四川省某泥石流溝復發成因機制分析

■杜彥銘，季文魁 ■中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710075

區內本為前期已經勘查和治理泥石流的流通區和清水區，但因2010 年來至今暴雨作用下演變發展成了新的泥石流溝，溝內多處垮塌、堵塞和堆積較明顯，該泥石流溝再次暴發可能性較大。目前研究區溝域內可能與泥石流活動的松散固體物源動儲量為2.78 ×104m3，因此查明該泥石流溝的區域地質環境特征，研究其形成機制，并預測其發展趨勢，可為該泥石流溝的預防和治理提供可靠依據。

1 泥石流形成的主導因素

1.1 地貌條件

研究區流域總體上屬中切割侵蝕中高山地貌，平面上呈較規則羽毛狀，整條沙拉溝流域縱向長約4.38km，平均寬度1.12km，上游段溝域相對開闊，中段稍寬，而下游段，特別是溝口處溝道狹窄。研究區的上段為原有泥石流流域清水區，平面上呈扇形，縱向長度3.23km，流域面積約3.14km2，坡面上植被較茂密，分帶明顯。

1.2 地層巖性

1.3 地質構造

研究區內地質構造復雜，揉皺、斷層發育，其中斷層規模較大的為F1 平移斷層，位于測區NW 部，走向56°，斷距達1.2km 左右。受區內斷層影響，巖層產狀混亂，局部呈倒轉現象，但總體上呈一單斜構造，巖層傾向52～65°，傾角68～71°。區內節理裂隙發育，地表以卸荷裂隙為主，深部則以構造裂隙為主。

2 泥石流形成機制分析

2.1 地形地貌條件

根據物源分布和主溝溝域形態特征，主溝內標高3430m 以上上游地段屬于清水區，此段溝域地處海拔較高，基本屬于山體上部-頂部地段，因此匯水面積小，全靠大氣降水，無常年性流水，溝心及兩側區域內植被茂盛，無明顯松散土層和物源分布。

形成—流通區地形地貌條件該區在沙拉溝主溝溝床標高2460～3430m，前后高差970m，主溝長度為1.74km，溝谷狹窄，溝床寬2.5～8.0m，縱坡坡降519～760‰，平均坡降約為677‰，兩側谷坡坡度陡峭，一般38～60°，沖刷現象明顯，雨季水土流失嚴重，物源豐富，在局部形成了小型堆積扇。

堆積區地形地貌條件對于整個沙拉溝堆積區主要分布于標高2460m 以下，上游雨季沖刷至此堆積跡象嚴重，且植被破壞較嚴重，地形變化較大，因堆積堵塞形成了溝谷改道和分叉的現象，整個沙拉溝域堆積范圍向坡內推移，堆積巖土體結構松散。

2.2 物源條件

區內溝床堆積的松散固體物源主要分布于主溝內，溝床寬2.5～8.0m，平均寬約5.0m，溝段總長約1.74km，物源總儲量約4.4 ×104m3。溝床堆積物參與泥石流活動的方式主要為揭底沖刷和側壁掏蝕，區域內主溝和4 條支溝的縱向坡度大，有利于地表水的匯集，溝床水動力條件將大大提高，如果遭遇大暴雨，可能將溝床刨蝕，裹挾大量溝床堆積物形成大規模的泥石流，造成巨大的危害，如圖1。

圖1 溝道物源

區內植被茂密，坡體穩定，滑坡堆積物源在流域分布較少，且規模都較小，主要分布于主溝兩側的兩個滑坡即W1 和W2。詳情如表1。

表1 物源儲量

目前研究區溝域內可能與泥石流活動的松散固體物源動儲量為2.78×104m3，約占總儲量的5.40%，其中崩滑堆積物源可轉化動儲量約為2.43%，溝床松散堆積物源可轉化動儲量約為16.64%，坡面侵蝕物源可轉化動儲量約為15.69%，人工堆積物源可轉化動儲量約為42.20%。據調查，這些物源是分布在主溝及各條支溝中的，并非同時參與一次泥石流活動，且一次參與泥石流活動的松散固體物質也并非都會全部沖出泥石流溝。

2.3 水源條件

研究區為常年性溪溝，勘查期間測得流量2.8L/s，洪水季節溝水位上漲近1.5m。水作為泥石流的組成部分，又是泥石流的搬運介質，泥石流的暴發時間和規模均受降雨的影響與控制。降雨集中在5-10 月份，多年平均降雨量為835.8mm，為泥石流發生提供充足的水源條件。

根據前述對泥石流成因機制和引發因素的分析，該泥石流溝屬暴雨溝谷型泥石流，泥石流規模主要與溝域內松散固體物源的累計和動態變化情況及與引發泥石流的暴雨情況相關，當溝域內松散固體物源累計較多，且遇到集中暴雨時，往往就會發生較大規模的泥石流災害。加上人類工程活動的影響，可參與泥石流活動的松散固體物源量也大大增加，一旦遭到大暴雨的作用，勢必引發更大規模的泥石流災害。

3 結論

(1)研究區泥石流形成發育的主要因素是具有陡峻的溝谷、豐富的松散固體物質和充沛的降雨以及人類不合理的活動。其中，陡峻的地貌、軟弱的巖土組合地層和強烈構造活動等3 個方面是泥石流發育的主導因素。

(2)地形地貌、巖性組合、地質構造、氣候和人類活動對泥石流發育的控制并不是孤立的起作用，而是受他們的不利組合控制的。

(3)研究區溝道坡面的豐富的第四系松散固體物質以及廣布的滑坡體、崩塌堆積體、變形體，為泥石流的形成提供了豐富而集中的松散固體物質。

(4)區內年降水量大部分分布于雨季(5～10 月)，且表現為降水豐沛、集中、強度大，為泥石流的形成提供了有利的水源條件。

［1］黃潤秋，王士天，張倬元，等.中國西南地殼淺表層動力學過程與工程環境效應研究［M］.四川:四川大學出版社，2002.

［2］陳循謙.云南小江流域泥石流成因初步分析［J］.中國水土保持，1987(4).

［3］唐紅梅，陳洪凱，金發均，等.美姑河流域公路泥石流物源成因［J］.山地學報，2005，23(6):714-718.

［4］崔鵬，鐘敦倫，李泳.四川省美姑縣則租滑坡泥石流［J］.山地研究，1997，15(4):282-287.

［5］杜榕桓，康志成，陳循謙，等.云南小江泥石流綜合考察與防治規劃研究［M］.重慶:科學技術文獻出版社重慶分社，1987.

［6］鄧曉峰.雅魯藏布江中上游藏布曲泥石流成因分析［J］.水土保持通報，1997，17(3):28-30.