化隆縣境內輸電線路泥石流特征及防治措施

0 引言

330 kV吉祥至官廳Ⅰ回線、官廳至李家峽Ⅱ回線已建線路吊溝至丹麻段路徑內，部分鐵塔位于泥石流沖溝口，近年來由于降雨量增加，泥石流的危害成為影響輸電線路安全的最大隱患之一。本文以青海省化隆縣境內330 kV吉祥至官廳Ⅰ回線、官廳至李家峽Ⅱ回線已建線路吊溝至丹麻段為研究區域，通過野外實地考察、歷史資料對比等方法，具體分析了該區域泥石流的成因類型、時間和空間分布、暴發過程和物質組成等，概括了該區域內的泥石流的一些基本特征。最后，在此基礎上提出了一些具有針對性的減災對策［1-5］。

1 研究區概況

研究區起點位于青海省化隆縣石大倉鄉吊溝村南1 200 m處，終點位于化隆縣金源鄉丹麻村東側1 500 m處。輸電線路沿由古近系泥巖構成的中、低山及丘陵區走線，地處農業區，地形起伏大，溝谷深切。評估區屬干旱～半干旱大陸性氣候，以多風、少雨、日溫差大、無霜期短為特征。據化隆縣氣象站資料(1971年～2006年)，多年平均氣溫3．3℃，極端最高氣溫32．5℃，極端最低氣溫 －29．9 ℃，降水量421．7 mm，蒸發量 1 246．5 mm，相對濕度59．5%。降水量多集中在7月份～9月份，占全年降水量的60%，且降水量隨地勢增高而增大，蒸發量隨地形增高而減少，具明顯的垂直分帶性。

評估區內小氣候特征明顯，暴雨頻次多、強度大、歷時短、籠罩面積小。暴雨多發生在7月～8月。區內歷年最大24 h降雨量為62．5 mm，最大1 h降雨量34 mm，最大10 min降雨量12．8 mm。由于區內暴雨多發，降水相對集中，極易誘發洪水，并引發泥石流。

區內河流均屬黃河水系，共發育較大河流有兩條:1)查主溝發育于評估區北部基巖山區，屬黃溝一級支流，主河道長35 km，流域面積186．5 km2，發源地高程3 250 m，落差1 393 m，縱坡降40‰，多年平均流量0．205 m3/s。2)科沿溝發育于評估區北部杰勒、拉日、西溝基巖山區，屬黃溝一級支流，主河道長39 km，流域面積345．5 km2，發源地高程3 750 m，落差1 926 m，縱坡降49‰，多年平均流量0．508 m3/s。

研究區域屬于中山和低中山區，海拔一般700 m～1 800 m，相對高差200 m～1 000 m。區內溝谷發育，呈“V”形和“U”形。大地構造上位于祁連褶皺帶之東南緣。山系呈北西西—南東東方向延伸，與區內主要構造線走向基本一致。區內縱橫向斷裂發育，前者多與區內地層分布方向一致，構成地貌地層單元的分界線，具有切割深，延伸遠與多期活動之特點，后者與地層呈斜交且以北東方向最發育，具逆沖與水平移動之特點，它們常常破壞切割先期縱向斷裂。第四系以來，區內發生以振蕩式間歇性上升運動為主，形成各級夷平面，強烈的上升運動使得第三系紅層和第四系堆積物被抬升到侵蝕面以上數十米至數百米，并受到流水作用的強烈侵蝕，呈現出千溝萬壑的梁峁形態，在其前緣形成了高陡斜坡，為泥石流的形成提供了豐富的固體物源條件。研究區出露的巖層主要有上更新統風成黃土、冰水相(Qfgl3)含漂礫卵石、新近系(N)砂巖、砂礫巖、泥巖、古近系(E)泥巖、細砂巖、白堊系(K)礫巖、砂巖等。輸電線路部分鐵塔位于泥石流溝口，如果被沖垮，整個線路耐張段鐵塔都將面臨倒塌的危險，對輸電線路造成極大的破壞，造成巨大損失。

2 泥石流特征

通過對該區域多次野外調查，這一區域泥石流受獨特的地形地貌和水文氣象條件的影響，具有以下特征:

1)按成因分。

a．基巖山區風化嚴重，形成大量崩塌滑坡等松散體，由于暴雨沖刷通過溝道匯集形成泥石流，崩滑體間接轉化成泥石流。b．溝道有一處或多處被滑坡崩塌物嚴重堵塞，遇到暴雨沖刷，滑坡堵塞潰決后潰決洪水演化成泥石流。

2)發生速度快、破壞力大。

由于這一區域特殊的地形地貌，相對高差大，當有暴雨發生時，基巖山區水流迅速匯集，水流量大，這一特點使得泥石流發生迅速，破壞力大。大大增加了沖毀鐵塔的幾率。

3)顆粒組成粗大。

主泥石流的物源若是來自崩滑體，大部分是巖石風化形成的礫石。加之溝道原有的大漂礫和卵石在泥石流運動過程中也被挾帶。所以，泥石流堆積物的顆粒組成比較粗大。大量的粗顆粒物質使得泥石流的破壞力驚人。

3 防治措施

分析表明泥石流具有破壞力大、發生迅速、對輸電線路危害性大等特點。必須高度重視泥石流的減災工作，以減輕泥石流危害，保護輸電線路的安全。

根據這些特點，提出以下具有針對性的減災對策:

1)面上以監控為主。

由于泥石流分布面積廣，所以進行全面治理是不現實的。但可以在整個流域布置完整的監控網絡，安置自動的雨量監測儀器、滑坡位移監測儀和泥石流地聲監測儀等預警儀器，而對嚴重威脅居民點的泥石流溝，在雨季必須安排人工監控，或者對居民進行搬遷安置處理。

2)生物措施及工程防治。

恢復植被保持水土減小，由于暴雨沖刷后攜帶泥砂量，同時，在有桿塔位溝口修建攔沙壩或排導槽，降低泥石流的破壞力，減輕對鐵塔的破壞。對于堵塞嚴重的溝道適當采取一定的開挖排導措施。

3)開展風險評估。

在線路選線前，對線路所經區域進行泥石流區域和單溝的風險性評估工作，分析泥石流的風險，劃定泥石流的危險等級和危險范圍，用于指導選擇線路路徑，線路路徑盡量從泥石流高發區域通過。

4 結語

由于泥石流等自然災害的威脅，造成了大量的輸電線路毀壞，造成了不可估量的損失，對人類生產、生活帶來巨大危害。通過對青海省330 kV吉官Ⅰ線、官李Ⅱ線已建輸電線路吊溝至丹麻段泥石流特征的這些特點，提出了具有針對性的防治措施，對輸電線路的安全運行具有指導意義。

［1］Cui P，Chen X Q，Zhu Y Y，et al．The Wenchuan Earthquake(May 12，2008)，Sichuan Province，China，and resulting geohazards［Z］．Natural Hazards，DOI 10．1007/s11069-009-9392-1．(in press)．

［2］崔 鵬，韋方強，陳曉清，等．汶川地震次生山地災害及其減災對策［J］．中國科學院院刊，2008，23(4):317-323．

［3］黃潤秋，李為樂．“5·12”汶川大地震觸發地質災害的發育分布規律研究［J］．巖石力學與工程學報，2008，27(12):2585-2592．

［4］崔 鵬，韓用順，陳曉清．汶川地震堰塞湖分布規律與風險評估［J］．四川大學學報(工程科學版)，2009，41(3):35-42．

［5］陳曉清，崔 鵬，程尊蘭，等．5·12汶川地震堰塞湖排險應急評估［J］．地學前緣，2008，15(4):244-249．