沙地河泥石流災害的發展趨勢分析及治理方案建議

王碧雪 王大林 楊正平

摘要：沙地河紅河水系毗雄江一支流，發源于彌渡縣苴力鎮沙地村東北部山區，流經沙地村后匯入毗雄江，區域內山高坡陡，匯水能力強，近些年多次爆發泥石流災害，主要形式以在堆積區淤積、漫流的形式對下游堆積區內的居民、房屋、公路構成直接的威脅和危害，通過對沙地河泥石流災害的基本特征、形成機理及對沙地河泥石流災害發展趨勢進行分析，探討沙地河泥石流災害的防治方案建議，并為預防和防治類似泥石流災害提供經驗。

關鍵詞：泥石流;災害;發展趨勢;治理方案

0 前言

沙地河源于東北部山區，由北東至南西徑流，流經沙地村后匯入毗雄江。沙地河流域山高坡陡，地質環境條件復雜，坡面侵蝕作用強烈，降雨豐富而集中，具有短時間內地表水匯聚的水流條件，水流湍急，對岸坡的淘蝕能力強，溝床沖刷破壞嚴重，為泥石流的暴發提供了較好的水源條件和豐富的物源條件，加劇了沙地河泥石流的危害，是彌渡縣地質災害的易發區。據現場調查及史料記載，1976年、1986年、2014年沙地河多次爆發泥石流災害，對溝口堆積扇上的居民、房屋、公路造成嚴重危害，同時大量松散固體物源匯入毗雄江，多次形成堰塞湖，極大的威脅了下游村莊居民的生命財產安全，據統計，最近幾次泥石流災害共造成的當地的直接經濟損失已逾幾百萬元，嚴重制約著當地社會經濟的發展。為保護當地居民的生命財產安全，促進當地經濟社會的和諧發展，對沙地河泥石流的發展趨勢分析并提出可行的防治措施建議顯得尤為重要和緊迫，同時也為該地區泥石流的防治工作提供一定的借鑒和參考。

1 泥石流的基本特征

沙地河位于沙地村東北部，自北東至南西流經沙地村后直接匯入毗雄江，總體展布方向240°。整個流域面積約0.35km2，最高點高程1914m，最低點高程1617m，溝道長約1.02km，平均縱坡降256.76‰，相對高差約297m。該泥石流溝，溝寬一般8～20m不等，兩側岸坡坡度20°～50°，溝谷橫斷面多呈“V”字型，無常年水流。溝岸兩側坡體植被覆蓋率差，大部分區域表土裸露明顯，兩側坡體松散固體物源豐富，為泥石流的形成提供了豐富的物源條件。

根據現場調查，沙地河流域出露巖體以二疊系上統深灰色砂巖（P2）為主，該巖層節理裂隙發育，風化強烈，強風化層厚度較大，加上表土裸露面積較大，雨水沖蝕，大量固體松散物堆積在溝道內，因此，溝道兩側坡體上的坍滑體、溝床堆積物及兩側坡體上的殘坡積層就成為了固體物源的主要來源。據統計，沙地河流域內總的物源量約為38.53×104m3，可能參與泥石流活動的物源動儲量約1.87104m3，占總物源量的4.85%，一次泥石流沖出的最大固體物質總量約0.04×104m3，占可移動物源量的2.13%。

泥石流基本動力學參數通過《泥石流災害防治工程勘查規范》（DZ/T0220-2006）規定和要求進行計算，計算結果見下表。

2 泥石流形成的機理與特點

該地區地震活動頻繁，巖石松動破碎，斜坡較陡，滑坡及活動性沖溝較發育;加之風化剝蝕強烈，坡殘積物厚度大，松散固體物質極為豐富;毀林開荒、陡坡耕植等不合理的人類工程活動，造成坡殘積層表土結構松散。當遇高強度暴雨或單點暴雨時，在流域上部山坡和溝谷內形成地表徑流和溝道水流，水流不斷侵蝕坡面，沖刷溝床，搬運山坡上的松散細粒固體物質，水流中固體物質含量逐漸增加，產生坡面和溝谷泥石流;又因各溝谷上部地形有利于匯集降水形成洪流，使坡面、沖溝泥石流匯入主溝后流速加快;進入溝谷的中上部，滑坡物質大量堆積于溝道中，且物質顆粒較粗，河床糙率大，泥石流規模不斷增大，流體中固體物質重新組合。

在物源區上部形成坡面和沖溝泥石流，中上部坡陡谷深，除大量滑坡物質匯入外，還沖刷溝岸和溝床，攜帶大量松散固體物質匯入，泥石流規模再此段明顯增大;流通區溝床縱坡降較大，溝床坡度相對穩定，溝床及岸坡大多基巖裸露，泥沙輸移條件好，流速較快;堆積區地勢平坦開闊，以淤埋為主，從而對堆積區內的房屋、建筑及居民的生命財產構成嚴重的威脅和危害。

3 泥石流發展趨勢

目前，沙地河泥石流的發育階段處于發展期，在一個相當長的時期內泥石流的發展趨勢不會減弱，且沙地河于1976年、1986年、2014年雨季均發生泥石流災害，說明該流域具備了發生泥石流地質災害的條件。加上流域內分布的地層巖性及流域附近的二郎斷裂、紅河斷裂的影響，一旦發生強烈地震，將會直接引起崩塌、滑坡等重力侵蝕，繼續增加溝床內的松散固體物質，為泥石流的形成提供更加豐富的物源條件，使得泥石流啟動的激發條件降低，當遭遇一定強度的暴雨時，促使泥石流的活動性再次增強。因此，受降雨、地震活動及人類工程活動的影響，泥石流災害將在很長一段時間內呈現只增不減的

4 泥石流治理方案建議

結合沙地河泥石流流域的地形條件，工程地質條件、物源發育的分布情況及威脅對象的威脅方式等，以因災設防為原則，以保護當地居民的生命財產安全為目的，提出了沙地河泥石流工程治理以“攔擋為主、排導為輔”的防治思路。

在泥石流上游坡體物源發育區設置攔擋工程，盡大程度的把松散的固體物源攔擋在上游，一是減緩溝床，抬高溝床的侵蝕基準面，減小泥石流流速，減小泥石流或洪流對兩側坡體的侵蝕強度，同時對兩側坡體進行反壓，從而達到固床穩坡作用;二是可減少泥石流固體松散物質補給量，降低泥石流的水動力條件，調節泥石流下泄峰量，對泥石流起削弱調節作用。

在泥石流堆積區威脅對象分布區設置防護堤工程，確保泥石流順利通過沙地村，保護溝道兩側居民及房屋的安全。

參考文獻

[1]《泥石流災害防治工程勘查規范》（DZ/T0220-2006）

[2]《泥石流災害防治工程設計規范》（DZ/T0239-2004）

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[5]譚炳炎.走進泥石流.西南交通大學出版社