武都區山洪泥石流災害成因分析與對策

崔延芳，臺會選

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

武都區山洪泥石流災害成因分析與對策

崔延芳，臺會選

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

武都區位于甘肅東南部，地處隴南山地的深切割河谷區，境內河谷密布、水系發達，是全國四大泥石流密集區之一。武都城區位于白龍江與北峪河交匯處，特殊的地理位置使城區在 600多年來屢遭山洪災害的危害。本文通過對武都區山洪泥石流災害的特點及成因分析，提出預防對策，為武都區防汛部門提供防災減災的科學依據，從而達到防災減災的目的，確保武都區人民生命財產的安全。

山洪泥石流；成因；對策

1 概況

1.1 自然地理概況

武都區位于甘肅省東南部，地處秦巴山地結合地帶，素有“巴蜀咽喉、秦隴鎖鑰”之稱，屬長江流域嘉陵江水系，地理坐標介于東徑 104°34′～105°38′，北緯32°48′～33°43′之間。東鄰康縣、成縣，南接陜西省寧強縣、四川省青川縣及本省文縣，西與宕昌縣、舟曲縣毗連，北依禮縣、西和縣。東 西 寬97km，南 北 長 100.35km，總 面積4683km2，具有“七山二林一分田”的特點。根據土地條件，全區可分為川壩河谷區、半山干旱區、高寒陰濕區和林緣區。全區的森林覆蓋率為21.35%。

區內山勢陡峻，河谷幽深，峰巒起伏，群山環繞，峰尖坡陡，素以“山大溝深”著稱。山系多呈西北—東南走向，地勢西北高，東南低，區內最高山峰為兩水鎮擂鼓山，海拔 3600m。最低河谷為裕河曲家庵，海拔 660m，相對高差 2940m。

白龍江河谷漢王以上為一背斜谷，基本上沿白龍江復背斜核部軟弱的志留系地層。河谷南岸為岷山山系，山峰多在海拔 3000m以上，山勢陡峻，為石炭系侵蝕褶皺斷塊石質山地，由堅硬的石灰巖組成，溶蝕剝蝕強烈；山腰由坡積物組成并覆蓋黃土，山坡上陡下緩，黃土溝蝕嚴重，滑坡、崩塌發育；沿山麓多形成滑坡群，堆積裙及泥石流舌狀平臺。

北峪河河谷較開闊，由第三系紅土層組成。由于新構造運動活躍，第四紀全新統殘積物在山麓河畔隨處可見。但植被差，多光山禿嶺，坡蝕、溝蝕嚴重，滑坡、崩塌、泥石流發育，為全區極度強度水土流失區。

1.2 氣象

武都區地處大陸中部，屬北亞熱帶濕潤向暖溫半濕潤過渡帶，為季風氣候的一部分。年內氣候變化主要受西太平洋副高壓暖氣團和西伯利來冷氣團的影響，往往形成冬季暖、春季冷的特殊情況。但由于境內山高谷深，氣候差異懸殊。

由于山體的屏障作用，河谷盆地效應明顯。城區年平均氣溫 14.6℃，最冷月1月 2.9℃，最熱月7月 24.8℃，極端最低 -8.1℃（1975年 12月 15日），極端最高 40℃（1950年 7月 14日）。年日照時數 1911.3h，年降水量在 400～900mm之間，城區無霜期 280d左右。

由于區域內地形復雜，氣候多樣，幾乎每年都有程度不同的干旱、冰雹、霜凍、暴雨、秋季低溫、陰雨等氣象災害發生。其中以干旱和暴雨為主。

1.3 水文

武都區境內河流屬長江流域嘉陵江水系，分別屬于嘉陵江的一級河流白龍江、西漢水和廣坪河（柯家河）流域，其中境內白龍江干流河長105km，流 域 面 積 3244km2， 占 區 域總 面積 的69.27%；西漢水流域面積 924km2，占區 域總面積的 19.73%；廣坪河流域面積 515km2，占區域總面積的 11.0%。

1.3.1 泥沙

據武都水文站實測資料，白龍江多年平均懸移質輸沙量1285.92萬t，輸沙模數900.12 t/km2，年均含沙量3.05kg/m3，年均輸沙率407kg/s，最大輸沙量6670萬t，最大日輸沙率 177000kg/s（1984年8月3日）。

1.3.2 暴雨、洪水特征

（1）暴雨特征

武都區域內降水集中，暴雨多，強度大，24h最大雨強為74.6mm，6h最大雨強為52.8mm，3h最大雨強44.4mm，1h最大雨強32mm，30m in最大雨強 30mm，10min最大雨強 16mm。自 1951年以來，日降水量大于 25mm的大雨，平均2.7次/年，大于50mm暴雨接近1次/年。

（2）洪水特征

各支溝流域洪水、泥石流主要由暴雨形成，產生急驟暴漲暴落尖陡型的洪水過程。多數溝谷平時干涸。洪水最早出現在 4月 15日，最晚出現在 10月3日，集中出現在汛期的7、8、9三個月。

2 區域歷史山洪泥石流災害及成因

2.1 歷史山洪、泥石流災害情況

武都區是我國四大泥石流密集區之一。區境內已考察過的災害性泥石流溝有192條，支毛溝2000多條，絕大多數分布在縣城上下 100km的白龍江中游和北峪河流域 30個鄉鎮，平均輸沙模數高達4473t/km2。

山洪是突發性強、水量集中、破壞力大、來勢迅猛的一種水力侵蝕形式。山洪及其誘發的泥石流、滑坡災害，常造成人員傷亡，毀壞房屋、田地、道路和橋梁等，對人民生命財產和國民經濟造成極大危害。

據《武都縣志》，1900～2012年間發生的主要山洪、泥石流災害有：

光緒三十年（1904），白龍江洪水破堤進城，從西門進，新市街流出，城區盡成汪洋。

宣統二年（1910），北峪河翻堤，損害慘重，一次死四百余人。

民國十四年（1925），北峪河山洪、泥石流從城區段萬壽臺破堤入城，波及大半城域，毀房100余間。

民國二十年（1931），北峪河翻堤一次。

民國二十四年（1935），白龍江洪水破堤進城，從西門進，新市街流出，城區汪洋。

1962年 7月 27日，白龍江洪峰流量 1220m3/s，水文站以下教場壩一帶 70m江堤潰決成災。

1984年 8月 1～3日，北峪河流域普遍降雨，24h降水極值78.6mm，北峪河山洪暴發，洪峰流量451m3/s（相當于 50年一遇）。加之東江溝 210m3/s的流量堵塞白龍江，形成回水，使流量 1430m3/s的白龍江洪峰流速變緩，洪水攜帶的泥砂迅速沉淀，使此河段一次淤高 1.25m，洪水漫越城防大堤，使2/5城區被淹，蓮湖廣場水深達 1.45m，淹沒國道212線和武略公路及山前居民區。此次大規模泥石流災害共造成 14人死亡，23人受傷，121個地、區機關、企事業單位受災，倒塌房屋 13200余間，造成危房 3000余間，1.12萬人被迫搬上舊城山及安全地帶。直接經濟損失1.3億元。

1987年5月22日 0∶30～1∶15分，馬街等14個鄉鎮受暴雨、冰雹襲擊，共有 216個行政村，204個合作社，28028戶 131562人受害，因災死亡19人。直接經濟損失 660余萬元。

具不完全統計：在 1900～2012年 113年時間內，《武都縣志》記載發生的山洪、泥石流災害共有17次。

2.2 山洪、泥石流災害的特點和成因

山洪災害的形成受多種因素影響，主要有降水、地形地貌、地質構造和人類活動等。

本區內山洪泥石流形成原因主要有以下幾方面。（1）降水

本區山洪 -泥石流為暴雨型，水源基本來自自然降水。區內年降水量較小，多年平均降水量 470mm，但全年降水量集中于7～9月份。其最大特點是降水集中、降水強度大，往往以一次或幾次大（暴）雨的形式降水，這樣就極易在暴雨中心地區誘發山洪泥石流災害。連陰雨期間，土壤含水量飽和，這時若發生暴雨，極易造成山洪暴發，引發泥石流災害。

（2）地形

泥石流形成的地形要素主要包括泥石流溝的流域形態、流域面積、山坡坡度及溝床比降等。本區泥石流溝可分為溝谷型和山坡型，以溝谷型為主。前者形態多呈扇狀或樹冠狀，能明顯地劃分出形成區、流通區及堆積區，區內地貌復雜、峰巒疊嶂、狹谷幽深、溝壑縱橫、河流發育、河谷深切，多為“V”形河谷，屬南秦嶺深切割地貌；后者形態則以斗狀或簸箕狀居多，無明顯流通區。通過對區內泥石流溝的統計，各泥石流溝地形條件均有利于泥石流災害產生。

（3）松散固體物質

白龍江及其支流均在隴南山地深切割河谷區，大多植被較差，山高坡陡，地勢起伏較大，植被覆蓋較差，巖層軟弱，質地松散，地表巖體支離破碎，松散固體物質沿溝谷堆積，溝壑縱橫，滑坡、崩塌等不良地質現象發育，為泥石流提供了豐富的固體物質。這些碎屑巖體，經多年水重力侵蝕、風化，已成為滑坡、泥石流、水土流失的源體。

（4）人類工程經濟活動

區內人類工程經濟活動不斷加劇也是誘發山洪—泥石流災害暴發的主要因素之一。如在修建公路等建設工程過程中，大量的建筑棄土、垃圾堆積到溝道中，為山洪—泥石流的形成奠定了基礎。

綜上所述，山洪、泥石流災害形成的主要因素是強降水、松散固體物質和動力條件。松散固體物質來源于滑坡體、坡面侵蝕和溝床松散堆積物；水源條件主要為短歷時強降水；動力條件則取決于地形地貌條件。

3 武都區泥石流災害防御現狀

2007年武都區被列為全國山洪災害監測預警試點區之一，在武都區北峪河及其鄰近區域486km2的范圍內建設了水、雨情監測預警系統。系統覆蓋 6個鄉鎮 145個村。

“5·12”地震以后，武都區在山洪災害重點防治區實施了監測預警系統項目建設，在石門溝、兩水溝等 32條山洪災害防治重點小流域建設水、雨情監測網絡，項目控制流域面積 1124.8km2，系統覆蓋 19個鄉（鎮）260個村，保護 19.6萬人的生命財產安全。

現已在56條溝道建設預警點，覆蓋防治區流域面積2335.38km2，防治區人口 28.4萬人（經普查，危險區人口為 15.72萬人，4.49萬戶）。

雖然在山洪、泥石流災害預警方面的設備和技術水平不斷提高，但由于災害的成因多而復雜，影響因素多而且難于確定，這就直接影響到山洪、泥石流災害預警過程中信息的發布和預案的有效啟動。

4 泥石流災害預防對策

（1）房屋不要建在溝口和溝道上

受自然條件限制，很多村莊建在山麓扇形地上。山麓扇形地是歷史泥石流活動的見證，從長遠的觀點看，山區的絕大多數溝谷今后都有發生泥石流的可能。因此，在村莊選址和規劃建設過程中，房屋不能占據泄水溝道，也不宜離溝岸過近；已經占據溝道的房屋應遷移到安全地帶。在溝道兩側修筑防護堤和營造防護林，可以避免或減輕因泥石流溢出溝槽而對兩岸居民造成的傷害。

（2）不能把沖溝當作垃圾排放場

在沖溝中隨意棄土、棄渣、堆放垃圾，將給泥石流的發生提供固體物源、促進泥石流的活動；當棄土、棄渣量很大時，可能在溝谷中形成堆積壩，堆積壩潰決時必然發生泥石流。因此，在雨季到來之前，最好能主動清除溝道中的障礙物，保證溝道有良好的泄洪能力。

（3）保護和改善山區生態環境

泥石流的產生和活動程度與生態環境質量有密切關系。一般來說，生態環境好的區域，泥石流發生的頻度低、影響范圍小；生態環境差的區域，泥石流發生頻度高、危害范圍大。提高小流域植被覆蓋率，在村莊附近營造一定規模的防護林，不僅可以抑制泥石流形成、降低泥石流發生頻率，而且即使發生泥石流，也多了一道保護生命財產安全的屏障。

（4）雨季不要在溝谷中長時間停留

雨天在溝谷中耕作、放牧時，不要在溝谷中長時間停留，一旦聽到上游傳來異常聲響，應迅速向兩岸上坡方向逃離。雨季穿越溝谷時，先要仔細觀察，確認安全后再快速通過。

（5）泥石流監測預警

監測流域的降雨過程和降雨量（或接收當地天氣預報信息），根據經驗判斷降雨激發泥石流的可能性；監測溝岸滑坡活動情況和溝谷中松散土石堆積情況，分析滑坡堵河及引發潰決型泥石流的危險性，下游河水突然斷流，可能是上游有滑坡堵河、潰決型泥石流即將發生的前兆；在泥石流形成區設置觀測點，發現上游形成泥石流后，及時向下游發出預警信號。

對城鎮、村莊、廠礦上游的水庫和尾礦庫經常進行巡查，發現壩體不穩時，要及時采取避災措施，防止壩體潰決引發泥石流災害。

［1］王禮先，于志民.山洪及泥石流災害預報［M］.北京：中國林業出版社，2001.

［2］徐永年，等.湖南省郴州市山洪災害危險性評價及防治對策［R］.北京：中國水利水電科學研究院，2003.

TV144

A

1672-2469（2015）08-0050-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.017

崔延芳（1984年—），女，工程師。