郭 劍
(攀枝花學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院,四川攀枝花617000)
巫木河泥石流位于四川省涼山州鹽源縣巫木鄉(xiāng)巫木村。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,巫木河大規(guī)模的泥石流主要發(fā)生在1997年和2001年,不僅沖入巫木河迫使河流改道,沖毀房屋兩間,還將溝口約13 hm2良田淹沒。由于近年來未再發(fā)生大規(guī)模的泥石流,當(dāng)?shù)卣跍峡谛藿ㄅ艑?dǎo)槽后,村民在泥石流溝口溝道兩側(cè)修建了大量房屋,并新建了醫(yī)院、學(xué)校,鄉(xiāng)政府也位于溝口附近。主要威脅對象為:溝道下部4戶人家和溝口巫木鄉(xiāng)村舍、學(xué)校、醫(yī)院和鄉(xiāng)政府等共計110戶、400余人的生命財產(chǎn)安全。
鹽源縣四季分明,年溫差小,日溫差大,全年無霜期201 d,平均氣溫12.1℃,最高溫度30.7℃。全縣冬春干旱,夏秋雨量集中,雨熱同季,日照充足,具有“一山分四季,十里不同天”的典型立體氣候特征。在突降暴雨及持續(xù)大雨的情況下,雨水對坡面進(jìn)行沖刷,使得第四系松散堆積物及基巖風(fēng)化松散物被面流帶走,成為泥石流的物源。總體上講,具備暴發(fā)泥石流的降雨條件。
鹽源縣主要的河流有金沙江和雅礱江。金沙江在縣內(nèi)全長133 km,從云南省華坪縣流入境,從仁和區(qū)太平鄉(xiāng)的干菁溝口由西向東流至倮果,轉(zhuǎn)向南到平地師莊出境。雅礱江在市區(qū)全長17 km,最高水位995.68 m,最低水位982.71 m(小得石水文站資料);最大流量10 600 m3/s,最小流量50 m3/s;泥沙含量較小。
鹽源縣的地貌按成因形態(tài)分為侵蝕堆積河谷平原及山間盆地及侵蝕和剝蝕構(gòu)造高中山兩大類。本研究區(qū)地形地貌主要為侵蝕堆積河谷平地貌和侵蝕、剝蝕構(gòu)造中山地貌。
1.2.1 侵蝕堆積河谷平地貌
主要分布于則木河沿岸和溝谷出口處,有沖積扇、洪積扇和階地,面積較大。地貌形態(tài)主要為第四系松散堆積物,在暴雨條件下,易形成滑坡和崩塌災(zāi)害,在溝底堆積,經(jīng)過水流的攜帶,易形成泥石流災(zāi)害。
1.2.2 侵蝕、剝蝕構(gòu)造中山地貌
中山地貌是鹽源縣最大的地貌單元,分布在海拔3 500 m以下的地區(qū),該區(qū)域溝谷切割深度一般為700~1 900 m,地形坡度一般為20°~40°。面積較大,亦為研究區(qū)主要地貌類型。
鹽源縣位于川滇“歹”字形構(gòu)造中段、南北向構(gòu)造帶與“歹”字形構(gòu)造帶復(fù)合部位,構(gòu)造十分復(fù)雜,褶皺、斷裂發(fā)育。研究區(qū)主要的地質(zhì)構(gòu)造為攀枝花斷裂帶:北經(jīng)攀枝花、納拉箐,至立溪東向中生代地層中延伸,長約52 km。斷層走向N20°~30°E,有近平行的20多條斷裂組成,以逆斷層為主。主干斷裂為納拉箐斷裂,產(chǎn)狀:N20°~40°E,SE∠45°~80°,破碎帶寬25 m~30 m,由角礫巖、糜棱巖、壓碎巖、擠壓片狀巖組成,影響帶可達(dá)上百米。斷裂明顯控制了中生代地層沉積,沿斷裂有大量基性巖、堿性巖噴溢出和侵入。斷裂形成于海西期,印支期活動強(qiáng)烈,其最新活動時代為早、中更新世,晚更新世以來已停止活動屬非活動性斷裂。該斷裂帶的構(gòu)造形跡為近南北向的格地坪斷層,兼有平推性質(zhì),有強(qiáng)烈的擠壓、片理化及柔皺等特征。其走向10°,傾向SE,延伸長度5.4 km,傾角65°~80°。
巫木河位于巫木鄉(xiāng)巫木河村,溝口正對村落。巫木河發(fā)育于巫木河左岸,溝長2.06 km,溝域面積2.34 km2;溝域最高點(diǎn)高程2 620 m,最低點(diǎn)位溝口巫木河河邊,高程2 270 m,相對高差350 m,縱坡降約為170‰。
巫木河溝道內(nèi)植被發(fā)育,兩側(cè)地形均較為陡峭,兩岸地形坡度多在30°以上,地形呈“V”字形,上部發(fā)育2條主要支溝(圖1),切割深度較深,溝道狹長,溝道寬度較窄,為3~10 m,平均寬度約5.0 m。溝道兩岸坡頂主要以農(nóng)業(yè)耕地為主,坡度較緩。
巫木河泥石流溝域由物源區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三個部分組成。
圖1 上游兩溝匯合及溝域特征
巫木河上游物源區(qū)位于海拔2 350 m以上,溝道兩側(cè)斜坡植被較為發(fā)育,坡度較陡(30°以上),為大氣降水和地表水的匯集提供了有利的地形條件;坡頂為農(nóng)業(yè)耕地,植被覆蓋率低,坡度為3°~5°,在暴雨作用下,易于轉(zhuǎn)換為坡面侵蝕物源,順坡面往溝道內(nèi)運(yùn)動。坡頂耕地與斜坡坡表風(fēng)化強(qiáng)烈的砂巖為主要的物源區(qū)。
海拔2 280 m處至海拔2 350 m段,由兩溝匯合處往下游方向至堆積區(qū)之間的溝谷為泥石流的流通區(qū),兩岸植被較為發(fā)育,左岸以低矮灌木為主,右岸主要以雜草為主,植被覆蓋率達(dá)到40%以上,溝道坡度5°~10°,溝道寬3~6 m,左岸坡角為36°,右岸坡角為47°左右。溝內(nèi)堆積物較少,部分地段溝床基巖出露。
泥石流堆積區(qū)由溝道2 280 m高程以下直至巫木河邊,堆積區(qū)范圍平均寬度為30~50 m,厚度2~4 m,縱長170~190 m;坡度為3°~4°左右。見圖2。當(dāng)前溝口修建了長度為200 m的排導(dǎo)槽,對排導(dǎo)槽內(nèi)堆積物質(zhì)進(jìn)行了清淤,排導(dǎo)槽兩側(cè)由溝口直至巫木河邊均修建了較多的房屋,部分泥石流堆積區(qū)也已改造為農(nóng)業(yè)耕地,堆積區(qū)的整體形態(tài)已被人類工程活動改造的較為嚴(yán)重。
圖2 巫木河泥石流堆積區(qū)特征及巫木村全景
巫木河泥石流在1997年和2001年暴發(fā)過兩次較大規(guī)模的泥石流,屬高頻泥石流?,F(xiàn)溝內(nèi)可參與泥石流活動的固體物源動儲量達(dá)1.3×104m3,具備了發(fā)生大規(guī)模泥石流的物源條件。在暴雨等條件具備的情況下,再次發(fā)生大規(guī)模泥石流的可能性較大。目前巫木河泥石流所處發(fā)展階段為發(fā)展期。
巫木河屬暴雨溝谷型泥石流,泥石流規(guī)模主要與溝域內(nèi)松散固體物源的累計和動態(tài)變化情況及與引發(fā)泥石流的暴雨情況相關(guān),當(dāng)溝域內(nèi)松散固體物源累計較多,且遇到集中暴雨時,往往就會發(fā)生較大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。隨著溝道上游農(nóng)業(yè)耕地的進(jìn)一步開拓,水土流失范圍有所擴(kuò)大,一旦遭到大暴雨的作用,勢必引發(fā)大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。
泥石流防治措施從大的方面可劃分為避讓搬遷、工程治理、生物工程和群測群防等。從泥石流的形成條件、運(yùn)動特征、發(fā)生頻率、易發(fā)程度和危險性、危害性分析,單純的采取群測群防措施已不能滿足巫木河泥石流防治的要求,因此必須在群測群防和監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)上,采用工程治理措施對其進(jìn)行綜合防治。筆者建議采用“攔排結(jié)合”的設(shè)計思路,使泥石流能夠順利排泄,保護(hù)當(dāng)?shù)卮迕竦纳柏敭a(chǎn)安全。主要設(shè)計內(nèi)容為:
(1)對已有防護(hù)堤進(jìn)行加長,防止泥石流沖出溝道,使泥石流順利通過巫木鄉(xiāng),保護(hù)村民生命及財產(chǎn)安全;
(2)在主溝的中下游段地形適宜處修建一座攔擋壩,攔擋泥石流,削弱其能量,減緩流速,穩(wěn)溝固床,同時結(jié)合下游已有雙邊防護(hù)堤,使泥石流順利排泄;
巫木河屬暴雨溝谷型泥石流,泥石流規(guī)模主要與溝域內(nèi)松散固體物源的累計和動態(tài)變化情況及與引發(fā)泥石流的暴雨情況相關(guān),溝域內(nèi)松散固體物源累計較多,當(dāng)遇到集中暴雨時,可能就會發(fā)生較大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。
巫木河爆發(fā)泥石流的可能性較大,因此采取治理措施是必要的。建議在監(jiān)測基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加長防護(hù)堤并修建攔擋壩。
[1] 吳平,鄭文曉.泥石流的形成條件及其防治措施[J].西部探礦工程,2008(3)
[2] 吳積善,田連權(quán).泥石流及其綜合治理[M].北京:科學(xué)出版社,1993
[3] 康志成.中國泥石流災(zāi)害與防治[M].北京:科學(xué)出版社,1996
[4] 王彥海,江巍.泥石流的危害與綜合防治[J].災(zāi)害與防治工程,2006(1)
[5] 唐曉春.從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析流域泥石流防治的生態(tài)效益[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,1996,7(2):57-62
[6] 張棵,梁凱.泥石流防治工程經(jīng)濟(jì)效益評價研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2005,18(3):48-53