胡云鵬，邵 海，馮文凱，魏昌利，殷志強(qiáng)，張 瑛

(1.地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059;2.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，北京 100081; 3.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610081)

四川美姑洛高依達(dá)流域泥石流災(zāi)害分析

胡云鵬1，邵 海2，馮文凱1，魏昌利3，殷志強(qiáng)2，張 瑛3

(1.地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059;2.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，北京 100081; 3.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610081)

位于川西南美姑河流域的洛高依達(dá)溝谷兩岸支溝發(fā)育，溝谷下切作用強(qiáng)烈、物源豐富以及匯水條件優(yōu)越的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境蘊(yùn)含著暴發(fā)泥石流災(zāi)害的潛在威脅。筆者在野外調(diào)查和室內(nèi)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上將洛高依達(dá)溝谷泥石流分為“持久型”和“暴發(fā)型”兩種，在泥石流機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕涤陾l件通過對群發(fā)泥石流的致災(zāi)過程認(rèn)識與量化推算認(rèn)為50年一遇暴雨條件下主溝道一次泥石流過流總量可達(dá)4.65×104m3；100年一遇暴雨條件下可達(dá)5.17×104m3，最大固體物質(zhì)沖出總量預(yù)計(jì)為2.24×104m3。據(jù)此提出了“點(diǎn)-線-面”致災(zāi)機(jī)理與危害性推測的新思路，其結(jié)論將為該地區(qū)泥石流防治提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

洛高依達(dá)；泥石流；致災(zāi)機(jī)理

0 引言

泥石流是一種在國內(nèi)外山區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害，其觸發(fā)的時空條件往往是在極端天氣下，特定區(qū)域范圍內(nèi)(以小流域居多)暴發(fā)多處泥石流的地貌過程[1]。泥石流存在著一定的鏈?zhǔn)綖?zāi)害效應(yīng)，即泥石流→堵塞主河→潰決洪水(或回淤淹沒)過程是一個較為普遍的現(xiàn)象。在時間尺度上，泥石流具有典型的隨機(jī)性和不確定性，且在致災(zāi)性上表現(xiàn)為危害程度上的“疊加-放大”、空間分散與數(shù)量集中等特點(diǎn)[2-3]。

本文研究區(qū)洛高依達(dá)流域自2000年至今已暴發(fā)過數(shù)次規(guī)模大小不一的泥石流，例如爾合村泥石流由暴雨誘發(fā)啟動，總沖出量達(dá)5×104m3，堆積面積為1.5×104m2，造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)本次現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，豐富的物源以及條條溝口吹喇叭的特征，顯示出泥石流活動的頻繁性[4]。筆者結(jié)合前人在泥石流災(zāi)害方面的研究成果與本次對洛高依達(dá)流域進(jìn)行的詳細(xì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，提出“點(diǎn)-線-面”揭露該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育機(jī)理的新思路，將流域內(nèi)泥石流歸納為持久型和爆發(fā)型兩種，據(jù)雨洪法初步估算量化洛高依達(dá)流域群發(fā)泥石流的物源沖出量。綜合評價該區(qū)域泥石流爆發(fā)特征，為以后對于該區(qū)域或相近類型的災(zāi)害防治設(shè)計(jì)提供參考。在雨季來臨時需要提高警惕，提防不易被發(fā)現(xiàn)的小流域泥石流災(zāi)害，做好預(yù)警預(yù)報工作，最大程度地減輕泥石流災(zāi)害[5]。

1 地貌與地質(zhì)環(huán)境

洛高依達(dá)小流域位于四川省涼山州美姑縣南西側(cè)約8 km處，美姑河左岸，其主溝發(fā)源于子威鄉(xiāng)南部沙洛一帶北東側(cè)，溝口處于新橋鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地，溝口坐標(biāo)：東經(jīng)103°3′15.49″，北緯28°18′4.4″。該流域主要涵蓋上游的子威鄉(xiāng)、中游的依洛拉達(dá)鄉(xiāng)及溝口的佐戈依達(dá)鄉(xiāng)斯干千聚居區(qū)等，共計(jì)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，23個村落。區(qū)內(nèi)地表水系屬金沙江流域，美姑河為縣域內(nèi)主要河流(圖1)。

研究區(qū)屬深切割構(gòu)造侵蝕中山地形。流域內(nèi)庫莫和尼普莫斷層分別位于主溝右岸和左岸近平行于主溝穿過，斷裂傾角較陡，具有一定的韌性剪切性質(zhì)。流域中下游主要出露侏羅系新村組，益門組砂巖粉砂巖。上游則以三疊系百果灣群的礫砂巖以及石英砂巖為主。第四系地層則以全新統(tǒng)沖積層，殘坡積，崩坡積等分布于溝道兩岸斜坡。

2 泥石流形成條件

2.1 地形條件

洛高依達(dá)溝流域整體似樹葉型，內(nèi)部水系呈葉脈狀不均勻分布，溝口最低點(diǎn)高程為1 880 m，溝源最高點(diǎn)高程為2 952 m，高差1 072 m。主溝長9.8 km，流域面積33.5 km2，在溝口處匯于美姑河主河。主溝平均縱坡降110‰，跌水發(fā)育不明顯，坡降突變處較少。溝道斷面多呈上“V”，下“U”型。中下游段兩側(cè)地形較陡，坡度在30°～50°，局部地段近垂直。主溝道兩岸分布大量活動性沖溝，平均縱坡降約240‰。兩岸坡度在25°～50°。流域內(nèi)溝道流通條件較好，水動力作用下易于實(shí)現(xiàn)溝道內(nèi)堆積塊碎石以及其他松散物源勢能～動能的釋放與轉(zhuǎn)化，使得多條支溝在匯入主溝道時形成洪峰。

2.2 物源條件

本次調(diào)查采用遙感解譯與實(shí)地調(diào)查相結(jié)合，進(jìn)一步確定流域內(nèi)物源的分布情況。經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，流域內(nèi)物源以支溝發(fā)育的崩滑體為主，溝道內(nèi)堆積以及岸坡松散物源為輔，流域內(nèi)物源詳細(xì)分布見圖2。

圖1 洛高依達(dá)小流域水系遙感影像圖Fig.1 Remote sensing image of Luogaoyida Watershed

圖2 洛高依達(dá)流域物源災(zāi)害分布Fig.2 Distribution of hazards and materials for calamity in Luogaoyida watershed

2.2.1 崩滑物源

洛高依達(dá)溝域內(nèi)崩滑物源主要分布于兩岸支溝內(nèi)，據(jù)本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，流域內(nèi)發(fā)育有崩滑災(zāi)害物源點(diǎn)46處，其中滑坡38處，崩塌8處，按規(guī)模劃分崩塌與滑坡均為小型。這些崩塌和滑坡可為泥石流提供物源總量36.22×104m3，其中可參與泥石流動儲量為25.35×104m3，是洛高依達(dá)溝的主要物源類型(圖3、圖4)。

圖3 泥石流溝道兩岸滑坡物源Fig.3 Materials for landslide on both sides of the channel

圖4 泥石流溝道兩岸崩塌物源Fig.4 Materials for collapse on both sides of the channel

2.2.2 溝道堆積物

流域內(nèi)物源主要為溝道堆積物及暴雨或泥石流將坡面物源或崩滑堆積體搬運(yùn)至溝道中堆積形成的松散堆積物源。本次調(diào)查溝道物源總量約為3.67×104m3，其中可能參與泥石流的物源量為1.47×104m3，為流域內(nèi)群發(fā)性泥石流的又一重要物源(圖5)。

圖5 支溝溝道內(nèi)堆積物Fig.5 Accumulations in tributary channel

2.2.3 坡面侵蝕物源

洛高依達(dá)流域整體上植被發(fā)育情況較好，多以灌木、草叢以及區(qū)域性森林為主。局部地段成片的坍滑現(xiàn)象嚴(yán)重，植被遭到一定程度的破壞，這些地段水土流失在植被恢復(fù)前這段時間內(nèi)可能加劇，將為泥石流的形成提供一定的松散物源(圖6)。經(jīng)本次調(diào)查統(tǒng)計(jì)，溝域內(nèi)坡面侵蝕潛在物源量約2.88×104m3，可能參與泥石流活動的動儲量為0.58×104m3。

圖6 溝道兩岸岸坡松散堆積物Fig.6 Loose deposits on both sides of the channel

2.3 降雨條件

流域內(nèi)降雨在時空分布上并非十分集中，歷年月平均降水量以6月為最多達(dá)167.5 mm，1月為最少僅4.9 mm。整年平均降水量為814.6 mm，最多年份1968年為1 121.2 mm，最少年份1962年僅590 mm?？諝廨^為干燥，6～10月份為降雨高峰期，常出現(xiàn)暴雨，持續(xù)性降雨的災(zāi)害天氣。而空間上由于主溝縱坡降突變較小，區(qū)域性降雨差異則多表現(xiàn)在流域內(nèi)地形、地勢相差較大的支溝群，整體表現(xiàn)為局部小氣候特征復(fù)雜的特點(diǎn)。

根據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊》所附暴雨量等值線圖，洛高依達(dá)流域的1/6 h、1 h、6 h、24 h多年最大暴雨量平均值分別為12.5 mm、35 mm、65 mm、75 mm，變異系數(shù)分別為0.35、0.40、0.40、0.35，根據(jù)變異系數(shù)，查皮爾遜Ⅲ型曲線得到不同頻率下模比系數(shù)并求得不同頻率下的雨強(qiáng)值統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 洛高依達(dá)流域不同頻率下雨強(qiáng)值計(jì)算表

3 流域泥石流“點(diǎn)-線-面”致災(zāi)機(jī)理

泥石流的爆發(fā)有著時空上的差異，受到小范圍地質(zhì)環(huán)境，氣象水文，人類活動等因素的影響，有較為典型的隨機(jī)性特征。因此，為了更加全面的分析與預(yù)測流域內(nèi)可能發(fā)生的災(zāi)害，采用點(diǎn)-線-面的成災(zāi)思路，將普通的物源點(diǎn)與流域的大型災(zāi)害有效緊密的聯(lián)接起來，更加全面的評價洛高依達(dá)小流域的整體穩(wěn)定性見圖7。

圖7 洛高依達(dá)域地質(zhì)災(zāi)害分布圖Fig.7 Distribution of hazards in this region

3.1 泥石流“點(diǎn)”分析

從災(zāi)害分布點(diǎn)來講，流域內(nèi)主要啟動物源來源于上游，下游左岸以及中游右岸，主溝道兩岸物源受地形以及巖性等因素控制而相對匱乏。整體分布較為集中，依洛拉達(dá)鄉(xiāng)至子威鄉(xiāng)段災(zāi)害不發(fā)育。物源種類多以崩滑物以及溝道物源為主，其中N03，N04，N05，N17溝道內(nèi)滑坡，崩塌災(zāi)害均有發(fā)育，而N05，N13，N16溝道內(nèi)災(zāi)害則以小型土質(zhì)滑坡為主。崩滑物距離溝道約2～5 m，在降雨或水流的側(cè)蝕作用下較易直接滑入溝內(nèi)堵塞徑流系統(tǒng)，使得單個溝道出現(xiàn)局部堰塞湖效應(yīng)，若蓄水量足夠大，將會在水位抬升至一定高度時潰決而引發(fā)山洪流；若水動力較為強(qiáng)勁，會將兩岸以及溝底物質(zhì)揭岸沖刷，大量匯集溝道內(nèi)可移動物源進(jìn)而爆發(fā)泥石流。而且經(jīng)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分居民房建在崩滑物源的頂部，(如N03，N04下游平緩段)臨近巖土體的拉裂滑動勢必影響構(gòu)筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，甚至可能在泥石流爆發(fā)前由于地基的拉裂引發(fā)建筑物的不均勻沉降，直接危害到居民的生命安全。

3.2 泥石流“線”分析

整個流域內(nèi)發(fā)育支溝20有余，但經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查判斷約有17條溝道具備暴發(fā)泥石流的潛在條件。流域內(nèi)的泥石流溝道大體上可以分為兩類，一類是持久型，即在常規(guī)降雨天氣下，溝道內(nèi)都會有少量的物源沖出溝口堆積，其搬運(yùn)頻率高或呈多段式由中上游至下游搬運(yùn)，溝口搬運(yùn)距離較近，整體動能較小，物質(zhì)多以較小的塊碎石為主；另一類是暴發(fā)型，即僅在集中暴雨等極端天氣下，溝道內(nèi)物源大量涌出至開闊段堆積或匯入主溝，這類泥石流具有隱蔽性強(qiáng)，發(fā)生頻率低，但暴發(fā)突然，破壞力大等特點(diǎn)[6]。

泥石流的暴發(fā)是大地物質(zhì)本身能量的釋放與再平衡的變化過程，細(xì)觀上表現(xiàn)為崩塌，滑坡等自然災(zāi)害的產(chǎn)生與發(fā)展，宏觀上則對應(yīng)區(qū)域地貌的演化進(jìn)程。對于持久型泥石流來講，由于其誘發(fā)條件相對較低，外界輕微的擾動便可導(dǎo)致內(nèi)部能量的部分釋放，使其整體與周邊的區(qū)域環(huán)境保持動態(tài)平衡。即使在極端條件下，可用于釋放并彌補(bǔ)再平衡所需要的能量也相對較小，表現(xiàn)在極端誘發(fā)條件下，溝道的搬運(yùn)沖蝕能力較往常有所提升，但幅度不大；對于暴發(fā)型泥石流來講，短期內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動與自然因素對其外觀的改造較小，相反內(nèi)部本身便會在這些內(nèi)外營力作用下產(chǎn)生較多的應(yīng)力集中區(qū)(即滋生大型崩滑災(zāi)害的溫床)，長期蓄積能量無法釋放，在地震或集中暴雨的情況下產(chǎn)生上述災(zāi)害鏈效應(yīng)，短期內(nèi)加速了區(qū)域地貌的演化進(jìn)程，直至與周邊環(huán)境恢復(fù)再平衡的狀態(tài)。

對于主溝道來講，洛高依達(dá)溝溝域不是由典型的形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)組成，特別是沒有典型的流通區(qū)。根據(jù)泥石流形成條件和運(yùn)動機(jī)制及松散物源的分布，將溝域劃分為三個片區(qū)。子威鄉(xiāng)南側(cè)支溝植被較為發(fā)育，物源分布較少，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，因此劃為泥石流形成區(qū)(清水區(qū))；子威鄉(xiāng)至溝口斯干千聚集區(qū)兩岸崩滑現(xiàn)象發(fā)育，溝床堆積物豐富，為溝域內(nèi)泥石流松散固體物源的主要分布區(qū)域，劃為泥石流形成區(qū)(物源區(qū))，溝口至103省道交匯處為泥石流流通堆積區(qū)，各支溝以及主溝道詳細(xì)信息見表2。

山區(qū)溝谷型泥石流往往以侵蝕揭底補(bǔ)給與側(cè)蝕崩塌、堵塞、潰決等共同參與泥石流的起動過程[7]。結(jié)合以上信息及表格可以發(fā)現(xiàn)，支溝中溝道N04，N13,N16,N17中下游兩岸以及N15溝口處均分布有大小不一的居民聚集區(qū)，且這幾條支溝物源相對豐富，部分縱坡降高達(dá)350‰以上，多數(shù)正處于發(fā)展期，溝道較為順直，N03和N04跌水尤其發(fā)育，在極端天氣下可以提供較優(yōu)的流通路徑以及強(qiáng)大的水動力，強(qiáng)力沖刷側(cè)蝕，致使溝口及兩岸居民成為直接受災(zāi)對象。溝道N08,N09，N10,N11，N12等溝域范圍內(nèi)僅零星分布少數(shù)居民，多數(shù)正處于泥石流形成期，兩岸坡面松散物源雖多但較難啟動。下游支溝如N01，N02,等，溝道下切較深，基巖出露明顯，溝道內(nèi)動儲量物源較少，但溝口堆積扇仍較為完整，表明溝道歷史上曾爆發(fā)過小型泥石流，目前處于衰退期。主溝道近期未發(fā)生過大規(guī)模泥石流，但溝口堆積體依然存在，且呈緩慢淤高趨勢，推斷歷史上曾發(fā)生過泥石流災(zāi)害，但目前處于向溝口緩慢輸砂階段。

表2 泥石流特征信息統(tǒng)計(jì)

3.3 泥石流“面”分析

流域內(nèi)崩滑物的垮塌或者物源的再啟動將會觸發(fā)單溝泥石流災(zāi)害，再加上暴雨、地震等極端條件將會使得數(shù)條單溝泥石流在某一時間點(diǎn)范圍內(nèi)同時暴發(fā)，進(jìn)而促使主溝、支溝并存的區(qū)域性泥石流復(fù)活。

流域內(nèi)泥石流的群體暴發(fā)對于調(diào)查區(qū)整體穩(wěn)定性存在著兩種潛在威脅影響。一方面，如果主溝道的沖刷能力不足，整體表現(xiàn)為淤積大于沖刷時，泥石流的暴發(fā)可能會在中游堵塞洛高依達(dá)主溝，尤其是溝域內(nèi)幾條致災(zāi)性嚴(yán)重，物源極其豐富，地域條件較好的泥石流溝道，使得上游水流阻隔蓄積，形成小型堰塞湖。尤其是主溝與支溝N05交匯處，河道有較大拐彎，若上游攜帶的大量物源以較高動能迅速運(yùn)移至此將會漫出主溝道并在此扼口段大量堆積。

另一方面，主溝道水動力強(qiáng)勁，搬運(yùn)條件較好，能將大多數(shù)支溝以及主溝物源匯聚沖刷至下游，若趕上群體性泥石流暴發(fā)，各支溝內(nèi)的物源將會源源不斷的匯聚于主溝道內(nèi)，加上極端條件下提供的大量水源勢必使得主溝道內(nèi)水位迅速上升，在有利的地形以及動力條件下迅速將物源搬移至主溝溝口，給溝口堆積扇區(qū)范圍內(nèi)的居民區(qū)帶來毀滅性破壞，甚至出現(xiàn)泥石流堵斷美姑河主河道，對美姑河下游大量人類聚集區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，整個流域的生態(tài)平衡系統(tǒng)可能將面臨崩潰。

點(diǎn)災(zāi)害、線災(zāi)害、面災(zāi)害并非在某個時間點(diǎn)單獨(dú)出現(xiàn)，而是在某一特定時空效應(yīng)的進(jìn)尺下一迸而發(fā)，更加值得注意的是，整個災(zāi)害的暴發(fā)過程，不只遵循“點(diǎn)-線-面”的時間連續(xù)性，同時也具備局部空間致災(zāi)過程的重復(fù)特征，例如某個溝道的多段堵塞，改道等，都是上述災(zāi)害重復(fù)致災(zāi)的宏觀表征。

4 流域泥石流沖出物源量

由于流域內(nèi)群發(fā)性泥石流的觸發(fā)條件最可能是降雨和地震，而地震觸發(fā)的災(zāi)害效應(yīng)難以預(yù)計(jì)，故此處根據(jù)流域近幾十年的氣象水文資料采用雨洪法推算可能暴發(fā)的泥石流物源沖出量[8]。

4.1 清水流量

按中國公路科學(xué)研究所提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算地表水匯水流量,計(jì)算工況分別按100年一遇暴雨，50年一遇暴雨，20年一遇暴雨，10年一遇暴雨。

當(dāng)匯水面積F≥3 km2時計(jì)算公式為：

當(dāng)匯水面積F<3 km2時計(jì)算公式為：

Qp=ψFs

式中：Qp——暴雨洪峰流量/(m3/s)；ψ——暴雨徑流系數(shù)；F——匯水面積/km2；s——小時雨強(qiáng)/(mm/h)。

據(jù)此，求得的各溝道暴雨洪峰流量值詳見表3。

表3 洛高依達(dá)溝及其主要支溝洪峰流量計(jì)算表

4.2 泥石流峰值流量

Qc=(1+ψ)QpDc

式中:Dc——泥石流斷面峰值流量/(m3/s)；ψ——泥沙修正系數(shù)，采用查表法得到的結(jié)果；Qp——暴雨洪峰流量；Dc——堵塞系數(shù)，按勘查規(guī)范表I.1查表確定。

據(jù)此，采用雨洪法求得泥石流峰值流量見表4。

表4 洛高依達(dá)溝及其主要支溝泥石流峰值流量計(jì)算表

4.3 一次泥石流過流總量

一次泥石流過流總量按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DT/T0220-2006)附錄I提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：

Q=0.264TQc

式中:Q——一次泥石流過程總量/m3；T——泥石流歷時/s；Qc——泥石流最大流量/(m3/s)。

根據(jù)調(diào)查分析可知，2010年依洛拉達(dá)溝泥石流為近期發(fā)生的最大規(guī)模泥石流，歷時約為20分鐘，即T=1200 s，考慮整個流域內(nèi)主溝道在100年一遇暴雨和50年一遇暴雨情況下泥石流過流總量，其中P=1%根據(jù)雨洪法確定泥石流峰值流量為71.10 m3/s，代入上式計(jì)算可得遭遇百年一遇暴雨時主溝道一次泥石流過流總量約為5.17×104m3；而當(dāng)P=2%時，泥石流峰值流量為64.14 m3/s，代入計(jì)算可得遭遇五十年一遇暴雨時主溝道一次泥石流過流總量約為4.65×104m3。

4.4 一次泥石流固體沖出物

一次泥石流固體沖出物按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DT/T0220-2006)附錄I提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：

QH=Q(γc-γw)/(γH-γw)

式中:QH——一次泥石流沖出固體物質(zhì)總量/m3； Q——一次泥石流過程總量/m3; γc——泥石流重度/(t/m3)； γw——水的重度/(t/m3)； γH——泥石流固體物質(zhì)的重度/(t/m3)。

據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果和分析測試結(jié)果，預(yù)測洛高依達(dá)溝主溝泥石流暴發(fā)時泥石流沖出量為Q=5.17×104m3，泥石流重度γc=1.703t/m3，水的重度γw=1t/m3，泥石流固體物質(zhì)重度γH=2.62t/m3，據(jù)此計(jì)算出固體物質(zhì)沖出總量為QH=2.24×104m3。

5 結(jié)論

(1)洛高依達(dá)流域內(nèi)支溝較多且支溝不良地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，沿程補(bǔ)給充分，縱坡降大等均有利于物源、水源的匯聚，提供強(qiáng)大的水動力條件；坡面結(jié)構(gòu)松散、植被破壞嚴(yán)重而導(dǎo)致的水土流失加劇，以及溝谷強(qiáng)烈的下切和側(cè)蝕作用為泥石流爆發(fā)提供了有利的自然條件。

(2)結(jié)合流域內(nèi)泥石流溝的現(xiàn)狀調(diào)查及暴發(fā)歷史的綜合分析，“持久型”泥石流的大量出現(xiàn)表明了該流域部分支溝已經(jīng)具備良好流通路徑與物源儲備，“暴發(fā)型”泥石流溝的災(zāi)害史證明洛高依達(dá)流域存在孕育嚴(yán)重致災(zāi)泥石流的地質(zhì)環(huán)境條件。綜合兩種溝道的典型特征也揭示了該流域泥石流的活動性在不斷加強(qiáng)，在某個時間點(diǎn)的極端外界條件激發(fā)下，極有可能引發(fā)群發(fā)性泥石流災(zāi)害。

(3)流域內(nèi)泥石流災(zāi)害隱蔽性強(qiáng)，隨機(jī)性大，難以探尋其明顯的暴發(fā)規(guī)律。但其個體暴發(fā)特征較為明顯，因此采用“點(diǎn)、線、面”的成災(zāi)思路，在實(shí)地詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，深入分析災(zāi)害點(diǎn)，災(zāi)害線，災(zāi)害面各自的特征，推測并總結(jié)其暴發(fā)的特點(diǎn)與危害。

(4)經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)洛高依達(dá)流域松散固體物源量約為42.77×104m3，可能參與泥石流活動的動儲量為27.40×104m3。推測主溝道在50年一遇暴雨工況下，一次泥石流過流總量為4.65×104m3，100年一遇暴雨工況下，一次泥石流過流總量為5.17×104m3，而一次沖出的固體物質(zhì)總量為約為 2.24×104m3。

(5)結(jié)合“點(diǎn)-線-面”致災(zāi)機(jī)理分析，對區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害防治打出組合拳。通過對部分點(diǎn)災(zāi)害進(jìn)行治理，從而有效限制部分支溝暴發(fā)時的輸出能力，根據(jù)主溝道的走向形態(tài)，合理設(shè)計(jì)對支溝的防護(hù)措施，充分利用主溝的沖蝕輸砂性能，避免在同一時間多溝暴發(fā)導(dǎo)致超出主溝的自我調(diào)節(jié)能力從而淤積潰壩等，形成多米諾骨牌型災(zāi)害群。

[1] 鐵永波,唐川,倪化勇. 群發(fā)性泥石流的危害效應(yīng)及防范探討[J]. 山地學(xué)報,2010(6):753-757. TIE Yongbo,TANG Chuan,NI Huayong. Group debris flow hazards effect and its prevention[J].Journal of Mountain Science, 2010(6):753-757.

[2] 蘇鵬程,韋方強(qiáng),顧林康,等. 四川省德昌縣群發(fā)性泥石流的特征和成因[J]. 山地學(xué)報,2010,05:593-606. SU Pengcheng,WEI Fangqiang,GU Linkang,et al. Characteristic and cause of group occurring debris flow in Dechang county Sichuan province[J].Journal of Mountain Science, 2010(5):593-606.

[3] 王家柱,任光明,余天斌,等.四川蘆山震區(qū)大葉龍溝泥石流發(fā)育特征及危險度評價[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2015,26(4):1-6. WANG Jiazhu, REN Guangming, YU Tianbin, et al. Development characteristics and risk assessment of Da yelong ditch’s debris flow in Sichuan Lushan meizoseismal area[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2015,26(4):1-6.

[4] 倪化勇,鄭萬模,唐業(yè)旗,等. 綿竹清平8·13群發(fā)泥石流成因、特征與發(fā)展趨勢[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì),2011,38(3):129-133+138. NI Huayong,ZHENG Wanmo,TANG Yeqi,et al. Formation characteristics and trend of the group debris flows occurred on August 13 in QingPing, Mianzhu county[J].Hydrogeology & Engineering Geology, 2011,38(3):129-133+138.

[5] 余斌,馬煜,張健楠,等. 汶川地震后四川省都江堰市龍池鎮(zhèn)群發(fā)泥石流災(zāi)害[J]. 山地學(xué)報,2011(6):738-746. YU Bin, MA Yu, ZHANG Jiannan, et al. The group debrise flow hazards after the Wenchuan earthquake in Longchi,Dujiangyan,Sichuan province[J].Journal of Mountain Science, 2011(6):738-746.

[6] 唐川,章書成. 水力類泥石流起動機(jī)理與預(yù)報研究進(jìn)展與方向[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展,2008(8):787-793. TANG Chuan, ZHANG Shucheng. Study progress and expectation for initiation mechanism and prediction of hydraulic driven debris flows[J].Advances in Earth and Science, 2008(8):787-793.

[7] 倪化勇,宋志,徐偉. 溝床侵蝕主導(dǎo)型泥石流形成機(jī)理與成災(zāi)特征——以石棉縣2013-07-04群發(fā)泥石流為例[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報,2015(2):97-106. NI Huayong,SONG Zhi,XU Wei. Formation mechanism and disaster characteristics of debris flows originated predominately from gully erosion:taking the 2013-07-04 clusted debris flows in Shimian county as an example[J].Journal of Natural Disasters, 2015(2):97-106.

[8] 蔣樹,文寶萍. 國內(nèi)外泥石流活動關(guān)鍵指標(biāo)估算方法之比較[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì),2012,39(3):86-96. JIANG Shu,WEN Baoping. Comparison of methods used at home and abroad to estimate the key parameters of a debris flow[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2012,39(3):86-96.

[9] 袁穎,王帥偉,滿兵,等. 四川都江堰椿芽樹溝泥石流特征參數(shù)計(jì)算及防治工程設(shè)計(jì)[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2015,26(2):51-56. YUAN Ying, WANG Shuaiwei, MAN Bing, et al. Calculation of characteristic parameters and design of control work against of debris flow in Chunyashu gully, Sichuan province[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2015,26(2):51-56.

Analysis on the debris flow hazard of Luogaoyida gully in Meigu county of Sichuan province

HU Yunpeng1,SHAO Hai2，F(xiàn)ENG Wenkai1,WEI Changli3,YIN Zhiqiang2,ZHANG Ying3

(1.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China; 2.ChinaInstituteofGeologicalEnvironmentalMonitoring，Beijing100081,China; 3.SichuanInstituteofGeologicalSuevey,Chengdu,Sichuan610081，China)

There are many tributaries on both sides of Luogaoyida valley in Meigu River Watershe, southwest China. The downward erosion effect, excellent catchment conditions and rich materials for the debris flows. In this regional geological environment contains a potential threat to the outbreak of debris flows. Author divide the tributary into lasting tributary and fulminant tributary based on field investigation and indoor numerical calculation.On the basis of the mass of debris flow mechanism, combined with local rainfall conditions through the awareness of mass of debris flow hazard and quantized calculation..we can find that on the condition of encountering maximum rainfall in 50 years, Mudslides’ flow can be 4.65×104m3; On the condition of encountering maximum rainfall in 100 years, Mudslides’ flow can be 5.17×104m3. Accordingly, the new idea of “point-line-area” to speculated the mechanism of the hazards and dangers can provide a reference for future cases of prevention design about debris flow disaster.

Luogaoyida; debris flow; formation mechanism

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2017.01.11

2016-03-25;

2016-06-22

國家自然科學(xué)基金(41572291)；中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120115045201)

胡云鵬(1992-)，男，碩士，主要從事地質(zhì)災(zāi)害研究與巖土工程。E-mail: 376483711@qq.com

邵 海(1986-)，男，碩士，主要從事工程地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害研究。E-mail: shaoh@mail.cigem.gov.cn

P642.23

A

1003-8035(2017)01-0067-08