路 娟 郭 波

(1.云南省地質(zhì)工程勘察院，云南 昆明 650000； 2.中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650051)

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永平縣某鄉(xiāng)鎮(zhèn)東山河泥石流形成條件及成因機(jī)制

路 娟1郭 波2

(1.云南省地質(zhì)工程勘察院，云南 昆明 650000； 2.中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650051)

介紹了滇西永平縣某鄉(xiāng)鎮(zhèn)泥石流的成災(zāi)背景，從地質(zhì)、地形、水源、人類活動(dòng)等方面，分析了該地區(qū)泥石流的形成條件及成因機(jī)制，并提出了具體的防治建議，旨在確保該地區(qū)的安全性。

泥石流，地質(zhì)條件，水源，防治措施

0 引言

我國(guó)幅員廣大，又是多山國(guó)家，泥石流分布很廣，地域性很突出。從宏觀上看，我國(guó)泥石流的分布特點(diǎn)主要是沿山地的地質(zhì)構(gòu)造斷裂與地震帶發(fā)育；沿河流兩岸、山脈兩側(cè)及山間盆地周邊的山前帶分布；并且集中活躍在暴雨和融化水充沛地區(qū)以及人為活動(dòng)頻繁與水土流失嚴(yán)重地區(qū)[1]。特別是滇西北地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境脆弱，山高坡陡，在汛期強(qiáng)降雨的作用下，以崩滑流為主的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害往往群集、危害嚴(yán)重。本文以滇西某鄉(xiāng)鎮(zhèn)泥石流為例，對(duì)泥石流的成因進(jìn)行分析，提出泥石流防治建議，有利于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制的建立，對(duì)維護(hù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)成災(zāi)背景

研究區(qū)位于滇西永平盆地北東部山區(qū)，該泥石流溝是一條活動(dòng)歷史悠久的泥石流溝，泥石流在20世紀(jì)70年代末期和90年代(1997年前后)曾有過(guò)大規(guī)模爆發(fā)，有大量農(nóng)田被淤埋，縣城區(qū)因泥砂淤積河道造成洪水漫溢，有房屋被毀，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失約1 200萬(wàn)元。泥石流潛在危害對(duì)象：沿岸農(nóng)田370畝，威脅人口1 000人，威脅資產(chǎn)1億2千萬(wàn)元，險(xiǎn)情為特大型。

2 泥石流概況

該泥石流溝發(fā)源于永平盆地北東部山區(qū)，于縣城區(qū)與主河道銀江交匯。屬中頻泥石流溝，流域內(nèi)存在大量松散物，尤其是溝谷岸坡滑坡、崩塌強(qiáng)烈發(fā)育，為泥石流提供了豐富的物源，泥石流溝將長(zhǎng)期處于活動(dòng)狀態(tài)，在遭遇強(qiáng)降雨尤其是連續(xù)強(qiáng)降雨的條件下，將仍可能發(fā)生較大規(guī)模的泥石流災(zāi)害，對(duì)永平縣群眾生命及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。該泥石流溝中游人工棄渣(道路棄渣、采石場(chǎng)棄渣)工程活動(dòng)頻繁，棄渣隨意堆放于泥石流溝內(nèi)，泥石流有活動(dòng)頻率進(jìn)一步增高、活動(dòng)規(guī)模增大、危害加劇的危險(xiǎn)。該泥石流屬于中型，如不進(jìn)行治理，泥石流爆發(fā)頻率、規(guī)模和危害日趨增大，對(duì)河流周圍村寨、農(nóng)田及縣城區(qū)具有毀滅性的影響，對(duì)整個(gè)永平會(huì)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

3 泥石流形成條件

泥石流的形成條件必須具備三個(gè)方面的條件，即物源條件、地形地貌條件和水動(dòng)力條件[2]。該泥石流形成條件可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1)適宜的地形條件：研究區(qū)內(nèi)分水嶺最大高程2 589 m，入銀江口處最低標(biāo)高1 605 m，高差984 m。整條溝谷縱深幽長(zhǎng)，溝床縱斷面陡緩相間，呈階梯狀抬升。流域面積23.10 km2，主溝長(zhǎng)度8 986 m，主溝平均縱坡43.96‰。形成區(qū)，溝谷兩岸地形陡峭，滑坡、崩塌多發(fā)；一般山坡坡度為20°～40°，局部形成陡崖，溝谷狹窄，堆積區(qū)地形平緩，坡度小于8°，溝床縱坡1°(17‰)，溝床深度多小于2 m，溝道排砂能力極弱，淤積堵塞嚴(yán)重，爆發(fā)泥石流時(shí)極易堵溝并外溢。

2)豐富的松散固體物源條件：該泥石流物源包括崩塌、滑坡，人工棄渣及溝床堆積物，以及殘坡積物。泥石流松散固體物總儲(chǔ)量2 372.59×104m3，松散固體物可移方量25.349萬(wàn)m3，一次最大可移動(dòng)方量4.837萬(wàn)m3。

3)充足的水源條件：工作區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，素有“一山分四季，十里不同天”的氣候特征。雨量較充沛，年降雨量的88%以上集中在5月～10月，雨季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，高強(qiáng)度的單點(diǎn)暴雨較多，據(jù)永平縣氣象局觀測(cè)，最大1日降雨達(dá)104.2 mm，最長(zhǎng)連續(xù)降雨天數(shù)為44 d。根據(jù)歷年氣象資料統(tǒng)計(jì)(永平縣氣象局提供，1961年—2013年)：日最大降雨量91.3 mm，1 h最大降雨量47.5 mm，10 min最大降雨量20.1 mm，年平均降雨量966.28 mm，年平均蒸發(fā)量1 724.08 mm。

4 泥石流成因機(jī)制分析

鑒于泥石流流域的平面形態(tài)、溝谷堆積物的分布及沖刷情況，泥石流固體物質(zhì)組成等分析認(rèn)為，泥石流的形成過(guò)程應(yīng)該是：前期降雨使固體物質(zhì)分散匯入溝床積累→暴雨激發(fā)啟動(dòng)→沿途溝底、溝岸刨蝕物質(zhì)加入→泥石流稠度、流量不斷加大→遇卡口等障礙時(shí)溢出溝道致災(zāi)。該條泥石流溝的成因可總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

4.1 地質(zhì)條件

研究區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，受構(gòu)造環(huán)境的影響，巖石破碎、風(fēng)化強(qiáng)烈、滑坡、崩塌發(fā)育、斜坡物質(zhì)遷移頻繁，加上采石修路棄渣堆積，在溝坡、溝床中積存了大量的松散堆積物質(zhì)，給泥石流的產(chǎn)生和發(fā)展提供了固體物源條件。由于流域內(nèi)特別是形成區(qū)重力地質(zhì)作用活躍，泥石流活動(dòng)消耗掉的松散固體物質(zhì)很快就可以得到補(bǔ)充，給泥石流的發(fā)生提供了固體物源保障。

4.2 地形條件

泥石流形成～流通區(qū)上游兩岸坡地形以陡坡為主，谷坡坡度20°～40°，主溝平均縱坡43.96‰，主溝縱坡小而兩岸地形坡度和支溝縱坡大，極有利于兩岸地表水向主溝匯集，同時(shí)有利于兩岸松散固體物向主溝內(nèi)集中，為泥石流的形成提供了有利的地形條件。

4.3 水源條件

該泥石流流域?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，素有“一山分四季，十里不同天”的氣候特征。雨量較充沛，年降雨量的88%以上集中在5月～10月，雨季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，高強(qiáng)度的單點(diǎn)暴雨較多。該泥石流水源區(qū)(主要匯水區(qū))面積占流域總面積比重較大，豐富而集中的降雨及較大的匯水面積為泥石流的形成提供水源條件。

4.4 人類活動(dòng)

隨著人口的增加，各種活動(dòng)對(duì)流域地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的影響也越來(lái)越大。流域內(nèi)毀林開荒、陡坡耕植，誘發(fā)或加劇了水土流失；采石場(chǎng)開采及道路修建，人工棄渣隨意堆積等增加了區(qū)內(nèi)松散固體物儲(chǔ)量和可移動(dòng)量；這些人為活動(dòng)都直接或間接地加劇了泥石流的活動(dòng)及發(fā)展。

5 防治建議

泥石流防治措施從大的方面可劃分為避讓搬遷、工程治理、生物措施和群測(cè)群防等[3]，該泥石流屬中型泥石流，且威脅永平縣人口眾多，單純采取群測(cè)群防已不能滿足泥石流防治要求，必須采取必要的工程措施進(jìn)行綜合防治。

泥石流治理要因勢(shì)利導(dǎo)，順其自然，就地論治，充分發(fā)揮泥石流排、攔、固防治技術(shù)特殊作用的有效結(jié)合[1]。該泥石流的防治采取主溝上游及支溝攔擋，中游固床，下游排導(dǎo)的設(shè)計(jì)思路。攔：在松散固體物源較豐富的主溝及部分支溝內(nèi)設(shè)置攔渣壩及谷坊壩，改善縱坡與抬高河床，固床穩(wěn)坡。固：固床壩，在溝床堆積物豐富的河段布置固床壩穩(wěn)定溝床，防止河床下切，切蝕河岸坡腳，控制松散固體物質(zhì)參與活動(dòng)。排：排導(dǎo)槽，城區(qū)兩岸居民密集，部分河段河床下切嚴(yán)重，溝岸出現(xiàn)塌滑，故在下游設(shè)置排導(dǎo)槽，引排上游洪水，引流歸槽，防止河流下切、水流擺動(dòng)，切蝕溝岸坡腳，控制松散固體物質(zhì)參與活動(dòng)，控制泥石流的發(fā)展。排導(dǎo)槽的實(shí)施，引導(dǎo)洪水及泥石流快速有效的通過(guò)居民密集區(qū)，符合泥石流引排的自然規(guī)律。通過(guò)上游攔、中游固、下游排的綜合防治措施，削弱泥石流的形成條件，控制泥石流物源啟動(dòng)，減緩泥石流流速，控制溝床侵蝕速度，防御和減輕泥石流災(zāi)害，保護(hù)永平縣城居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

6 結(jié)語(yǔ)

1)本文以永平縣博某鄉(xiāng)鎮(zhèn)泥石流為例，該條泥石流為中頻中型泥石流，其形成條件為：有利的地形、豐富的松散固體物源以及充足的水源。

2)該條泥石流的成因?yàn)椋貉芯繀^(qū)受構(gòu)造環(huán)境的影響，巖石破碎、風(fēng)化強(qiáng)烈、滑坡、崩塌發(fā)育、斜坡物質(zhì)遷移頻繁，給泥石流的產(chǎn)生和發(fā)展提供了固體物源條件。主溝縱坡小而兩岸地形坡度和支溝縱坡大，極有利于兩岸地表水向主溝匯集，為泥石流的形成提供了有利的地形條件。豐富而集中的降雨及較大的匯水面積為泥石流的形成提供水源條件。毀林開荒、陡坡耕植、采石場(chǎng)開采及道路修建等人為活動(dòng)都直接或間接地加劇了泥石流的活動(dòng)及發(fā)展。

3)泥石流治理要因勢(shì)利導(dǎo)，順其自然，就地論治，充分發(fā)揮泥石流排、攔、固防治技術(shù)特殊作用的有效結(jié)合。該泥石流防治采取主溝上游及支溝攔擋，中游固床，下游排導(dǎo)的防治措施。

[1] 王繼康.泥石流防治工程技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.

[2] 門玉明，王勇智，郝建斌，等.地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

[3] 趙玉林，葉曉華.汶川縣福堂溝泥石流成因及防治建議[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2015，2(3)：17-21.

Dongshan river debris flow forming conditions and causes in the town of Yongping County

Lu Juan1Guo Bo2

(1.YunnanInstituteofGeologicalEngineeringSurvey,Kunming650000,China; 2.ChinaPowerConstructionGroupKunmingSurvey&DesignAcademyCo.,Ltd,Kunming650051,China)

The paper the debris flow forming background in the town of Yongping County of Dianxi, analyzes the debris flow forming conditions and causes from aspects of geology, morphology, waterhead and human activities, and puts forward specific preventive suggestions, with a view to guarantee the regional safety.

debris flow, geological conditions, waterhead, preventive measures

1009-6825(2016)28-0088-03

2016-07-26

路 娟(1984- )，女，工程師； 郭 波(1982- )，男，工程師

P642.23

A