摘要:涼山州喜德縣境內某泥石流溝松散固體物質豐富,自08年汶川地震后活動頻繁,其爆發的泥石流災害具有很強的破壞性。本文從泥石流的各區段地形地貌特征和沖淤特征等基本發育特征出發,對該泥石流溝的發育條件進行分析評價,并提出防治建議。
關鍵詞:泥石流;發育特征;防治建議
喜德縣某泥石流位于喜德縣紅莫鎮桃源村,為熱水河右岸支溝。據現場對村民調訪,喜德縣某泥石流數十年來,每年皆有大小不一的泥石流發生,為高頻泥石流溝谷,一般以中小型泥石流為主,歷史上能追索的大型以上泥石流次數較多,近期主要有2008年、2011年以及2012年。每次大型以上泥石流發生皆造成了一定的財產損失。目前喜德縣某泥石流溝域內分布桃源村5組部分居民,一旦溝內暴發大規模泥石流災害,將直接威脅溝口區41戶220余人以及溝口耕地100余畝。潛在經濟損失在2000萬元以上。
1 泥石流發育特征
1.1 基本特征
喜德縣某泥石流溝的溝域形態上游寬,下游窄。溝域平均寬度0.4km,縱向長度1.9km,溝域總面積0.74km2。溝域最高點高程是2317m,溝口與熱水河交匯處與最高點有473m的相對高差,其高程為1844m。溝谷平均縱坡降231.75‰,長度204km。溝域內山普遍較高,且平均坡度在30°以上;溝谷縱坡也是較大,多在300‰以上,這樣的地形特點很容易使得降雨匯集,根據斜坡結構特征、植被情況、不同地段坡度等的差異,徑流系數0.2~0.3,該溝的地形為泥石流水源的匯流集中提供了有利條件。同時,上訴地形特征有利于不良地質現象的發育加劇,如滑坡、坡面侵蝕等十分嚴重。而較大的溝谷縱坡,也是使得松散固體物質的流動加劇,以及其參與進泥石流運動的情況變得劇烈。
1.2 泥石流各區段地形地貌特征
形成區地形切割嚴重,地勢坡度較陡,地貌類型為構造剝蝕中山區。溝谷兩岸坡度陡,地形構造很復雜,斷層發育,松散堆積物質較多,不良地質不斷發育,產生了大量松散固體物源使得泥石流的發育。另該區域地段岸坡上表地層滑塌嚴重,植被較少,使得水土流失加劇,由此產生大量新的坡面侵蝕物源區。由此可見,形成區的地質結構特征條件及地形地貌,使得泥石流的松散固體物源廣泛存在,且易于參與泥石流活動,這樣的條件促進了泥石流的形成。流通區橫斷面多呈“V”形向“U”形過渡,谷底一般寬2~6m,下段溝床逐漸變緩。流通區上段地形切割強烈,地勢陡峻,下段地帶寬窄交錯,在縱比降較寬緩的溝床段,地貌類型基本是構造剝蝕中山區。流通區溝床堆積物非常豐富,大量溝道堆積物源為泥石流的形成提供了有利物質條件。該溝1876m以下為泥石流的堆積區,溝長為899m,擠壓熱水河使其該段河形有所彎曲。堆積區地形呈倒梯形狀,坡度不陡,前緣區域坡度為1~3°,后緣區域坡度開始變陡,坡度在2~8°,溝床平均縱坡降62.5‰、80.8‰,泥石流堆積區域的扇面積約0.23km2。扇區泥石流堆積物總量約110×104m3,厚度在10~30m左右,但其基本不會參與泥石流活動,因此,有利于泥石流物質的淤積。
1.3 泥石流各區段沖淤特征
喜德縣某泥石流溝上游形成區坡度較陡平均在45°,溝谷縱坡也平均在300‰以上,地殼運動則是以強烈抬升為主要現象,清水匯流區域的沖淤特征為以沖為主的特征。但是這些溝段匯水面積較小也比較分散,因此并無強烈流水沖刷的水流條件;且上游溝源地帶溝床遍布植物根系,大大增加了抗沖刷能力。所以,該區溝床沖刷并不明顯,多數情況還是表現為沖的特點。流通堆積區溝段普遍縱坡僅171.12‰,這樣的情況使得這里的沖淤特征是以淤為主的現象。在2012年較泥石流中,在堆積區淤積了大量泥石流。因此,泥石流堆積扇沖刷現象在溝口處并不明顯。
2 泥石流發生頻率和規模
2.1 按泥石流暴發頻率劃分
通過調查訪問與實際考察結果對比分析,汶川地震之前小規模泥石流在溝內經常發生,震后物源集中,年年暴發泥石流;中等規模的泥石流10~20年左右活動一次,該溝的泥石流活動屬中高頻率。汶川地震之后,曾暴發過較大規模的泥石流災害,目前泥石流松散固體物質增多,坡面不良地質現象較嚴重,爆發泥石流的可能增大,十分危險,大規模泥石流可能伴隨著暴雨等不利情況爆發,如不及時治理,對下游居民的威脅很大。因此,喜德縣某泥石流當前所處發展階段為發展期(壯年期)。
2.2 按泥石流活動規模劃分
震后,該溝的泥石流的活動頻率和規模都增大,主溝形成10~30年一遇的泥石流為中等規模,5~20年一遇的泥石流以中~小規模為主;<5年一遇的為小規模為主。
根據該溝泥痕和過流斷面實測資料,按泥石流暴發規模分類表衡量,該溝屬中型泥石流溝。
3 泥石流發育條件分析
喜德縣某泥石流溝具有泥石流發育的良好條件。從地形地貌上看,泥石流流域內相對高差大,地形陡峻,溝谷縱坡較大,有利于泥石流物質的匯集和成災;[1]從物源條件上看,溝內泥石流固體物源豐富,特別是5.12地震后,溝內新增大量松散固體物源,該溝泥石流松散固體物源量87.746×104m3,可能參與泥石流活動的動儲量為11.3×104m3;從水源條件上看,溝域面積較大,降雨較充沛,水源條件豐富。
4 結論與建議
(1)喜德縣某泥石流主要為暴雨激發,暴雨是引發泥石流的主要因素,溝域內不良地質現象較多,松散固體物源量大,泥石流易發程度屬高易發,如發生集中暴雨,其形成大規模泥石流災害的危險性較大,由于物源量的增多,泥石流暴發的臨界雨強可能減小[2],因此,其發生頻率可能提高,由低頻泥石流轉變成中頻甚至高頻泥石流。
(2)鑒于該溝泥石流松散固體物源量大,建議采用攔擋工程與植物保護的綜合方案進行治理,加強震后植被破壞嚴重區段的植被恢復,減少泥石流活動物源。
(3)治理工程的設計和實施應與當地經濟發展建設工作相銜接和協調,在先治災,再建設的前提下,保證各項工作安全、順利的開展,避免重復投資和資源浪費。
參考文獻:
[1]何媛,袁愛萍,胡影,等.北京泥石流溝道現狀調查及特征分析[J].中國水利,2013(21):4951.
[2]楊敏,王運生,胡偉,等.牛塘溝泥石流發育特征及危險性評價[J].科學技術與工程,2016(33):17.
作者簡介:楊崢(1989),男,碩士,主要從事工程地址的研究。