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鳳縣關門溝泥石流基本特征及治理研究

2019-01-28 10:21:00寧俊萌
科技創新與應用 2019年2期
關鍵詞:基本特征

寧俊萌

摘 要:對鳳縣關門溝泥石流特征、形成條件進行了研究。從地形地貌、物源、水源等方面分析了關門溝泥石流的形成條件,闡述清楚泥石流的發育原因,對泥石流進行監測,并結合泥石流的溝谷特征提出防治措施,為當地人民群眾的生命財產和經濟效益帶來影響。

關鍵詞:泥石流;基本特征;形成條件;治理研究

中圖分類號:P642.23 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)02-0058-02

Abstract: The characteristics and forming conditions of debris flow in Guanmengou of Fengxian County are studied in this paper. The paper analyzes the forming conditions of debris flow in Guanmengou from the aspects of landform, material source and water source, expounds the developing reasons of debris flow, monitors the debris flow, and puts forward the preventive measures combined with the characteristics of gully and valley of debris flow. It will have an impact on the lives, property and economic benefits of the local people.

Keywords: debris flow; basic characteristics; forming conditions; harnessing research

引言

該泥石流位于陜西省寶雞市鳳縣縣城雙石鎮東約40.5km處,行政區劃屬陜西省寶雞市鳳縣坪坎鎮管轄。該鎮地形特別破碎,山間溝谷狹小,沿溝谷兩岸地勢陡峻,中曲河從北向南穿越全鎮。鎮內礦產資源豐富,主要有金、銀、銅、鐵、鉛、鋅六種,是該鎮的優勢資源。關門溝主溝長約1000m,溝寬約20-30m,兩側斜坡較陡,坡度約35°~60°,坡降178‰,匯水面積0.4km2。前期采礦工程在溝內堆積大量棄渣,為泥石流提供了充足的物質來源。該泥石流曾于2013年7月發生,沖毀溝內廢棄礦山用房,但未造成人員傷亡。泥石流爆發突然、來勢兇猛、破壞力強[1],因此,須對關門溝泥石流提出治理措施,以保護人民群眾的生命財產安全[2]。

1 泥石流基本特征

1.1 物源條件

關門溝溝谷西側為陜西銀母寺鉛鋅礦礦區,溝谷東側為鳳縣坪坎鎮采礦隊關門溝鉛鋅礦區,在關門溝溝口、溝道內廢棄的PD502、PD503硐口及其上游部位均有棄渣堆放。廢棄的PD502硐口處的廢石場C1有一棄渣堆Z1,方量約800m3;廢棄的PD503硐口處的廢石場C2有一棄渣堆Z2,方量約2500m3;上游部位位于溝谷兩側共有三處較大的棄渣堆Z3(位于廢石場C3)、Z4和Z5(其中Z4和Z5屬銀母寺礦所有),總計方量約2.6×104m3;另外溝道局部地帶坡腳存在第四系殘坡積物,較松散,也為泥石流的發生提供了充足的物質來源,估算方量約有2×104m3。綜上所述,礦區范圍內泥石流物源方量總計4.13×104m3,穩定性整體較差。泥石流物源特征詳見表1。

1.2 溝道形態

關門溝溝道呈“V”字型,溝道寬度約20~30m,坡降178‰,兩側山體斜坡地形起伏較大,坡度較陡,坡體植被覆蓋率70%以上。

1.3 水動力特征

關門溝為季節性流水溝,平時無水,僅在暴雨或連陰雨期間可見地表徑流,匯水面積約0.4km2,斜坡表層松散殘坡積層0.5~3.0m,結構松散,易于下滲。

2 泥石流形成條件

2.1 地形地貌

關門溝鉛鋅礦礦區屬秦嶺南麓山地,山脈走向近東西,一般地形標高1200~1800m,最高2242m,最低1057m,相對高差300~800m。區內山勢陡峻,溝壑縱橫,屬中度切割的侵蝕構造山地地貌。

2.2 物源

關門溝溝谷西側為陜西銀母寺鉛鋅礦礦區,溝谷東側為鳳縣坪坎鎮采礦隊關門溝鉛鋅礦區,在關門溝溝口、溝道內廢棄的硐口及其上游部位均有棄渣堆放。前期采礦工程在溝內堆積大量棄渣,為泥石流提供了充足的物質來源。另外溝道局部地帶坡腳存在第四系殘坡積物,較松散,也為泥石流的發生提供了充足的物質來源。

2.3 水源

關門溝泥石流水源所屬褒河二級支流銀母寺河流域。關門溝從礦區西側由南向北流經,溝長約1km,斷面呈“V”字型,兩側坡度20-35°不等,局部較陡,植被較發育,平均縱向坡度12°左右,礦體出露段因平整采礦場和修路廢棄物,堆塞溝道。關門溝為季節性流水溝,平時無水,僅在暴雨或連陰雨期間可見地表徑流。礦區北側為銀母寺河,自西向東流經礦區入西河,銀母寺河河床標高1192m左右,礦區開采坑道口高于河床8m左右。銀母寺河水為礦山用水源地。

3 泥石流監測

該泥石流為棄渣型泥石流。泥石流監測的目的和任務主要是獲取泥石流物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程(泥位)、容重等變化情況,為泥石流的預測、預報提供依據。監測重點應集中在礦區泥石流溝,同時對溝道兩側邊坡也應進行監測。泥石流的監測方法主要應用皮尺等工具和人的目估、判斷進行。

3.1 監測內容

(1)物源:針對礦區泥石流物源具體情況,具體監測內容包括:沖溝溝谷斜坡廢渣的分布面積、體積變化;區內是否有滑坡、崩塌發生,是否有裂縫產生等;形成區內森林覆蓋面積的增減,林地面積的變化和水土保持的狀況及效果。

(2)降雨:在礦區內設置2個自記式雨量監測點,便于掌握整個流域內的雨量分布情況。監測點不要設在風力影響較強和周圍有高大樹木的地方,定時監測。

(3)泥位:盡可能在沖溝溝谷坡兩岸穩定、順直的泥石流流通河床段設置2個泥位監測點。用簡便的斷面法監測泥位的漲落過程,精度要求到0.1m。

(4)頻率:物源監測頻率隨開采規模變化,礦山技術人員自定,一般每月1次,雨季加密。

3.2 預警預報

首先要確定預警預報臨界值,礦區技術人員注意收集礦區周邊泥石流發生的臨界值,如臨界值雨強、臨界泥位,當上述監測值達到臨界值時進行預警、預報。

3.3 資料整理

上面各項監測資料均應作好記錄,主要包括監測時間和監測數據,并繪制時間與監測值之間的相關曲線,并把全部資料存入計算機,以供查閱。區內廢渣是泥石流發生的主要物源,在未對廢渣進行有效攔擋固結前,應長期監測。

4 泥石流治理方案

(1)清除關門溝溝口銀母寺河道左側棄渣堆Z6,并清除關門溝溝道內較大塊石,疏通關門溝溝道,保證行洪通暢。

(2)對棄渣堆Z2處河道進行截彎取直,向遠離渣堆方向推進3-5m,防止洪水沖刷棄渣堆Z2坡腳;在渣堆Z2坡腳修建石籠網攔渣擋墻,擋墻長25m,尺寸3m寬×2m高,基礎埋深0.5m,擋墻所需塊石及石料就地取材。

(3)在棄渣堆Z3坡腳修建石籠網攔渣擋墻,擋墻長

40m,尺寸3m寬×2m高,基礎埋深0.5m,擋墻所需塊石及石料就地取材。

參考文獻:

[1]李宏陽.寧陜縣王家灣泥石流災害形成特征及治理方案設計[J].西部探礦工程,2013,6:133-135.

[2]劉大才,彭濤.潘家溝泥石流災害特征及其綜合治理[J].地下空間與工程學報,2012,8(1):190-197.

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