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)α1=0.811、α2=0.004 62、β1=13.72、β2=11.24。綜合野外調(diào)查，因此參考其方法取瓦窯溝粘滯系數(shù)η=3 449.75。

3)層流阻滯系數(shù)(K)

根據(jù)FLO-2D手冊(cè)，定義泥石流流域內(nèi)稀疏植被所采用的層流阻滯系數(shù)為1 000～4 000，唐得勝[21]運(yùn)用FLO-2D，選取層流阻滯系數(shù)K=2 280，對(duì)汶川震區(qū)茶馬古道溝等12條泥石流溝進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果平均精確度達(dá)70.42%。由于瓦窯溝位于汶川震區(qū)，其地質(zhì)地貌條件和泥石流特性相似，綜合野外調(diào)查，因此參考其方法取瓦窯溝層流阻滯系數(shù)K=2 285。

4)曼寧粗糙系數(shù)

曼寧粗糙系數(shù)(c2)取決于王裕宜等[24]的公式(3)和FLO-2D手冊(cè)，常鳴[25]根據(jù)王裕宜[24]公式和FLO-2D手冊(cè)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)野外調(diào)查確定泥石流堆積扇的堆積厚度分別計(jì)算出汶川震區(qū)黃央溝等12條泥石流溝的曼寧粗糙系數(shù)，模擬結(jié)果平均精確度達(dá)70.42%。參考其方法，本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定瓦窯溝流域內(nèi)只存在無(wú)碎石分布的矮草原植被，且堆積扇的平均厚度約為3 m，故取值曼寧粗糙系數(shù)為0.1。

(3)

式中，Rns為體積濃度，h為泥深。

對(duì)比分析陳明等[10]設(shè)置降雨頻率為2%，瓦窯溝泥石流在非工程措施條件下的數(shù)值模擬的參數(shù)，本文在曼寧粗糙系數(shù)略有差異，其他參數(shù)均保持一致，因此降雨頻率為2%，非工程措施下的模擬結(jié)果和精度均非常接近。但本文同時(shí)還模擬了降雨頻率為10%、20%、100%時(shí)，非工程措施條件下，瓦窯溝泥石流沖出量情況，以及考慮治理工程條件下，分別模擬瓦窯溝在不同降雨頻率下的沖出量情況，對(duì)其進(jìn)行工程措施影響效果分析。

溝道的侵蝕/堆積的分界點(diǎn)為本文模擬的入流點(diǎn)[26]，模擬時(shí)間按照泥石流實(shí)際歷時(shí)確定，瓦窯溝泥石流按照“7.10”泥石流總歷時(shí)約0.6 h。為對(duì)比非工程措施和工程措施下發(fā)生的泥石流，將兩種情景下的泥石流入流點(diǎn)選取同一處。

3 急陡溝道型泥石流沖出量模型預(yù)測(cè)

3.1 非工程措施下模擬結(jié)果及分析

不同降雨頻率會(huì)影響泥石流的沖出范圍，數(shù)值模擬瓦窯溝在非工程措施下4種不同降雨重現(xiàn)周期(P=1%，2%，5%和10%)的泥石流沖出量。如圖3所示，隨著重現(xiàn)期的增加，沖出影響范圍、平均深度、總沖出量均出現(xiàn)減少，重現(xiàn)期為10、20、50和100年一遇時(shí)，均不會(huì)堵塞岷江河道，但重現(xiàn)期超過(guò)50年一遇時(shí)，會(huì)對(duì)國(guó)道G213線(xiàn)及綿虒服務(wù)區(qū)造成不同程度的損壞，具有較大的危險(xiǎn)性。這與瓦窯溝“7.10”泥石流事件的結(jié)果保持一致，重現(xiàn)期為50年一遇時(shí)，沖出量和沖出規(guī)模均不形成堵江。P=1%的沖出量分別是P=2%、P=5%的1.69倍、2.81倍，如表2所示。

3.2 非工程措施下模擬驗(yàn)證

根據(jù)野外調(diào)查和相關(guān)文獻(xiàn)資料，瓦窯溝“7.10”泥石流事件是降雨頻率為P=2%下暴發(fā)的泥石流，運(yùn)用基于模擬堆積區(qū)域與實(shí)測(cè)沖出量范圍疊加分區(qū)的精度評(píng)估模型[27]，對(duì)比驗(yàn)證實(shí)際發(fā)生的沖出規(guī)模與模擬結(jié)果，模擬的最大沖出長(zhǎng)度、最大沖出寬度、沖出范圍分別為156 m、259 m和2.77×104m2，實(shí)際發(fā)生的最大沖出長(zhǎng)度、最大沖出寬度、沖出范圍分別為143 m、307 m和2.9×104m2，沖出范圍出現(xiàn)重疊的部分為2.45×104m2，模擬精度達(dá)到86.4%，模擬結(jié)果與實(shí)際發(fā)生泥石流事件的結(jié)果較為吻合。

3.3 工程措施下泥石流沖出量數(shù)值模擬

急陡型泥石流溝道修建了工程措施，比無(wú)工程措施下的泥石流沖出規(guī)模大很多。本文采用FLO-2D準(zhǔn)確設(shè)置工程位置，以及將防治工程的攔擋效果反應(yīng)出來(lái)。通過(guò)分析急陡溝道型泥石流在工程措施下的沖出規(guī)模，檢驗(yàn)工程措施對(duì)泥石流的防治效應(yīng)。

表1 瓦窯溝泥石流不同降雨頻率起始點(diǎn)的流量表Table 1 Discharges of starting points in the catchments of Wayao gully at different rainfall frequency

表2 非工程措施下瓦窯溝泥石流的模擬結(jié)果Table 2 Simulation results of the Wayao gully debris flow under nonengineering measures scenarios

通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，瓦窯溝只在流通區(qū)修建了一道格柵壩的防治工程，壩后沒(méi)有松散堆積物質(zhì)，庫(kù)容量非常大。攔擋壩主要作用是阻止泥石流進(jìn)一步侵蝕流通區(qū)溝道，消耗泥石流能量，降低流速，減少?zèng)_出量沖出溝口。數(shù)值模擬時(shí)主要考慮這一道攔擋壩(圖4)，其壩體有效高度為9 m，壩體淤埋深度為1.2 m，壩體軸線(xiàn)長(zhǎng)度為20 m，壩體寬度為2 m，庫(kù)容量為9.78×104m3。

模擬模型在非工程措施的數(shù)值模擬基礎(chǔ)上加入一道攔擋壩，模擬結(jié)果顯示，隨著降雨重現(xiàn)期(P=1%，P=2%，P=5%，P=10%)的不斷增加，沖出量不斷減少，在重現(xiàn)期不超過(guò)P=5%時(shí)，防治工程防治效果更為明顯。P=10%和P=5%時(shí)，攔擋壩擋住大部分泥石流，使其停淤在壩后。當(dāng)重現(xiàn)期為P=2%和P=1%時(shí)，部分泥石流越過(guò)防治工程沖出溝口，模擬具體結(jié)果如圖5和表3所示。

排導(dǎo)槽一般都修建于泥石流溝口位置，雖對(duì)泥石流掩埋的范圍有較大的限制，會(huì)影響泥石流沖出量的長(zhǎng)度和寬度，但排導(dǎo)槽對(duì)泥石流沖出量的排導(dǎo)、消能、停淤的作用較小。同時(shí)本文數(shù)值模擬工程措施時(shí)，瓦窯溝的沖出量在10年、20年、50年一遇降雨頻率下并未沖出溝口，即排導(dǎo)槽工程沒(méi)有影響到?jīng)_出量規(guī)模，而100年一遇降雨頻率下沖出量大部分亦未沖出溝口，排導(dǎo)槽工程對(duì)沖出量的影響較小，因此本文沒(méi)有考慮排導(dǎo)槽工程。

3.4 非工程與工程措施下模擬結(jié)果分析

相同降雨重現(xiàn)期，非工程措施下的沖出量遠(yuǎn)大于工程措施下的沖出量。當(dāng)重現(xiàn)期為P=10%和P=5%時(shí)，由于防治工程的作用，泥石流未沖出溝口。非工程措施下，大量泥石流沖出溝口，沖入岷江，P=5%時(shí)，沖入岷江河道的泥石流物質(zhì)變大，沖出物只淤積在溝道出山口與河道之間的寬闊平壩上，未形成堵塞河道，這與“7.10”瓦窯溝泥石流實(shí)際發(fā)生的沖出規(guī)模較一致。P=1%時(shí)，沖出量損毀部分國(guó)道G213道路，很大部分沖出量進(jìn)入岷江河道。

P=2%時(shí)，在工程治理效果下，泥石流少量沖出溝口，比非工程措施下的沖出量減少6.47×104m3，減少83.16%，沖出影響范圍減少2.1×104m2，減少75.81%，平均堆積深度減少0.85 m，減少30.25%。P=1%時(shí)，泥石流沖出量顯著降低，比非工程措施下的沖出量減少8.39×104m3，減少63.70%，沖出影響范圍減少2.01×104m2，減少50%，平均深度減少1.03 m，減少31.60%，未對(duì)國(guó)道G213道路形成威脅，且較少?zèng)_出量進(jìn)入岷江河道(圖3和圖5)。工程措施的攔擋壩受泥石流物質(zhì)堆積后，堆積深度加大，不斷降低溝道縱坡降，致使泥石流沖出動(dòng)能不斷變小，有效控制了泥石流的沖出規(guī)模。

圖4 瓦窯溝治理工程現(xiàn)場(chǎng)照片(攝于2018年1月8日)Fig.4 The site photos of treatment engineering in Wayao gully (Photographed on Jan 8, 2018 )

表3 工程措施下瓦窯溝泥石流的模擬結(jié)果
Table 3 Simulation results of the Wayao gully debris flow under engineering measures scenarios

P/%沖出量/(104m3)平均堆積深度/m堆積扇面積/(104m2)最大沖出長(zhǎng)度/m最大沖出寬度/m14.722.232.0113221221.311.960.6789148

圖5 工程措施下不同降雨頻率的瓦窯溝泥石流沖出量模擬結(jié)果Fig.5 Simulation results of the runout volume in Wayao gully at different rainfall frequency under engineering measures scenarios

4 結(jié) 論

急陡型泥石流的形成、運(yùn)動(dòng)及成災(zāi)過(guò)程具有特有的規(guī)律，研究此類(lèi)泥石流沖出規(guī)模，可以更深入掌握汶川震區(qū)急陡溝道型泥石流的風(fēng)險(xiǎn)、危害程度。通過(guò)對(duì)汶川震區(qū)的典型急陡溝道型泥石流瓦窯溝的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，以及采用FLO-2D數(shù)值模擬非工程和工程措施兩種情景下的泥石流沖出量，得到以下結(jié)論：

1)以汶川震區(qū)的典型急陡溝道型泥石流瓦窯溝為例，采用FLO-2D模擬重現(xiàn)期50年一遇時(shí)，瓦窯溝泥石流沖出量情況，模擬精度達(dá)到86.4%。模擬結(jié)果與瓦窯溝“7.10”泥石流事件的沖出規(guī)模基本保持一致，這表明模擬方法具有很高的準(zhǔn)確性和有效性。

2)模擬重現(xiàn)期50年一遇時(shí)，工程治理措施下比非工程措施下的沖出量減少83.16%，沖出影響范圍減少75.81%，平均堆積深度減少30.25%。模擬重現(xiàn)期100年一遇時(shí)，沖出規(guī)模顯著降低，工程治理措施下比非工程措施下的沖出量減少63.70%，沖出影響范圍減少50%，平均深度減少31.60%。