趙 亮

（甘肅煤田地質(zhì)局149隊(duì)，甘肅 蘭州 730020）

土佛溝泥石流直接影響涼州區(qū)金塔鄉(xiāng)的趙家牌樓村及其相關(guān)4條村級道路、農(nóng)田，直接威脅居民約110戶、750余人，渠系總長60m，道路總長120m，農(nóng)田約400畝，潛在經(jīng)濟(jì)損失約2500萬元，為大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。

為了有效防治礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，保護(hù)當(dāng)?shù)卮迕裆?cái)產(chǎn)安全，2018年甘肅省國土資源廳在《甘肅省十二·五地質(zhì)災(zāi)害綜合防治體系建設(shè)》中列入了地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目。為科學(xué)、合理、有效地防治礦山地質(zhì)災(zāi)害，為礦區(qū)創(chuàng)造優(yōu)美、安全的自然環(huán)境，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，秉承“以人為本”“執(zhí)政為民”的服務(wù)理念涼州區(qū)人民政府于2017年5月進(jìn)行了可行性研究階段的勘查工作。本文基于前期勘查結(jié)果對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評價(jià)研究并提出相應(yīng)的防治建議。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評價(jià)

這里提及的泥石流危險(xiǎn)性是指小流域內(nèi)產(chǎn)生泥石流可能性大小的一種度量，在我國的一些規(guī)范與文獻(xiàn)中也有用“易發(fā)性”表達(dá)的，而在國外的文獻(xiàn)中多用單詞“Susceptibility-敏感性”來表達(dá)。為了使用與國內(nèi)文獻(xiàn)相似的術(shù)語，本節(jié)使用了“危險(xiǎn)性”一詞，其含義與《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T 0220-2006）中的“易發(fā)性”和英文的“敏感性”相同。

1.1 地質(zhì)災(zāi)害的危害特征

泥石流攜帶的泥沙量大，具有流量大、流速高、流量大、突發(fā)性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，它具有非常強(qiáng)大的破壞力，嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、灌溉和鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民的生活。其危害特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）爆發(fā)突然。

經(jīng)過區(qū)域性類比可以看出，從開始強(qiáng)降雨過程到爆發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的時間間隔僅十幾分鐘至幾十分鐘，因此帶有災(zāi)害性的流體通常突然爆發(fā)。不難發(fā)現(xiàn)，人們往往難于預(yù)測或預(yù)報(bào)小氣候范圍內(nèi)低頻地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

（2）規(guī)模較大。

泥石流具有規(guī)模較大、流速快等特征。與同等頻率的洪水相比，粘性泥石流的流量由于大量固體物質(zhì)的參與及堵塞－潰決現(xiàn)象的影響，要比同等條件下的洪水大幾倍。

（3）沖擊力強(qiáng)。

成礦流體發(fā)生運(yùn)動時往往裹挾這大體積塊石，在快速流動過程中，成礦流體自身的沖擊力和大體積塊石的碰撞能力十分強(qiáng)烈，導(dǎo)致的災(zāi)害后果會非常嚴(yán)重。

（4）沖淤變幅大。

山體運(yùn)移能力強(qiáng)大，充裕速度驚人，常常有數(shù)量龐多的固體碎屑顆粒夾雜其中。淤積物可以在短時間內(nèi)可以完成挾沙水流幾年甚至是幾十年才可以實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，這個過程可能只需要幾小時，短的可能只有幾分鐘。

1.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害方式

通過對礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的形成、徑流、堆積特征及以往發(fā)生過的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查綜合分析認(rèn)為，流域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的危害對象主要是溝口堆積區(qū)至金塔河段，危害方式以堆積物淤積掩埋、沖擊毀壞、擠壓主支溝和金塔河河道為主。

（1）淤埋：是區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害最大的危害特點(diǎn)，據(jù)調(diào)查，大量的泥沙沿途停留下來，淤埋農(nóng)田、道路、灌溉渠系及鄰近排導(dǎo)渠的村舍房屋。

（2）沖刷：區(qū)內(nèi)山體被沖刷主要表現(xiàn)兩個方面：流域范圍內(nèi)大面積坡面因?yàn)槭艿奖┯隂_刷作用，土體被帶走后山坡土層被沖刷變薄，造成大量的水土流失；整個流通區(qū)在溝岸和溝谷底部沖刷下貫穿，因?yàn)檠爻探邮軠习哆吰逻€有溝床松散體的補(bǔ)充，流體重度不斷增加，特別是在流通區(qū)及堆積區(qū)一帶沖刷增強(qiáng)，造成新的坍塌、沖刷現(xiàn)象。

（3）堵塞主、支溝道：在遭受較大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害時，河道斷面將被沖出的大量固體物質(zhì)阻塞，局部性形成微淺堰塞湖，導(dǎo)致洪水水位局部性上升，造成局部性側(cè)蝕、坍塌加強(qiáng)；其次，礦體經(jīng)過沖刷，大量泥沙物質(zhì)堆積于溝口及山前平原區(qū)，使現(xiàn)代溝床急劇淤積抬高，下次地質(zhì)災(zāi)害來臨時，則更進(jìn)一步輕易地威脅到礦區(qū)周邊的農(nóng)田、道路、灌溉渠系及鄰近排導(dǎo)渠的村舍房屋。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程規(guī)劃建議

2.1 清淤整理工程

通過本次工作調(diào)查研究確定，在礦區(qū)易被滑落碎石封堵的河段開展清淤整理工作，以滿足該地段的行洪過流能力。

圖1 清淤整理作業(yè)圖

2.2 排導(dǎo)堤工程

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在土佛溝溝口至金塔河一線的排導(dǎo)、疏通段僅有零星、不連續(xù)分布的漿砌塊石排導(dǎo)堤分布，整體排導(dǎo)、行洪能力差，沿線居民、農(nóng)田地、道路與渠系有相當(dāng)部分直接與現(xiàn)代溝床持平或低于現(xiàn)代溝床。通過本次調(diào)查研究，結(jié)合清淤工程，擬在這里修建雙側(cè)排導(dǎo)堤，達(dá)到穩(wěn)固溝岸，保護(hù)集中居住點(diǎn)村民的生命、財(cái)產(chǎn)安全，使淤泥和碎石順暢排導(dǎo)，防止淤泥和碎石淤阻對周邊地質(zhì)環(huán)境造成破壞。

3 結(jié)論與建議

礦區(qū)地層巖性軟硬相間，溝道地形沖蝕破壞嚴(yán)重，中、下游表層山體松散破碎，發(fā)育有強(qiáng)烈的滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，部分河段淤堵、擠占現(xiàn)象嚴(yán)重，存在地質(zhì)災(zāi)害隱患。規(guī)劃的治理工程完成后，其效益十分顯著，基本上可以減緩或降低地質(zhì)災(zāi)害的危害性，確保礦區(qū)周邊居民及基礎(chǔ)設(shè)施安全，減少潛在經(jīng)濟(jì)損失約2500萬元，目前狀況下，礦山地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性大大降低。

（1）建議在完成上級主管部門審查批準(zhǔn)程序后，馬上開展下階段的初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，立即實(shí)施治理工程。本次勘查項(xiàng)目已經(jīng)完成，并對土佛溝進(jìn)行了可行性研究階段的治理工程設(shè)計(jì)，施工條件已經(jīng)具備，省、地、縣及受益者積極性十分高昂。

（2）建議在工程完成并投入使用后設(shè)立工程效益觀測站，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后各個工程段內(nèi)的淤堵堆積、溝岸的侵蝕性以及漿砌塊石壩攔擋的實(shí)際效果等進(jìn)行詳盡的、完整的、系統(tǒng)的觀測記錄。這樣可以取得可靠的第一手資料，為該礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治提供科學(xué)依據(jù)。

（3）建議便于征用土地和普惠居民相結(jié)合，具體細(xì)節(jié)性設(shè)計(jì)將不包括在本次防治工程方案設(shè)計(jì)中，在下一步工作中詳細(xì)開展。