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        虎跳峽鎮(zhèn)干溝箐泥石流成因分析與防治對(duì)策

        2013-04-09 08:28:55王愛林
        關(guān)鍵詞:干溝江河泥石流

        王愛林

        (云南省香格里拉縣水務(wù)局 云南香格里拉縣 674400)

        1 問題綜述

        虎跳峽鎮(zhèn)干溝箐地處云南省香格里拉縣東南東經(jīng)100°03′~100°05′、北緯27°01′~27°04′。流域總面積23.11km2,是泥石流活動(dòng)比較頻繁的地區(qū)之一。受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、水文、氣象、土壤植被及人類活動(dòng)影響,干溝箐泥石流呈周期性活動(dòng),危害著當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳a(chǎn)、生活和生命財(cái)產(chǎn)安全,直接影響滇藏公路暢通。

        2 干溝箐泥石流活動(dòng)的嚴(yán)重危害

        自1978年泥石流就頻繁發(fā)生,造成了極為嚴(yán)重的危害。主要表現(xiàn)為:

        (1)沖毀公路,淹沒房屋。1986年7月19日凌晨 6 時(shí),泥石流爆發(fā),造成國(guó)道 214 線K2144+700 段被沖毀,水毀路基50m,毀壞瀝青路面1275m2,交通中斷163h。1991年7月26日晚22 時(shí),泥石流再次大規(guī)模爆發(fā),大量的巖塊,泥沙直泄沖江河,沖毀路基160m,毀壞瀝青路面1120m2,毀壞河岸混凝土擋墻80m,5萬余m3的沙石阻塞河道,使香格里拉縣的交通咽喉地段嚴(yán)重受阻,虎跳峽鎮(zhèn)機(jī)關(guān)單位、街道被淹,水深達(dá)1.5m,威脅著該鎮(zhèn)上億元固定資產(chǎn)的安全。

        (2)堵塞沖江河道。干溝箐每當(dāng)發(fā)生中型泥石流時(shí),泥石流直瀉沖江河口(金沙江的一級(jí)支流),造成堵江,沖江河道水位上漲訊速。如1986年泥石流堵江,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)百余萬元。

        (3)增大江河泥沙含量。一場(chǎng)中型泥石流,其物質(zhì)達(dá)10萬余m3,增大了金沙江內(nèi)水流的含沙量,淤高下游河床,改變其水流流態(tài)。

        3 干溝箐泥石流的形成條件

        從干溝箐泥石流產(chǎn)生的主要地帶來看,溝谷地貌十分有利于泥石流的產(chǎn)生和發(fā)展。

        (1)陡峻的地形。該流域發(fā)源于海拔3620m的老藥山東北側(cè)。干溝箐自北向西南注入沖江河(海拔1840m),河谷長(zhǎng)5.26km,高差達(dá)1780m,河床比降為319‰。其中2000~2800m 高程間,河床地形最為陡峻,平均坡比達(dá)400‰以上,且多陡坎或跌水。兩岸山坡坡度陡峻,坡度超過45°,多呈懸崖陡壁,溝谷窄狹,呈現(xiàn)為障谷或“V”型峽谷,谷底寬僅8~10m。上述河谷地貌特點(diǎn),為泥石流形成和活動(dòng)提供了有利條件。

        (2)豐富的固體松散物質(zhì)。該流域面積雖小,但地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地震頻繁,崩塌和滑坡發(fā)育,溝內(nèi)儲(chǔ)備了豐富的固體松散物質(zhì),總量約260 余萬m3。固體松散物質(zhì)提供方式主要為:1)崩塌。溝谷深切于二迭系灰?guī)r中,巖層節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化強(qiáng)烈呈懸崖陡壁,在重力和侵蝕作用下,導(dǎo)致崩塌。據(jù)調(diào)查,溝內(nèi)僅1986年7月19日泥石流發(fā)生前后就有兩處灰?guī)r發(fā)生較大規(guī)模的崩塌,崩塌體積約15萬m3,形成天然的“堆石壩”嚴(yán)重堵塞了溝谷,成為泥石流的固體物質(zhì)重要來源。2)滑坡。該溝滑坡發(fā)育,在海拔2300m處發(fā)生較大面積的滑坡,長(zhǎng)約300m,高120m,滑坡體上產(chǎn)生5 道橫向裂隙,滑坡前端已滑入溝床,為泥石流固體松散物質(zhì)主要補(bǔ)給源。3)老泥石流堆積物。沿河坡兩岸堆積有老泥石流堆積物,高出河床8~10m,厚10m,寬度5~20m,沿溝長(zhǎng)約1km,參與泥石流活動(dòng)。4)河床堆積物。1986年8月19日泥石流發(fā)生后,河床尚殘存有厚約1~2m 的堆積物,總量約2萬余m3,仍可參與泥石流活動(dòng)。豐富的固體松散物質(zhì)為該河泥石流形成提供了充分的條件。

        (3)充沛的降水。該流域具有干濕河谷氣候的特點(diǎn),每年11月至次年4月為旱季,5~10月為雨季,多年平均降水量744.3mm,降水量集中于雨季,這種降水特點(diǎn)有利于泥石流的形成。

        (4)人為因素。流域內(nèi)人口較多,上游分布有墾荒坡地1.33 余hm2。坡陡巖層破碎,穩(wěn)定性差,使得村莊以下坡面產(chǎn)生滑坡,堵河潰決多次導(dǎo)致泥石流。此外,20 世紀(jì)70年代在陡坡上開渠(長(zhǎng)勝溝渠)引水灌溉使用至今,渠道滲漏管理不到位,水流溢出渠道下泄而導(dǎo)致泥石流。

        4 干溝箐泥石流活動(dòng)的特征

        干溝箐是一條遠(yuǎn)古的泥石流沖溝,在百余年前曾多次爆發(fā)泥石流。目前,在溝內(nèi)和溝口仍保存有大量的堆積物,泥石流活動(dòng)頻繁,其主要特征分析如下:

        (1)來勢(shì)猛,歷時(shí)短。河谷縱比降300‰以上,河谷較順直,且多為黏性泥石流,因此,來勢(shì)猛,流速每秒5m 以上,一次泥石流全過程僅20~30min,短暫時(shí)僅10 余min。

        (2)規(guī)模大,巨礫多。河谷內(nèi)儲(chǔ)存了豐富的固體物質(zhì),一次可提供的泥沙、石塊可達(dá)10萬m3上,形成中型泥流石。如1986年8月19日一次泥石流,沖出河口的泥砂石塊約16萬余m3,泥石流流體中含有巨礫參與活動(dòng),粒徑 5m以上。

        (3)呈陣性,沖起高。泥石流容重較大,多在2.0t/m3以上。流動(dòng)過程中多處滑坡和崩塌體堵塞,形成陣性流,具有明顯的龍頭,高達(dá)3m 以上。當(dāng)流經(jīng)彎道處,泥石流體沖起爬高形成不對(duì)稱的表面流態(tài)。彎道越大時(shí),泥石流沖起也越高。

        5 干溝箐泥石流綜合治理對(duì)策

        干溝箐是一條具有災(zāi)害性的正在發(fā)展的泥石流河谷。為防止泥石流危害,保護(hù)虎跳峽鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,徹底治理河谷內(nèi)的泥石流是十分必要的。

        (1)綜合治理原則。干溝箐泥石流發(fā)生原因是自然條件和人為因素共同作用的結(jié)果。目前流域內(nèi)有爆發(fā)更大規(guī)模泥石流的地質(zhì)地貌條件,泥石流活動(dòng)有日益頻繁的趨勢(shì)。因此,搞好規(guī)劃,制定措施,抓緊實(shí)施顯得尤為重要。治理原則是:工程措施與生物措施相結(jié)合,預(yù)防為主,防治結(jié)合。工程先行,綜合治理,通過治理達(dá)到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,穩(wěn)坡固坡,削弱乃至控制泥石流危害,保證滇藏公路暢通的目的。

        (2)全面規(guī)劃,分區(qū)治理。根據(jù)該流域的特點(diǎn),宜采取綜合治理。目前從防止泥石流危害著手,長(zhǎng)遠(yuǎn)從根治泥石流著眼,工程措施與生物措施相結(jié)合。工程分區(qū)是根據(jù)泥石流成因條件,所處地理位置的地質(zhì)構(gòu)造、土壤理性、巖體發(fā)育階段確定,分以下4 個(gè)區(qū)域:即第I 區(qū),蓄水調(diào)泄分流區(qū);第II 區(qū),渠道配套防滲區(qū);第III區(qū),削坡固坡排水區(qū);第IV 區(qū),疏通排導(dǎo)區(qū)?,F(xiàn)就各區(qū)詳細(xì)敘述如下:

        第I 區(qū),蓄水調(diào)泄分流區(qū)。干溝箐流域面積23.11km2,其中該區(qū)域面積12.75km2,占總流域面積的55.17%。該區(qū)域地表層穩(wěn)固,坡緩植被較好,無滑坡跡象。其縱向位置為新老藥山至干海子,長(zhǎng)約4.6km;橫向?yàn)閮蓚?cè)分水嶺中間所夾地帶。年平均降雨量為744.3mm,在未計(jì)地表蒸發(fā)和植物桿葉面蒸發(fā)、地下徑流時(shí),年平均徑流總量為949萬m3。據(jù)下橋頭水文站資料記載,1985年7月降水總量278.2mm,占全年降水總量的37.4%。此時(shí)段的最大徑流量1.37m3/s,若以此數(shù)據(jù)分析推算,除去土壤、植物吸收與蒸發(fā),亦將會(huì)產(chǎn)生極大的時(shí)段性徑流量。蓄、分如此強(qiáng)度的徑流,是治理干溝箐的關(guān)鍵。截分水量,使第I 區(qū)的水流量不進(jìn)入或少進(jìn)入干溝箐,減輕水流與河谷中的松散物質(zhì)混合,以減少泥石流的形成條件。

        第II 區(qū),渠系配套防滲區(qū)。渠系配套主要是指對(duì)“長(zhǎng)勝溝渠”在干溝箐段的工程配套。在該區(qū)宜著手加快渡槽工程的配套建設(shè)和渠道的防滲、加固處理,各類建筑物均按相應(yīng)規(guī)模建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

        第III 區(qū),穩(wěn)坡、固坡綜合治理區(qū)。該區(qū)多為砂性膠泥壤土,坡陡,土壤抗剪斷能力差,在上方渠道滲漏水流和降雨的直接影響下,造成大面積的滑坡?;虑岸艘鸦牒哟?,是泥石流固體松散物質(zhì)的主要補(bǔ)給源。區(qū)域僅為5.28km2,但卻屬泥石流形成最嚴(yán)重地區(qū)。要在修建I、II區(qū)工程的同時(shí),盡早的實(shí)施治理計(jì)劃,削除較陡山坡,填實(shí)原有裂線并以必要的漿砌石(或干砌塊石)擋土墻支撐土體,在擋土墻內(nèi)側(cè)設(shè)置反濾層,外側(cè)設(shè)置排水溝,以利地下水排出。所形成的臺(tái)地可種植一些適宜當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)海拔的經(jīng)濟(jì)果林。這樣,既穩(wěn)固了坡體,又得到了一定的經(jīng)濟(jì)收入。

        第IV 區(qū),疏通排導(dǎo)渠。在治理泥石流發(fā)生區(qū)的同時(shí),注重下游沖江河口的排導(dǎo)工程建設(shè),以使沿溝谷下泄的少量泥石流物質(zhì)或水流能盡快通暢地排入沖江河中。

        (3)工程措施與生物措施相結(jié)合。對(duì)泥石流的治理,工程防治與生物防治是相互依存、相互促進(jìn)的。在工程防治的同時(shí),亦應(yīng)注意生物防治措施的重大效益,應(yīng)結(jié)合流域?qū)嶋H,分析氣候、地勢(shì)條件,探索最佳途徑,治根治本有機(jī)結(jié)合,齊頭并舉。

        生物防治較工程防治費(fèi)用省、效益高,能從根本上減輕水土流失,改變生態(tài)環(huán)境,使泥石流形成條件日趨退化。但生物防治見效慢,需要長(zhǎng)期堅(jiān)持和強(qiáng)化管理才能生效。

        (4)加強(qiáng)管理,建立健全治理、監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)機(jī)構(gòu)。干溝箐泥石流治理是一項(xiàng)復(fù)雜而又細(xì)致的工作,要加強(qiáng)組織,健全機(jī)構(gòu)??h、鄉(xiāng)、村要層層抓落實(shí),負(fù)責(zé)到村到戶到個(gè)人。要做好各項(xiàng)在建工程的組織管理、財(cái)務(wù)管理、工程技術(shù)管理。加強(qiáng)已建工程的維護(hù)、維修。群策群力,抓好宣傳教育工作,將政策講深講透,家喻戶曉。做好監(jiān)測(cè),預(yù)報(bào)工作,做到工作有人抓,事事有著落,把泥石流造成的危害減小到最低程度。

        總之,科學(xué)地認(rèn)識(shí)和掌握干溝箐泥石流成因、活動(dòng)規(guī)律,采取實(shí)際有效的治理對(duì)策,加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)各項(xiàng)工作的組織和管理,在綜合規(guī)劃的指導(dǎo)下,堅(jiān)持“以防為主,防治結(jié)合,工程先行,綜合治理”原則,實(shí)施“上截分流,下攔排導(dǎo),中段防滲固坡”,是十幾年來有效治理干溝箐泥石流的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

        1 潘家錚.建筑物的抗滑穩(wěn)定和滑坡分析.北京:中國(guó)水利出版社,1980.

        2 李國(guó)軒主編.水利水電工程勘察設(shè)計(jì)施工新技術(shù).吉林出版社,2002.

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