，

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450045)

河南淇縣某溝谷泥石流災(zāi)害現(xiàn)狀及防治措施分析

孫麗蘋，王瑞龍

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450045)

淇縣位于河南省北部，地勢西北高東南低，受流水侵蝕，泥石流溝谷發(fā)育。通過對淇縣某溝谷泥石流形成條件及發(fā)展趨勢進行分析，提出了泥石流防治措施，應(yīng)通過對流域內(nèi)山坡實行封山育林和植樹造林，加強山溝排水以及設(shè)置攔石壩等削弱或防治泥石流的發(fā)生，以達到減災(zāi)防災(zāi)目的。

泥石流；地質(zhì)災(zāi)害；危害；地質(zhì)災(zāi)害防治

淇縣位于河南省北部，地處太行山脈和連綿的浚縣火龍崗之間，地勢西北高、東南低。該泥石流溝位于淇縣西部山區(qū)，主溝平均縱坡降為60‰，溝域面積12.28 km2，溝域最高點高程601.4 m，最低點高程148 m，相對高差463.5 m。溝谷兩側(cè)為侵蝕剝蝕低山，由于流水的侵蝕，剝蝕作用較強烈，山體坡度較陡。該泥石流溝支溝發(fā)育(圖1)。泥石流溝谷兩側(cè)基巖裸露，出露主要巖性為寒武系的白云巖、灰?guī)r、頁巖，砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r等。溝谷西南部位發(fā)育有大石巖-張溝河張扭性斷層。植被類型以灌木為主，因修建鶴輝高速，溝谷兩側(cè)原有植被遭到破壞，生成的棄渣在短時間內(nèi)也很難生長出新的植被。

圖1 泥石流溝各支溝分布示意圖

1 泥石流形成條件及特征

分別對該泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)條件及特征進行分述，對形成條件進行敘述。

1.1 形成區(qū)

形成區(qū)(清水區(qū))主要分布于泥石流溝各支溝的上游，高程多在為450 m以上。支溝兩岸地形陡峻，斜坡坡度多為50°以上，主要為基巖斜坡，溝谷縱坡降大多在350‰～500‰之間；清水區(qū)植被發(fā)育不良，地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象只有零星分布，且參與泥石流活動的可能性較小。

1.2 流通區(qū)

流通區(qū)長約7.89 km，高程為156～383 m，高差為156 m，均坡降19.77‰。溝谷較直，為“U”型谷，兩側(cè)邊坡坡度為：25°～45°，溝床寬10～100 m。主要巖性為寒武系的白云巖、灰?guī)r等。植被覆蓋率40%左右，局部基巖裸露，不良地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，主要為滑坡和崩塌，邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育。地形切割作用強烈，風(fēng)化作用顯著，巖石多呈碎裂狀，尤其是村莊后緣及道路沿線邊坡，崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害隱患點分布較多。在流通區(qū)內(nèi)存在大量的松散堆積體，根據(jù)山地工程及物探成果，流通區(qū)溝道內(nèi)松散物質(zhì)局部厚度達4m左右，平均厚度為2.5 m。

1.3 堆積區(qū)

堆積區(qū)主要指主溝高程156m以下區(qū)域，主溝地形較平緩，平均坡降10‰，但主溝兩側(cè)山體較陡，溝內(nèi)南側(cè)邊坡坡度為35°～60°，北側(cè)坡度為20°～40°。堆積區(qū)總體呈不規(guī)則扇狀，扇長約1.3 km，堆積扇前緣寬近200 m，堆積物厚度4～10 m，堆積體總方量大約為97.5×104m3。

1.4 物源條件

泥石流物源主要有：人工棄渣物源，溝道堆積物源、坡面侵蝕物源、崩(滑)塌體物源。目前溝谷內(nèi)可能參與泥石流活動的松散固體物源儲量為96.21×104m3。

1.5 水源條件

泥石流溝為季節(jié)性流水溪溝，雨、旱季溪溝流量差異很大。主要補給來源為大氣降雨。區(qū)內(nèi)年均降雨量700～750 mm，降雨主要集中在7、8、9三個月，降雨較豐沛而集中，為泥石流的爆發(fā)提供了較為豐富的水源。

1.6 泥石流物源啟動條件分析

泥石流物源啟動條件主要包括物源本身膠結(jié)和密實狀況、物源現(xiàn)狀穩(wěn)定性、物源所在邊坡地形坡度、水流沖刷等。

(1)物源本身膠結(jié)和密實狀況：通過調(diào)查，溝谷流域內(nèi)的人工棄渣、新近發(fā)生的崩滑和坡面松散堆積物質(zhì)因其自身尚未完全固結(jié)或壓密，穩(wěn)定性較差，一旦有降雨等觸發(fā)作用將會再次失穩(wěn)。因此，物源現(xiàn)狀穩(wěn)定性差或較差是其啟動的另一重要條件。

(2)物源所在邊坡地形坡度：從物源所在邊坡地形坡度上看，地形越陡對松散物質(zhì)穩(wěn)定越不利。結(jié)合上述物源結(jié)構(gòu)特性，對無膠結(jié)、結(jié)構(gòu)松散的人工棄渣等物源，該泥石流溝穩(wěn)定的臨界坡度一般較小。溝谷兩側(cè)的邊坡坡度較大，對松散物質(zhì)的穩(wěn)定不利。

(3)水流沖刷：水流沖刷，實際上是指松散物源與水流之間的位置關(guān)系。具體而言，松散物源距水流沖溝越近，則水流沖刷對其影響越大，越不利于其穩(wěn)定。

現(xiàn)場調(diào)查顯示，泥石流溝內(nèi)的物源基本為溝谷兩岸堆積的人工棄渣、岸坡崩塌及直接堆積于溝床的物質(zhì)，直接受主、支溝水流沖刷，而坡面上的殘坡積物分布離溝較遠(yuǎn)，一般只有少量物質(zhì)啟動。這表明堆積于沖溝溝邊的物源更有利于啟動，而直接參與泥石流。

2 泥石流基本特征

2.1 泥石流危險區(qū)范圍

泥石流威脅對象主要為兩個行政村(包括鄉(xiāng)村公路及居民生命財產(chǎn)安全等)以及下游水庫大壩，泥石流危險區(qū)范圍主要為主溝兩岸預(yù)測最高泥位線以下區(qū)域、支溝泥石流威脅區(qū)域以及水庫大壩，危險區(qū)面積約0.62 km2。據(jù)調(diào)查訪問，兩村受到泥石流威脅房屋300余間，常住居民400余人，農(nóng)田20畝左右。一旦發(fā)生泥石流災(zāi)害，將可能造成極大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，并可能威脅到溝中鄉(xiāng)村公路和下游水庫壩體的安全。因此，泥石流目前危害程度屬重大級，進一步勘勘察和治理顯得必要而緊迫。

2.2 泥石流爆發(fā)類型

按流體性質(zhì)劃分，泥石流為稀性泥石流。按爆發(fā)頻率劃分，為低頻泥石流。

按泥石流溝流域形態(tài)特征劃分，溝流域呈狹長條形，溝谷地形，堆積物磨圓度較好，棱角不明顯，屬溝谷型泥石流。

按水源成因劃分，泥石流主要因暴雨或特大型暴雨引起，屬于暴雨型泥石流。

綜上所述，泥石流屬于低頻—稀性—暴雨類—溝谷型泥石流。

2.3 泥石流爆發(fā)規(guī)模

根據(jù)曾目睹1963年泥石流的村民描述，并經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，泥石流一次沖出固體物質(zhì)方量約為12.68萬 m3，屬中型泥石流溝。修建鶴輝高速至今，該泥石流溝尚未暴發(fā)過泥石流災(zāi)害，但隨著溝內(nèi)工程棄渣以及松散固體物質(zhì)的增多，泥石流暴發(fā)的危險性增大，一旦遇到暴雨等不利情況，其發(fā)生較大規(guī)模泥石流的可能性較大。

3 泥石流發(fā)展趨勢分析

3.1 泥石流易發(fā)程度分析與評價

依據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0220-2006)附錄G中表G.1的“泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評分表”，泥石流天然狀況下的15項易發(fā)因素綜合評估得分85分，屬于輕度易發(fā)。

3.2 泥石流的發(fā)育階段

根據(jù)泥石流溝目前其所處的情況來看，泥石流有繼續(xù)發(fā)育和發(fā)展的較為良好的溝道條件、較豐富的物源儲備和良好的水源條件及觸發(fā)因素，且生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境繼續(xù)受到自然災(zāi)害和人為的破壞，勘查區(qū)內(nèi)崩塌和不穩(wěn)定斜坡尚未采取有效的遏制與綜合治理措施，綜合以上因素認(rèn)為該泥石流溝處于泥石流的旺盛期，若不對其進行及時的有效的綜合治理，泥石流還會爆發(fā)和發(fā)展，且其規(guī)模和危害程度還將進一步擴大。

3.3 泥石流發(fā)展趨勢預(yù)測

該泥石流溝現(xiàn)存有大量物源，且隨著人類活動的加劇，溝內(nèi)又會發(fā)育出大量新的崩滑體，在暴雨或強降雨作用下發(fā)生泥石流的可能性極大，且有進一步加劇的趨勢，在連續(xù)長時間強降雨情況下，該溝極有可能暴發(fā)泥石流。隨著時間推移，危害區(qū)內(nèi)會有各類設(shè)施新建，潛在社會經(jīng)濟價值也在增大，故泥石流可能造成的災(zāi)損度亦會更高，對其進行治理十分必要。

4 防治措施分析

根據(jù)泥石流防治的指導(dǎo)思想與防治原則，并結(jié)合泥石流的發(fā)生條件、活動特點、危害狀況及泥石流自身的特點和規(guī)律等，泥石流的防治應(yīng)從削弱或消除可能發(fā)生泥石流的條件、改變或控制泥石流的活動規(guī)律及性質(zhì)、減輕或消除泥石流的危害等方面采取一系列相應(yīng)的對策與措施，全方位多層次地進行防治。對流域內(nèi)的山坡地實施封山育林和植樹造林(含退耕還林)，加強山坡排水(溝)的建設(shè)，在滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象產(chǎn)生的松散堆積體上種植樹木，使得這些松散堆積體能夠減少水土流失，進而減少泥石流物源的提供。在工程上，在泥石流溝主溝內(nèi)設(shè)置攔石壩，以防止物源區(qū)大塊石沖積到泥石流溝下游溝口內(nèi)堵塞泥石流通道，并減少泥石流的流速和流量，為降低泥石流造成重大危害起到關(guān)鍵的作用。針對人為原因產(chǎn)生的棄渣物源，尤其是修建鶴輝高速產(chǎn)生的工程棄渣應(yīng)及時清理，對不能清理的棄渣應(yīng)設(shè)置擋土墻，以攔截松散固體物質(zhì)。

[1]孫麗蘋，李志巖.河南省淇縣1：5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報告．河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院．2015.

[2]劉一明.國家突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案與防治預(yù)案規(guī)劃編制完善及預(yù)警評估防治技術(shù)手冊.寧夏大地影像出版社.2006.

[3]張維宸.地質(zhì)災(zāi)害防治對策.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報.2001.

[4]齊信，唐川.地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究.自然災(zāi)害學(xué)報.2012.

[5]劉傳正，劉艷輝.論地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境利用.吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版).2012.

[6]中國地質(zhì)調(diào)查局.地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測技術(shù)方法論文集.中國大地出版社.2005.

P642.23

B

1004-1184(2017)06-0123-02

2017-06-28

孫麗蘋(1983-)，女，黑龍江訥河人，工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)工作。