王碧雪 王大林 楊正平
摘要:沙地河紅河水系毗雄江一支流,發(fā)源于彌渡縣苴力鎮(zhèn)沙地村東北部山區(qū),流經(jīng)沙地村后匯入毗雄江,區(qū)域內(nèi)山高坡陡,匯水能力強(qiáng),近些年多次爆發(fā)泥石流災(zāi)害,主要形式以在堆積區(qū)淤積、漫流的形式對(duì)下游堆積區(qū)內(nèi)的居民、房屋、公路構(gòu)成直接的威脅和危害,通過(guò)對(duì)沙地河泥石流災(zāi)害的基本特征、形成機(jī)理及對(duì)沙地河泥石流災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析,探討沙地河泥石流災(zāi)害的防治方案建議,并為預(yù)防和防治類(lèi)似泥石流災(zāi)害提供經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:泥石流;災(zāi)害;發(fā)展趨勢(shì);治理方案
0 前言
沙地河源于東北部山區(qū),由北東至南西徑流,流經(jīng)沙地村后匯入毗雄江。沙地河流域山高坡陡,地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,坡面侵蝕作用強(qiáng)烈,降雨豐富而集中,具有短時(shí)間內(nèi)地表水匯聚的水流條件,水流湍急,對(duì)岸坡的淘蝕能力強(qiáng),溝床沖刷破壞嚴(yán)重,為泥石流的暴發(fā)提供了較好的水源條件和豐富的物源條件,加劇了沙地河泥石流的危害,是彌渡縣地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及史料記載,1976年、1986年、2014年沙地河多次爆發(fā)泥石流災(zāi)害,對(duì)溝口堆積扇上的居民、房屋、公路造成嚴(yán)重危害,同時(shí)大量松散固體物源匯入毗雄江,多次形成堰塞湖,極大的威脅了下游村莊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,據(jù)統(tǒng)計(jì),最近幾次泥石流災(zāi)害共造成的當(dāng)?shù)氐闹苯咏?jīng)濟(jì)損失已逾幾百萬(wàn)元,嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展,對(duì)沙地河泥石流的發(fā)展趨勢(shì)分析并提出可行的防治措施建議顯得尤為重要和緊迫,同時(shí)也為該地區(qū)泥石流的防治工作提供一定的借鑒和參考。
1 泥石流的基本特征
沙地河位于沙地村東北部,自北東至南西流經(jīng)沙地村后直接匯入毗雄江,總體展布方向240°。整個(gè)流域面積約0.35km2,最高點(diǎn)高程1914m,最低點(diǎn)高程1617m,溝道長(zhǎng)約1.02km,平均縱坡降256.76‰,相對(duì)高差約297m。該泥石流溝,溝寬一般8~20m不等,兩側(cè)岸坡坡度20°~50°,溝谷橫斷面多呈“V”字型,無(wú)常年水流。溝岸兩側(cè)坡體植被覆蓋率差,大部分區(qū)域表土裸露明顯,兩側(cè)坡體松散固體物源豐富,為泥石流的形成提供了豐富的物源條件。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,沙地河流域出露巖體以二疊系上統(tǒng)深灰色砂巖(P2)為主,該巖層節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化強(qiáng)烈,強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大,加上表土裸露面積較大,雨水沖蝕,大量固體松散物堆積在溝道內(nèi),因此,溝道兩側(cè)坡體上的坍滑體、溝床堆積物及兩側(cè)坡體上的殘坡積層就成為了固體物源的主要來(lái)源。據(jù)統(tǒng)計(jì),沙地河流域內(nèi)總的物源量約為38.53×104m3,可能參與泥石流活動(dòng)的物源動(dòng)儲(chǔ)量約1.87104m3,占總物源量的4.85%,一次泥石流沖出的最大固體物質(zhì)總量約0.04×104m3,占可移動(dòng)物源量的2.13%。
泥石流基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)通過(guò)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0220-2006)規(guī)定和要求進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。
2 泥石流形成的機(jī)理與特點(diǎn)
該地區(qū)地震活動(dòng)頻繁,巖石松動(dòng)破碎,斜坡較陡,滑坡及活動(dòng)性沖溝較發(fā)育;加之風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈,坡殘積物厚度大,松散固體物質(zhì)極為豐富;毀林開(kāi)荒、陡坡耕植等不合理的人類(lèi)工程活動(dòng),造成坡殘積層表土結(jié)構(gòu)松散。當(dāng)遇高強(qiáng)度暴雨或單點(diǎn)暴雨時(shí),在流域上部山坡和溝谷內(nèi)形成地表徑流和溝道水流,水流不斷侵蝕坡面,沖刷溝床,搬運(yùn)山坡上的松散細(xì)粒固體物質(zhì),水流中固體物質(zhì)含量逐漸增加,產(chǎn)生坡面和溝谷泥石流;又因各溝谷上部地形有利于匯集降水形成洪流,使坡面、沖溝泥石流匯入主溝后流速加快;進(jìn)入溝谷的中上部,滑坡物質(zhì)大量堆積于溝道中,且物質(zhì)顆粒較粗,河床糙率大,泥石流規(guī)模不斷增大,流體中固體物質(zhì)重新組合。
在物源區(qū)上部形成坡面和沖溝泥石流,中上部坡陡谷深,除大量滑坡物質(zhì)匯入外,還沖刷溝岸和溝床,攜帶大量松散固體物質(zhì)匯入,泥石流規(guī)模再此段明顯增大;流通區(qū)溝床縱坡降較大,溝床坡度相對(duì)穩(wěn)定,溝床及岸坡大多基巖裸露,泥沙輸移條件好,流速較快;堆積區(qū)地勢(shì)平坦開(kāi)闊,以淤埋為主,從而對(duì)堆積區(qū)內(nèi)的房屋、建筑及居民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅和危害。
3 泥石流發(fā)展趨勢(shì)
目前,沙地河泥石流的發(fā)育階段處于發(fā)展期,在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)泥石流的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)減弱,且沙地河于1976年、1986年、2014年雨季均發(fā)生泥石流災(zāi)害,說(shuō)明該流域具備了發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的條件。加上流域內(nèi)分布的地層巖性及流域附近的二郎斷裂、紅河斷裂的影響,一旦發(fā)生強(qiáng)烈地震,將會(huì)直接引起崩塌、滑坡等重力侵蝕,繼續(xù)增加溝床內(nèi)的松散固體物質(zhì),為泥石流的形成提供更加豐富的物源條件,使得泥石流啟動(dòng)的激發(fā)條件降低,當(dāng)遭遇一定強(qiáng)度的暴雨時(shí),促使泥石流的活動(dòng)性再次增強(qiáng)。因此,受降雨、地震活動(dòng)及人類(lèi)工程活動(dòng)的影響,泥石流災(zāi)害將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)只增不減的
4 泥石流治理方案建議
結(jié)合沙地河泥石流流域的地形條件,工程地質(zhì)條件、物源發(fā)育的分布情況及威脅對(duì)象的威脅方式等,以因?yàn)?zāi)設(shè)防為原則,以保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全為目的,提出了沙地河泥石流工程治理以“攔擋為主、排導(dǎo)為輔”的防治思路。
在泥石流上游坡體物源發(fā)育區(qū)設(shè)置攔擋工程,盡大程度的把松散的固體物源攔擋在上游,一是減緩溝床,抬高溝床的侵蝕基準(zhǔn)面,減小泥石流流速,減小泥石流或洪流對(duì)兩側(cè)坡體的侵蝕強(qiáng)度,同時(shí)對(duì)兩側(cè)坡體進(jìn)行反壓,從而達(dá)到固床穩(wěn)坡作用;二是可減少泥石流固體松散物質(zhì)補(bǔ)給量,降低泥石流的水動(dòng)力條件,調(diào)節(jié)泥石流下泄峰量,對(duì)泥石流起削弱調(diào)節(jié)作用。
在泥石流堆積區(qū)威脅對(duì)象分布區(qū)設(shè)置防護(hù)堤工程,確保泥石流順利通過(guò)沙地村,保護(hù)溝道兩側(cè)居民及房屋的安全。
參考文獻(xiàn)
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