淺談進財溝泥石流的治理建議

張栗瑞，魯 科，王 敏，孫 波，黃 翔，唐 敏，舒智銘

（四川省地質工程勘察院集團有限公司，四川 成都 610036）

進財溝泥石流位于寶興縣蜂桶寨鄉新華村3組，該溝歷史上未爆發泥石流，受“8.22”強降雨影響，于2019年8月21日、22日爆發泥石流，自形成流通區中下游溝道至堆積區內主溝段直至溝口均形成了較明顯泥石流堆積，泥石流堆積呈長條狀沿溝分布，溝口堆積扇面積為1.05萬m2，沖出方量約3萬m3，淤埋351國道100m，沖毀村道500m、掩埋房屋4棟，直接經濟損失約200萬元，所幸未造成人員傷亡。根據相關技術要求和有關程序，為了切實做好重大地質災害防治工作，確保災區人民群眾生命財產安全，受寶興縣自然資源和規劃局的委托，承擔了寶興縣蜂桶寨鄉新華村3組進財溝泥石流搶險救災項目的勘察、設計工作。項目組立即開展了野外勘查工作，獲得自然地理、地質環境和泥石流形成條件，提出治理措施。

1 地質環境

1.1 地層巖性

主要為花崗巖，淺灰、灰白、淺綠色，細-中粒花崗結構，他形-半自形粒狀結構，局部有微文象結構，塊狀構造，礦物成份主要為酸性斜長石（5-45%）、斜鉀長石（45-5%）石英（20-40%）、黑云母（2-6%））。主要分布于第一級跌水陡坎-溝口地段，抗風化能力弱，強風化帶厚度大。

1.1.2 前震旦系黃水河群下段（Pthn1）

以凝灰巖為主，灰綠色，巖質堅硬，但受區域構造作用影響，巖體裂隙發育，巖石破碎，經風化后多呈碎塊狀。主要分布于溝源-第一級跌水陡坎段。

1.1.3 第四系全新統松散堆積

碎石土：黃褐色、褐黃色，結構松散；碎石成分主要為花崗巖、凝灰巖，多呈弱風化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：0粒徑大于200mm的塊石占15-25%，據地面調查，最大塊徑可達80cm，200-60mm的碎石占40-50%，60-2mm的角礫占10-15%，巖屑、細砂及粉粘粒充填，結構不均，局部為塊石土或含碎石粉質粘土，透水性較好。

碎石土：灰白、灰綠色，結構松散；碎石成分主要為凝灰巖，多呈弱風化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：粒徑大于200mm的塊石占10-20%，據地面調查，最大塊徑可達40cm，200-60mm的碎石占45-50%，60-2mm的角礫占10-15%，巖屑、細砂及粉粘粒充填，結構不均，局部為含碎石粉質粘土，透水性較好。

主要為塊碎石土，灰白色、灰黃色，結構松散，塊石成分主要為花崗巖、凝灰巖，多呈弱風化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：粒徑大于200mm的塊石占40-50%，據地面調查，最大塊徑可達1.3m以上，多具架空現象，200-60mm的碎石占20-30%，60-2mm的角礫占20-30%，其中進財溝泥石流近溝口段主要為為碎石土，透水性較好。

1.2 地質構造

勘查區歷經多次構造變動，形成了不同特征的構造體系，處巨型“歹”字型構造體系中部與龍門山北東向構造帶結合部位，地質構造復雜，褶皺斷裂發育。以趕羊溝斷裂（龍門后山斷裂）為界，北部為金湯弧形構造帶，中南部為龍門山構造帶。

1.3 水文地質條件

根據地下水賦存條件，將勘查區地下水類型分為兩種：松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

松散巖類孔隙水：儲水物質主要為滑坡堆積體、崩坡積體、泥石流堆積體。崩坡積及滑坡堆積分布于斜坡上，結構松散，其孔隙較大，加之堆積體縱坡較陡，因而透水而不含水，無統一地下水位，其賦水性差，地下水較貧乏。

基巖類裂隙水：賦存于花崗巖、凝灰巖裂隙中，裂隙發育受構造控制，總的基巖裂隙水賦存條件差，地下水量貧乏。

2 泥石流形成條件分析

2.1 地形地貌及溝道條件

該泥石流溝在地形地貌上主要表現為四方面的特征：支溝不發育，主溝較順直；岸坡對稱，斜坡坡度較大；主溝縱坡降溝源較陡，中下游相對平緩；溝道狹窄。

2.2 物源條件

崩滑堆積物源為點狀分布的集中性物源，據本次勘查，進財溝溝域內共發育不同規模的崩滑堆積物源點7處，均為滑坡堆積物源，按規模劃分均為小型，由于進財溝局部段，特別是中游深切地段，地形坡度較大，因此溝岸多為陡坡，易形成崩塌、滑坡，長期積累便為泥石流運動提供直接的物源。

溝內物源區主要分布于溝谷中下段，主要是受溝水側蝕溝岸、陡坎處揭底溝床形成的固體物源。溝床內早期松散堆積物及靠近主溝兩側的松散洪水堆積物，受徑流的長期侵蝕沖刷，易局部垮塌，尤其在泥石流作用下，隨短時徑流量的增加，侵蝕能力增強，使得這些松散固體物質被鏟刮裹挾成為泥石流重要補給物質。

2.3 水源條件

據寶興氣象站資料，多年平均降雨量1101.5mm，最大年降雨量為1279.0mm，最大日降雨量達123.5mm，最大三小時降雨量80.0mm以上。降雨量主要集中于5-9月，兩季降雨量占全年的85%，其中7、8兩月降雨量更為集中，7月為266.3mm，8月為285.8mm，兩月累年平均降雨量達552.1mm，占全年降雨量的50%。

3 泥石流流體重度

3.1 現場調查試驗法

本次勘查中利用“8.22”泥石流調查試驗成果，8.22泥石流調查采用現場調查法并結合泥漿泥痕跡相似法綜合測定泥石流體重度。其計算公式為：

式（5-1）中 ：

Gc—樣品的總質量，t；

V—樣品的總體積，m3。

3.2 雨洪法

采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》推薦的推理公式：

式（4-1）中：QB―設計洪峰流量，m3/s；

?―洪峰徑流系數；

S―暴雨雨力，即最大1小時暴雨量，mm/h；

τ―流域匯流時間，h；

n―暴雨衰減指數；

F―流域面積，km2。

匯流參數m值的計算公式為：

設計泥石流峰值流量計算

其計算公式為：

式(5-3)中：Qc―泥石流洪峰流量（m3/s）；

QB―清水洪峰流量（m3/s）；

(1 + ?c)―可參照表G.2確定；

Φc―泥石流泥沙修正系數，；

γc―泥石流容重（t/m3）；

γw―清水容重（t/m3）；

γs―固體物質實體容重（kN/m3），γs＝27kN/m3；

Du―堵塞系數。

3.3 形態調查法

形態調查法計算公式為：

式中：

Qc—泥石流斷面峰值流量（m3/s）；

Wc—泥石流過流斷面面積（m2）；

Vc—泥石流斷面平均流速（m/s）。

3.4 綜合取值

由于8.22泥石流調查是根據實際發生泥石流情況測定的泥石流重度，就溝道內泥石流堆積地貌及物質組成而言，現場調查法并結合泥漿泥痕跡相似法綜合測定準確程度較高，故而宜以現場調查試驗成果作為泥石流設計的依據，因此頻率1%下進財溝中、下游1.82t/m3；溝口1.86t/m3；1#支溝溝口重度1.88t/m3。

4 治理措施

進財溝泥石流易發性為易發，形成的泥石流性質為粘性泥石流，隨著溝道縱坡的變化，流體向山洪性質轉變，在形成流通過程中，沿程溝道較順直，泥位線低于防治對象位置，目前主要威脅溝口一帶安置點及居民聚居區。因此，結合這樣的特點，治理工程重點在溝口一帶，總體方案本著“以排為主”的治理思路采用“清淤+防護堤+涵洞改造”進行治理。

5 結論與建議

（1）進財溝溝口段為居民集中居住區，是主要保護對象，結合泥石流發育特征，根據泥石流過流斷面的需要，在進財溝溝口居民區分布段設置防護堤，引導泥石流向下游運動，保護兩岸居民的安全。

（2）考慮治理工程功效為保障危險區內農戶不受泥石流災害影響，根據過流需要，對4#涵洞進行了改造。

（3）泥石流防治工程可保護上述危險區人們生命財產安全，同時通過進財溝泥石流的治理，可改善生產生活環境，保護安置點安全，為地方建設和旅游開發創造良好的環境，并為地方帶來良好的經濟效益。