某泥石流成因機制淺析

李 靜

（四川電力設(shè)計咨詢有限責任公司，四川 成都 610016）

在電力建設(shè)可研階段，對工程用地進行地質(zhì)災害危險性評估尤為重要，特別是西藏地區(qū)，地質(zhì)災害普遍發(fā)育。受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和降雨等影響，現(xiàn)有一輸電線路工程評估區(qū)內(nèi)發(fā)育有多個泥石流，對泥石流危險性評估是該線路適宜性評估的主要問題。

擬研究的泥石流位于青泥洞鄉(xiāng)政府南側(cè)，距離鄉(xiāng)政府500m。

1 泥石流形態(tài)特征

該泥石流主溝道長約0.5km，發(fā)育有多條支溝，溝口高程3910m，流域最高點高程4210m，相對高差300m，溝谷均呈“V”字型，基本無植被覆蓋，泥石流物源主要來源于多條支溝中部風化剝落的堆積物；溝口泥石流堆積區(qū)呈扇形，堆積體由碎石、塊石及土體組成，結(jié)構(gòu)松散，溝口扇形長50m，前緣寬95m，擴散角度110°，堆積坡度 5～10°，體積 0.47×104m3，屬于小型溝谷泥石流。見圖1。

該泥石流其形成區(qū)呈漏斗形圍谷，山坡陡峻，支溝呈樹枝狀，植被稀少，巖石風化嚴重，松散固體物質(zhì)豐富；流通區(qū)為一深切峽谷，溝床較短而直，呈線型，縱坡較形成地段緩，但較沉積地段陡，溝谷一般較窄，斷面形態(tài)呈或“V”形溝槽；堆積區(qū)位于溝谷出口處，縱坡較平緩，地形開闊，形成“扇”形堆積，扇面無固定溝槽，呈漫流狀態(tài)。

2 泥石流物質(zhì)組成特征

泥石流溝內(nèi)地表出露地層巖性較單一，主要為古生界奧陶系青泥洞組（O1q）：深灰色變質(zhì)砂巖、板巖。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該泥石流堆積扇物質(zhì)由碎石、塊石及土體組成。塊石土呈黃灰色，松散～密實，石質(zhì)成分為砂巖、板巖，多呈棱角狀～次棱角狀。其粒徑組成為：塊石含量約65%，一般粒徑40～80cm，最大粒徑約為1m，碎石含量一般20%，粗礫含量10%，細礫含量3%，砂粒含量1%，粉、粘粒含量1%。

3 成因機制分析

3.1 地形條件

該泥石流流域最高點高程4210m，溝口高程3910m，相對高差300m，由以上數(shù)據(jù)可以看出該泥石流溝相對高差較大，因此具有足夠的勢能，為泥石流的形成以及發(fā)展提供了充足的動力條件。

泥石流兩岸的山坡坡度影響著松散物質(zhì)的分布情況，坡度越陡，更利于水和碎屑物質(zhì)的聚集，泥石流形成的規(guī)模越大。該泥石流溝溝谷兩岸的山體坡度大于40°，因此，兩岸坡度有利于松散堆積物的堆積，當遇降雨時，山坡被沖刷，這些松散物質(zhì)容易被沖進溝道內(nèi)，為泥石流形成提供了物質(zhì)來源。

該泥石流溝谷區(qū)域山高溝深，溝床縱橫坡度大，溝內(nèi)流域水動力條件比較好，對泥石流災害發(fā)生非常有利。

3.2 地質(zhì)條件

研究區(qū)內(nèi)主要褶皺為宗拉夷向斜，該向斜軸向近東西向，向西傾伏，延長約10km。北部分水嶺附近為恒星錯～甘東拉背斜，北西、北北西走向的次級褶皺發(fā)育。覺高曲以北，從東向西依次為玉龍溝向斜、曲龍背斜、玉龍礦區(qū)向斜和覺達瑪弄背斜。覺高曲以南，主要為宗拉夷向斜軸部和南翼，南部褶皺構(gòu)造主要為麥弄隆起，小型褶皺較為發(fā)育，走向多為北西向。線路位于玉龍溝向斜的近核部，該向斜的走向近南北向，向北傾伏，場地地層產(chǎn)狀平緩，褶皺現(xiàn)象不明顯。區(qū)內(nèi)主要斷層為勝恩－中梅斷裂：北北西向展布，區(qū)域上稱字嘎寺－德欽斷裂，規(guī)模較大，全長約800km，斷面向 50°～60°，傾角 45°～60°，是一條切割較深的逆沖斷裂。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件較復雜，地震基本烈度Ⅶ度，地震動峰值加速度0.10g，主要受臨區(qū)強震波及，這樣的地質(zhì)構(gòu)造條件往往使得區(qū)內(nèi)的巖土體表層破碎，滑坡、崩塌等地質(zhì)災害發(fā)育，為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來源。

該泥石流流域內(nèi)，地層巖性主要為砂巖、板巖，巖層節(jié)理發(fā)育，在長期的風化卸荷作用下易遭受破壞，形成崩坡積物以及殘坡積物，形成豐富的碎屑物質(zhì)來源。

3.3 水文氣象條件

降雨量和降雨強度是泥石流暴發(fā)的誘發(fā)因素，特別是當前一段時間降雨時間比較長，然后又突發(fā)強度較大的暴雨，很容易引發(fā)泥石流。首先水能浸潤、飽和山坡松散物質(zhì)，松散物質(zhì)間的摩擦阻力便會減小、滑動力相應(yīng)增大，易引起滑坡、崩塌等，為泥石流提供了物質(zhì)來源。另一方面來說，在短時間內(nèi)突然性的大量流水的補給條件下，才有足夠的水動力使得松散碎屑物質(zhì)移動，產(chǎn)生泥石流。

研究區(qū)內(nèi)年平均降水量為474.6mm，最大年降水量704.3mm，一日最大降雨量為55.3mm，這對于泥石流的形成提供了充分的條件。

3.4 物源條件

泥石流暴發(fā)的其中一個條件就是有豐富的松散物質(zhì)來源，影響泥石流溝內(nèi)物質(zhì)來源的因素較多，包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、植被情況等，這些因素并不是獨立存在，而是相互關(guān)聯(lián)，相互作用，一起影響著泥石流松散物質(zhì)來源的類型和多少。

受地質(zhì)構(gòu)造影響，泥石流溝谷兩岸斜坡巖體風化強烈，節(jié)理、裂隙十分發(fā)育，同時由于重力的侵蝕和水流長期的側(cè)蝕作用，崩坡積物成為了該泥石流的物質(zhì)來源。溝谷兩岸斜坡上分布著大量的殘坡積物質(zhì)，通常其下面為坡度較大的巖層，巖層的透水性很差，能夠隔水，在長時間降雨或較大降雨量的情況下，雨水浸潤后在巖層和殘坡積物之間形成了滑潤面，而且殘坡積物在雨水的浸潤下使得容重增加，于是覆蓋層會沿著巖層傾向發(fā)生淺表層滑坡，滑坡滑到溝谷內(nèi)為泥石流提供了固體來源。

除了以上兩種來源，在現(xiàn)場調(diào)查中，該泥石流溝流域內(nèi)堆積物還有坡洪積物、沖洪積物等，溝內(nèi)表層局部有0.6～0.8m的碎石土。同時，流域旁斜坡坡度較陡，植被發(fā)育較少，斜坡地帶松散堆積物分布面積約0.02km2。流域內(nèi)，主要有2處小型的垮塌堆積物，1處在形成區(qū)內(nèi)，1處在流通區(qū)內(nèi)，均為泥石流的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

4 結(jié)論及建議

1）泥石流主溝道長約0.5km，為一溝谷型泥石流，體積0.47×104m3，屬于小型溝谷泥石流。

2）溝道兩側(cè)坡體物質(zhì)以松散碎石土和塊石土為主，溝谷兩側(cè)坡度較陡，坡體不穩(wěn)定，溝岸坍塌，由于植被覆蓋率低，水土流失等因素，為泥石流提供了物質(zhì)來源。滯留于溝道中的松散堆積物堵塞溝道短時斷流，抬高水位，而在最終潰口時增大泥石流規(guī)模與強度。主溝總坡降大，為運動和加速提供了理想的地形條件。溝谷中上部地形坡度較陡，匯水面積較大，在暴雨或持續(xù)降水條件下易形成強勁的地表徑流并向溝道匯集，為泥石流提供了有力的條件。

3）該泥石流目前處于活躍期，形成區(qū)流通區(qū)的松散物質(zhì)比較多，雨量充沛且非常集中、多暴雨的氣象條件，泥石流很有可能在主、支溝同時暴發(fā)。假設(shè)該泥石流暴發(fā)的規(guī)模增大，危害也相應(yīng)增加，會造成當?shù)亟?jīng)濟或生命財產(chǎn)的損失。建議遵循以防為主，防治結(jié)合的原則對該泥石流進行治理。同時，研究區(qū)內(nèi)已規(guī)劃有工程項目建設(shè)，建議后期工程對該泥石流進行避讓，工程施工過程中嚴格按照有關(guān)規(guī)范施工，避免增加泥石流的固體物質(zhì)來源。