西藏自治區瓊結縣白色溝泥石流形成條件及防治措施

頓都 次旦頓珠 次仁多吉

（西藏自治區地質礦產勘查開發局區域地質調查大隊，西藏 拉薩 851400）

泥石流為西藏自治區瓊結縣內主要的地質災害類型，直接威脅勞動人民的生命財產安全，尤其是重點城鎮、村莊、道路等。本文通過對瓊結縣東嘎村白色溝實地調查訪問，對泥石流的基本特征、形成條件、危險性分析并提出防治措施。

1 自然環境背景

1.1 流域概況

白色溝泥石流位于瓊結鎮東嘎村村級活動中心東側，溝口坐標：北緯（N）:29O0'23.00",東經（E）:91O44'12.00"。溝口修有鄉村柏油馬路，交通較便利。白色溝地處高山地貌區，海拔4030～4360m，相對高差約330m。流域面積0.55km2，流通區溝道長約1040m，流通區縱坡降達118.35‰.溝口流向190O。上游溝谷形態呈V 型，下游溝谷形態呈U 型，兩側山坡坡度30O～55O，局部陡峻處可達60O。

圖1 白色溝泥石流三維影像圖

1.2 地貌

調查區位于青藏高原東南部，雅魯藏布江和喜瑪拉雅山之間，西、南、北三面環山，東面為狹窄谷地。區內高山連綿起伏，地形高差大，地貌形態復雜，河谷縱橫。瓊結縣總地勢是西南高、東北低，由西南向東北傾斜，調查區屬于高山寬谷地貌。

1.3 地質

調查區大地構造屬岡瓦納北緣古生-中生代岡底斯-喜瑪拉構造大區印度河-雅魯藏布江結合帶構造分區。調查區南靠喜馬拉雅山斷裂帶，北接雅魯藏布江結合帶，境內的地質構造形跡比較發育，因受多次巖漿活動和新構造運動的劇烈影響而遭到不同程度的破壞。區內構造主要為近東西向、北西-南東向和北東向三個斷裂組。

白色溝流域出露地層主要為三疊系（T）上統宋熱巖組瓊果巖段（T3s.q）,巖性為板巖為主及新生界第四系松散堆積。

1.4 氣象與水文

瓊結縣屬高原溫帶半干旱季風氣候區。受大氣環流和地形影響，瓊結縣氣候的主要特點為：晝夜溫差大，日差大，日照時間長，干濕季分明，降水集中，氣候干燥，冬春多風等特點。2019 年9 月踏勘期間收集了瓊結縣氣象局近10 年氣象資料，區內極端最高氣溫28.9℃，出現在7 月份。年極端最低氣溫-15.2℃，出現在12月份。本地區日照時間長，年均日照時數2830小時，無霜期僅125～153天。區內干濕季節分明，近10年平均降水量423.42mm，年最大降水量736.1mm（2016年），最小降水量251.8mm（2017年）。每年6—9月為雨季，7—8 月降雨量最大（圖2），月最大降雨量196mm（2012年7月）。瓊結縣最大凍土深度20cm。

圖2 瓊結縣氣象要素圖

1.5 地震

調查區屬青藏高原南部地震區、雅魯藏布江地震亞區。地震動反應譜特征周期為0.45s。1950—1996年間，該區內共發生震級Ms≥4.0 級的地震124 次，其中，1950年達62次，8.15察隅大地震，震級達8.6級，同年二月至十月，察隅-墨脫地區還發生12 次Ms≥4.0 級的地震。從震級大小劃分，Ms≥8.0 級的一次，Ms=6.0～7.9 的12 次，Ms=4.0～5.9 的111 次。1980 年以來，4.0級以上中強震先后發生過15次。根據《中國地震動參數區劃圖》GB18306-2015，調查區地震動峰值加速度0.15g～0.20g，特征周期為0.45s。根據活動構造體系中地震活動的集中程度、地震活動相似的原則劃分地震帶，本區屬于察雅地震帶，為多震帶。

2 泥石流分區特征與形成條件

2.1 泥石流分區特征

泥石流形成區是為泥石流的形成提供水體和固體物質的主要補給區；流通區是泥石流發生運移的地段；堆積區是泥石流固體物質堆積的區域[1]。根據上述分區原則，并結合泥石流的形成、運移、堆積特征，將白色溝流域劃分為形成區、流通區和堆積區（圖3）。

圖3 白色溝泥石流分區圖

形成區位于溝谷中上游，面積較大，形成區面積占流域總面積的97%，溝谷呈“V”字型，溝谷寬約10～20m，溝坡坡度35～45O，植被覆蓋率20%左右。地層巖性主要為板巖，節理發育，表層風化嚴重。巖體呈碎塊狀，面狀沖蝕發育。周圍高山陡坡、山體破碎、植被覆蓋率低，出口呈漏斗狀，溝床兩側為殘坡積碎石土，坡面切蝕作用強烈，主溝上游兩側及支溝岸坡殘坡積物及坍塌等固體松散物質較豐富，坡面物質疏松，植被覆蓋率低，固體松散物質補給量占流域總補量的60%左右，具備良好的松散固體物質補給條件，地形地質條件為泥石流的形成提供了必然條件。

流通區位于溝谷中、下游，面積相對較小，約占流域總面積的2%.溝谷上游呈“V”，中下呈“U”字形，溝床寬一般5m～25m，長約1.04km，谷坡坡度35O-70O，區內溝道兩側存在多處陡坎，高度2.5m～15m 不等，切蝕作用較強，溝谷侵蝕以溝底沖蝕搬運為主，表現為溝底搬運與堆積同時進行，溝床較平坦，溝槽比較明顯。周圍山勢陡峭、巖體破碎（表面強風化的板巖）、植被覆蓋率低，水土流失嚴重，多陡坎，小型滑坡、崩塌發育。

因地處人口集中居住區，泥石流堆積扇破壞嚴重，面積約0.01km2，兩側為東嘎村集中居住區。

白色溝流域泥石流堆積分為溝道堆積和溝口堆積。根據縱剖面地層情況，溝道堆積物粒徑以碎塊石等粗顆粒為主，磨圓度差。白色溝泥石流以溝口堆積為主，通過對溝口堆積斷面實測，發現堆積體沒有明顯的顆粒分選現象。泥石流堆積后，經后期水流沖蝕和雨水濺蝕，扇面細顆粒物質被帶走，剩下粗顆粒層，被粗化的扇面又被新一次泥石流覆蓋，形成明顯的堆積層面，根據鉆孔揭露情況，白色溝泥石流在堆積扇中部的堆積厚度在10m以上。

2.2 泥石流形成條件

白色溝泥石流的活動過程分為形成、徑流和堆積三個步驟，在臨界降雨條件下，流域中上游縱坡降較大，坡面植被滯水性差，首先形成夾砂水流，在向下急速流動過程中，不斷從溝道兩側崩塌、松散坡面中補充固體松散物質，使夾砂水流發展成為容重較低的泥石流。低容重的泥石流具有強大的沖刷能力，足以沖刷溝道堆積物及掏蝕溝床，進一步補充固體松散物質，使泥石流容重繼續加大，最終形成災害性泥石流。

2.2.1 泥石流形成的地形條件。白色溝地處高山地貌區，海拔4030～4360m，相對高差約330m。流域面積0.55km2，流通區溝道長約1040m，流通區縱坡降達118.35‰.溝道狹窄，溝床寬度在5～15m 之間，橫剖面呈“V”型，溝床兩側基巖裸露，溝壁較陡，在35O～70O之間。流通區溝道兩側為耕地和居民房屋，擠壓溝道嚴重（圖4）。

圖4 白色溝泥石流流通區實測工程地質剖面圖

2.2.2 泥石流形成的物源條件。固體松散物質是泥石流的主要組成部分，其儲量大小及補給條件控制著泥石流的性質、規模[2]。經實地勘查，白色溝泥石流的固體松散物質補給類型和方式主要有：溝岸崩塌補給；坡面沖蝕、切蝕、坍塌形成的松散堆積物補給；溝道堆積物補給等三類，補給位置和方式主要為主溝補給。

2.2.3 泥石流形成的暴雨條件。白色溝溝流域位于瓊結縣東部，降水量主要集中在5—9 月份，占全年降水量的60%以上，且多以大雨、暴雨形式出現。區內這種短歷時、高強度的降水為泥石流的形成創造了充沛的水動力條件。

3 泥石流危險性分析

根據調查訪問，白色溝泥石流基本每年都有不同規模的爆發，2013 年是近十年內爆發規模最大的一次，一次沖出約2000m3，2017年7月19日—2019年7月13 日期間，共發生6 次泥石流，每次爆發，均對鄉村道路造成損毀，累計損毀約300m，經地方主管部門清理和修復后，維護費用小于100萬元，歷史災情等級屬小型。

對溝口東嘎居委會40 戶居民，160 人及東嘎社區黨員群眾服務活動中心及各種公共設施（電線桿、路燈及鄉村道路等）造成威脅，威脅財產約521.5 萬元。綜上所述，險情等級為較大級。

根據白色溝泥石流的現場調查情況，綜合考慮泥石流發育的各種條件和影響因素，以量化評價為主，依據《泥石流災害防治工程勘查規范》（T/CAGHP-2018）“泥石流溝易發程度數量化評分表”進行評價。

首先對影響泥石流發育的十五項因子逐個打分，然后綜合其評分結果，劃分泥石流的易發性。根據以上原則、依據和方法對白色溝泥石流進行評價，確定白色溝泥石流為中易發。

4 防治措施

建議對該泥石流采取工程治理，建議方案：谷坊壩+攔擋壩+雙面排導渠綜合治理；建議方案：4座谷坊壩+2 座攔擋壩+雙面排導渠綜合治理；攔擋壩布設在流通區內；排導渠設計長約150m，設置過渠小橋一座。預計工作量：漿砌塊石約3000 方，防治費用約300萬元。另外，在泥石流堆積區前緣民房附近、公路上兩側設置醒目的警示牌。

5 結論

通過對調查區區域地形地貌、地質、氣象與水文、地震等地質環境條件進行分析，對白色溝泥石流分區特征、形成條件、危險性分析及防治措施進行歸納總結，得出以下結論：

白色溝泥石流在平面上呈樹枝狀，三個分區較明顯，具有比較典型泥石流溝的地形地貌特征，泥石流形成條件交充分。

根據白色溝泥石流發育的基本特征及危險性分析，建議谷坊壩+攔擋壩+雙面排導渠綜合治理，同時，在泥石流堆積區前緣民房附近、公路上兩側設置醒目的警示牌。