劉玉國

(中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司西南分公司，四川成都 610041)

貴州望謨 “6·6”山洪災(zāi)害成因、特征和防治

劉玉國

(中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司西南分公司，四川成都 610041)

2011年6月6日在強大降雨激發(fā)下,望謨縣暴發(fā)了多處山洪災(zāi)害,本次山洪災(zāi)害的集中暴發(fā)具備了地形、物源和降雨等三大成因, 100年以上記錄的降雨是本次山洪暴發(fā)的主要因素,但地形、砂巖等軟巖強風(fēng)化層也是引發(fā)山洪災(zāi)害的重要原因。文章首先從地形、物源、降雨對本次山洪災(zāi)害形成原因進(jìn)行了概述；其次分析了6·6山洪災(zāi)害特征和防治對策；最后基于成因、特征的分析,提出了本次泥石流災(zāi)害鏈作用。

山洪; 成因; 特征; 防治對策; 災(zāi)害鏈

貴州望謨縣由于地處山區(qū)，地形地貌起伏較大,地質(zhì)巖性復(fù)雜,暴雨山洪頻發(fā),災(zāi)害嚴(yán)重,是貴州山洪災(zāi)害一級重點防治縣。山洪災(zāi)害具有季節(jié)性強、突發(fā)性強、損失嚴(yán)重,恢復(fù)難度大等特點。自1959以來，望謨縣歷史上有兩次超過100a一遇的由暴雨引起山洪泥石流災(zāi)害，2006年6月12日和2008年5月26日。2006年 6月 12日夜至 13日凌晨，望謨縣遭受100a一遇的強暴雨, 引發(fā)了山洪、崩塌、滑坡、泥石流等洪水及誘發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害 , 致使全縣不少房屋被毀、多處灌渠被沖斷和農(nóng)田受淹、被毀 ,死亡30人 , 失蹤 20人 ,受災(zāi)人口 16 153人, 經(jīng)濟損失約 9 . 28億元[1]; 2008年 5月25日至 26日，望謨縣再次遭受100a一遇的強暴雨, 引發(fā)了山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害 , 共造成4人死亡，6人失蹤，33棟房屋倒塌，8棟房屋成了危房[2]。2011年6月5日望謨縣中北地區(qū)再次出現(xiàn)超100a一遇降雨，使望謨縣多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受了極為嚴(yán)重的山洪災(zāi)害，造成了慘重的損失， 這次山洪災(zāi)害被相關(guān)部門統(tǒng)稱為貴州省望謨縣“ 6·6 ” 特大山洪災(zāi)害。

1 望謨縣“ 6·6 ” 山洪災(zāi)害概況

2011年6月5日晚到次日，望謨縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了強降雨，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計望謨縣10h降雨量超過80mm鄉(xiāng)鎮(zhèn)有5個，最大達(dá)到315.0mm(打易鎮(zhèn))，巨大的降雨量導(dǎo)致縣內(nèi)的三大水系望謨河、打尖河、樂旺河流域山洪暴發(fā)，導(dǎo)致該縣8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受了百年不遇的特大山洪泥石流災(zāi)害[3]。本次山洪災(zāi)害有兩大特點：一方面，降雨量大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為遭受山洪災(zāi)害嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；另一方面，處于三大水系下游的縣城降雨量并不大，但也遭受了嚴(yán)重的山洪災(zāi)害，主要是由上游強降雨引發(fā)此次山洪災(zāi)害，進(jìn)而匯流進(jìn)望謨河，裹挾泥沙等導(dǎo)致洪水逐漸增強，進(jìn)而使下游也遭受嚴(yán)重災(zāi)害。暴雨引發(fā)了嚴(yán)重的泥石流、山洪和滑坡災(zāi)害，導(dǎo)致房屋被毀,道路中斷,電力、水力、通訊癱瘓。在暴雨激發(fā)下,短時集中暴發(fā)多起嚴(yán)重泥石流災(zāi)害，截至6月16日14時，該次山洪泥石流災(zāi)害讓13.9萬人受災(zāi)，37人死亡、15人失蹤，洪水“沖走”的經(jīng)濟損失高達(dá)18.6億元。

2 望謨縣“ 6·6 ” 山洪災(zāi)害形成原因分析

山洪災(zāi)害暴發(fā)一般都具有突發(fā)性、能量集中、沖擊力強、破壞性大的特點 , 極易造成人員傷亡、房屋倒塌、田地被毀、交通通信中斷，致使國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。一般認(rèn)為,山洪的暴發(fā)必備三個條件,即地形、物源和水源條件[4-6]。

2.1 地形地貌

望謨縣中部以北為山地，海拔在1 500m以上,最高點打易鎮(zhèn)的跑馬坪海拔1 718m；南部為江河谷地帶，海拔在500m左右，最低點昂武鄉(xiāng)打樂河口，海拔275m，地形落差較大，高差達(dá)500～1500m，僅縣城到打易鎮(zhèn)27km的路程，海拔高差近1000m。望謨地形復(fù)雜、溝深坡陡，極易造成雨水快速匯集，形成山洪泥石流災(zāi)害。受災(zāi)最重的打易、打尖、樂旺分別在3個不同的小流域內(nèi)：打尖鄉(xiāng)位于由下云河、洋架河匯流成的清水江流域；郊納鄉(xiāng)位于由打羊河、油亭河所在流域；打易鎮(zhèn)位于望謨河所在流域；三處受災(zāi)區(qū)地處流域下部，接近溝底?？梢娡兲厥獾牡匦?、地貌是此次山洪泥石流災(zāi)害的重要原因。

2.2 物源條件

望謨縣地處揚子陸塊與右江造山帶的過渡地帶。大致以樂旺—望謨—新屯—打尖一線為界，北部屬揚子陸塊，南部為右江造山帶。望謨縣境內(nèi)的主要土壤為紅壤,地表巖性多為頁巖和泥質(zhì)巖,巖層風(fēng)化嚴(yán)重,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,破碎強烈,在長期的風(fēng)化作用下,強風(fēng)化層剝落在溝道內(nèi)松散堆積,為泥石流的形成提供了極為豐富的物源。近幾十年來,人類活動日益加劇,梯田開墾、植被破壞造成的溝道松散堆積物也為泥石流的形成提供了物源條件。加上望謨縣山高坡陡 , 遇上這種高強度的暴雨,易引發(fā)滑坡和泥石流,使財產(chǎn)損失和人員傷亡加劇。

源地物源和溝床物源是“6·6”山洪泥石流災(zāi)害的主要物源。望謨縣境內(nèi)的主要土壤為紅壤 , 地表巖性多為頁巖和泥質(zhì)巖 ,軟巖的破碎地層和陡峻的地形,經(jīng)過大雨量降水入浸后,巖土體處于飽和或超飽和狀態(tài),溝源物源補給是泥石流形成的初始物源。泥石流形成后,在溝內(nèi)迅速流動挾帶的碎石與泥沙對溝底侵蝕強烈,下切搬運溝床內(nèi)松散的堆積物,該階段物源繼續(xù)增大,即溝床侵蝕補給,同時伴隨著溝坡的側(cè)向侵蝕補給,成為泥石流運移增強的次生物源

2.3 水源條件

望謨縣具有高原亞熱帶溫涼濕潤氣候的特點，多年平均降水量為1 265.7mm，年內(nèi)降水分布不均勻，5～10月集中了全年降水量的83.01 %，總降水量為1 051.6mm，11月至次年4月份僅占全年降水量的16.99 %，總降水量僅為214.1mm。降水強度隨季節(jié)變化而變化，夏秋雨季降水多而集，降水強度大；冬春旱季降水量少，降水強度亦小?？h內(nèi)≥50mm和<100mm的暴雨日數(shù)平均每年有4d，以5～9月出現(xiàn)最多；≥100mm和<200mm的大暴雨平均3～4a一次[4]。

暴雨歷時短、強度大, 是造成“6·6”災(zāi)害的主要原因。本次降雨由望謨縣北部入境,主雨區(qū)位于中北部的打易鎮(zhèn)、新屯鄉(xiāng)、坎邊鄉(xiāng)、郊納鄉(xiāng)、石屯鄉(xiāng)一帶,覆蓋了望謨河和支流納過河、納壩河上游。本次降雨主要集中在 10h以內(nèi),主雨峰歷時5h(5日22時至6日03時), 望謨縣城打易鎮(zhèn)1h降雨高達(dá)105.9mm，10h降雨達(dá)315.0mm(圖1)[3]，上游行洞雨量站1h降雨高達(dá)117.5mm，10h降雨達(dá)312.5mm。據(jù)分析,該次暴雨降雨總量、降雨強度的重現(xiàn)期均超200a以上(表1)[2]。

圖1 打易鎮(zhèn)雨量觀測站10h雨量數(shù)據(jù)

3 望謨縣“6·6”山洪泥石流災(zāi)害特征分析

望謨縣“6·6”泥石流暴發(fā)突然,流速快,歷時短,破壞力極大,對當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活和生命財產(chǎn)造成了巨大的危害。經(jīng)過對望謨縣多處典型泥石流的綜合分析,總結(jié)“6·6”山洪泥石流災(zāi)害的特征主要有以下幾點：

(1)在空間上，泥石流暴發(fā)中心是“6·6”暴雨的中心區(qū)，但泥石流危害區(qū)域不限于暴雨中心。6月5、6日, 望謨縣暴雨中心以打易鎮(zhèn)為中心向打尖鄉(xiāng)、新屯鄉(xiāng)、郊納鄉(xiāng)擴展。打易鎮(zhèn)1小時降雨高達(dá)105.9mm，10小時降雨達(dá)315.0mm，成為泥石流暴發(fā)最嚴(yán)重鄉(xiāng)鎮(zhèn)。但望謨縣城、打尖鄉(xiāng)以及樂望鎮(zhèn)的降雨量并不大，但也遭受了嚴(yán)重的山洪災(zāi)害，主要是由上游強降雨引發(fā)山洪泥石流，進(jìn)而匯流主河呈現(xiàn)出稀性泥石流的特征，裹挾泥沙等導(dǎo)致洪水往下游流動過程中逐漸增強，進(jìn)而使下游也遭受嚴(yán)重災(zāi)害。

(2)泥石流啟動方式多樣，以溝道松散物質(zhì)啟動為主，潰決啟動和滑坡轉(zhuǎn)化成泥石流為輔。強降雨條件下揭底河床松散覆蓋物和掏蝕溝谷兩側(cè)山坡的崩滑物等直接構(gòu)成了溝道啟動泥石流暴發(fā)的初始條件。

(3)泥石流具有較為明顯的龍頭,遇阻礙爬高能力強，主要表現(xiàn)在主河彎道處。打尖河彎道處泥石流爬高最大達(dá)4m。

(4)大流域主河泥石流流通區(qū)彎道處沖淤變動明顯，主要表現(xiàn)為凸岸淤積，凹岸沖刷。打尖河流域長18km的流域在彎道處有沖淤變動處達(dá)11處。打易鎮(zhèn)下游望謨河流域彎道處沖淤變動也有數(shù)十處。

4 望謨縣“6·6”泥石流災(zāi)害鏈作用

災(zāi)害鏈?zhǔn)侵冈鸀?zāi)害及其引起的一種或多種次生災(zāi)害所形成的災(zāi)害系列。地質(zhì)災(zāi)害鏈?zhǔn)侵赣沙梢蛏舷嗨撇⒊示€性分布的一系列地質(zhì)災(zāi)害體組成的災(zāi)害鏈或者是由一系列在時間上有先后, 在空間上彼此相依,在成因上相互關(guān)聯(lián)、 互為因果,呈連鎖反應(yīng)依次出現(xiàn)的幾種地質(zhì)災(zāi)害組成的災(zāi)害鏈[7-9]。望謨“6·6”山洪泥石流災(zāi)害也呈現(xiàn)災(zāi)害鏈作用(圖2)。

圖2 望謨“6·6”山洪泥石流災(zāi)害鏈作用

從時空上看望謨“6·6”山洪泥石流災(zāi)害由強降雨引起，在降雨作用下一方面引起溝道松散物質(zhì)啟動形成泥石流，另一方面導(dǎo)致土體強度降低發(fā)生淺層滑坡，提供物源或堵塞溝道，在水動力參與下啟動滑源物或潰決進(jìn)而形成泥石流。泥石流體匯入主河，沿河而下，沖刷路基，沖毀橋梁，危害人民生命財產(chǎn)。

從空間上看望謨“6·6”山洪泥石流災(zāi)害主要發(fā)生打易鎮(zhèn)、打尖鄉(xiāng)和郊納鄉(xiāng)所在的三條主河流域內(nèi)，三條主河所在流域的上游源頭均以打易鎮(zhèn)為中心即“6·6”暴雨中心。山洪泥石流災(zāi)害沿流域而下，沖刷路基，農(nóng)田，民房設(shè)施等，一直危害處于流域地處的打尖鄉(xiāng)、樂望鎮(zhèn)和望謨縣。

5 防治對策

面對貴州望謨?nèi)喊l(fā)山洪泥石流災(zāi)害出現(xiàn)的特征，泥石流 的防治工作更加嚴(yán)峻，其難度更大。因此針對群發(fā)型山洪泥石流災(zāi)害，除了常規(guī)性的泥石流防治措施外，還應(yīng)在以下幾方面加強泥石流的減災(zāi)防災(zāi)工作。

(1)群發(fā)泥石流爆發(fā)災(zāi)害點較多，危害方式較多，而且容易出現(xiàn)疊加-放大效應(yīng)，一般性的防治工程難以起到作用，且花費代價較大，不建議修建攔擋工程，局部因居民需要保護(hù)建議采用防護(hù)堤的辦法外，應(yīng)以疏導(dǎo)為主。

(2)群發(fā)泥石流爆發(fā)點集中在小流域為主，隱蔽性較強，因此在開展貴州望謨泥石流隱患點的詳細(xì)排查和調(diào)查工作中，對具備泥石流形成條件的小流域泥石流要重點排查和調(diào)查，進(jìn)一步研究泥石流的發(fā)育特征、形成條件。當(dāng)然在對小流域重點調(diào)查的同時，也不能忽視大流域泥石流。

(3)針對威脅民房和道路的泥石流溝，鑒于災(zāi)害鏈效應(yīng)引發(fā)松散固體物質(zhì)的劇增、溝道性質(zhì)的變化及溝道內(nèi)形成的多級堵塞,使泥石流的規(guī)模增大，因此，在進(jìn)行泥石流治理工程的設(shè)計中，應(yīng)充分調(diào)查溝道中物源的堵塞程度，在此基礎(chǔ)上保證設(shè)計流量及沖出量計算的合理性，提高泥石流災(zāi)害的防治標(biāo)準(zhǔn)。

(4)泥石流具有突發(fā)性，除了已經(jīng)比較成熟的區(qū)域性災(zāi)害預(yù)報和群測群防外，還應(yīng)采取一些預(yù)警措施，比如泥位超聲波警報儀、和雨量法預(yù)警儀等專業(yè)監(jiān)測預(yù)警設(shè)備。

6 結(jié)論

(1)望謨縣是一個山洪災(zāi)害頻發(fā)的縣，近20a來由 100a一遇降雨量造成的山洪災(zāi)害2次。本次為200a一遇降雨引發(fā)的山洪災(zāi)害導(dǎo)致房屋被毀,道路中斷,電力、水力、通訊癱瘓，13.9萬人受災(zāi)，37人死亡、15人失蹤，洪水“沖走”的經(jīng)濟損失高達(dá)18.6億元。

(2)200a一遇的強降雨是本次泥石流暴發(fā)的主要因素,但陡峻的地形、砂巖等軟巖強風(fēng)化層也是引發(fā)泥石流災(zāi)害的重要原因。

(3)望謨縣泥石流起動方式多種，以溝道啟動為主，潰決啟動和滑坡轉(zhuǎn)化成泥石流方式為輔。

(4)望謨“6·6”山洪泥石流災(zāi)害從空間和時間上都具有明顯的災(zāi)害鏈作用。望謨縣、打尖鄉(xiāng)、樂旺鎮(zhèn)雖降雨量較小，但卻遭受到了很嚴(yán)重的山洪泥石流災(zāi)害，就是災(zāi)害鏈作用的效果。

(5)采取切實可行的工程措施，對本次山洪泥石流引起的次生災(zāi)害進(jìn)行工程治理，加強排水和防洪措施，重視地質(zhì)災(zāi)害隱患點的排查。

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劉玉國(1975～)，碩士，工程師，主要從事巖土工程勘察與設(shè)計工作。

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[定稿日期]2015-02-03