银洞子泥石流及其防治对策研究论文_张君1,邓家福1

1.四川省地矿局九0九水文地质工程地质队 四川绵阳 621050

摘要:银洞子位于都江堰市虹口乡联合村4社白沙河左岸,为一条老泥石流沟,2011年至2013年期间,该泥石流沟发生3次规模较大的泥石流。在泥石流区域范围内,充足的物源,陡峭的地形以及丰富的水源为泥石流的形成提供了充分条件。本文结合现场勘查、走访调查灾害史对泥石流的形成原因进行分析,并对泥石流的发展趋势进行了预测,为泥石流的治理提供了科学依据。

关键词:泥石流;灾害史;形成原因;防治建议

银洞子泥石流沟位于都江堰市虹口乡联合村4社白沙河左岸,是一条老泥石流沟,在2008年地震过后曾多次发生泥石流灾害,其中2011年8月19日、2012年8月13日以及2013年7月9日发生了三次大规模的泥石流灾害。由于银洞子泥石流沟内有松散的物源充足,在降雨集中的条件下很容易再次启动,发生泥石流灾害[1]。

1.银洞子泥石流概况

银洞子位于都江堰市北部,地貌整体上属深切割构造侵蚀低山和中山地貌,呈北东高西南低展布,其中北东侧为侵蚀沟谷地貌,沟谷呈“V”型,谷坡25-70°,谷宽5-40m;西南侧为泥石流堆积扇形平坝地貌,工程治理后未见明显堆积扇,地形较缓,坡度约8-19°。根据流域内的地形地貌、物源情况、水源条件以及植被发育情况将泥石流划分为清水区、形成-流通区、堆积区。根据银洞子泥石流泥痕和过流断面实测资料,按泥石流暴发规模分类,该泥石流沟为中型规模的泥石流[2]。

图1银洞子泥石流全景图

2.后山泥石流形成条件

2.1地形地貌条件

银洞子沟域形态为长条叶状,沟域形态受构造影响呈不对称分布。沟域纵向长度2.21km,平均宽度0.5km,沟域面积1.01km2,相对高差961m,沟谷平均纵坡降434.8‰。由于地形陡峻,为滑坡、沟道侵蚀等不良地质现象的发育提供了有利条件,且沟谷纵坡较大,沟内跌水发育,为松散固体物质的搬运和参与泥石流活动提供了有利的地形条件。堆积区地形呈喇叭状,且堆积区前缘物质基本不会参与泥石流活动,有利于泥石流物质的淤积。

2.2物源条件

银洞子沟松散固体物源较丰富,且物源分布相对较为集中,主要分布于形成区。物源类型主要包括崩滑堆积物源(7个)、沟道堆积物源(2个)和坡面侵蚀物源(2个)等三类。

表1 银洞子泥石流物源情况汇总统计表

根据物源动储量的启动方式可将沟内的物源分为沟谷下切侵蚀堵溃型物源和沟谷侧缘侵蚀滑坍型物源[3]。

①沟谷下切侵蚀堵溃型物源

由于地震后大量的松散物质堆积在沟道内,在降雨作用下,地表水汇流后形成洪水对沟床内松散堆积体产生强烈的下切侵蚀作用,并逐渐形成深切沟壑,为两岸堆积坡提供有效临空面。然后发生牵引式垮塌堵沟,最终溃决转化为泥石流。

②沟谷侧缘侵蚀滑坍型物源

由于地震后大量的松散物质堆积在沟道两岸坡脚,在降雨作用下,沟道洪水位迅速上升并侧蚀两岸堆积物坡脚,引起坍塌汇入主沟后转化为泥石流。

2.3水源条件

①降雨特征

银洞子雨量较丰富且暴雨十分集中,其多年平均降雨量为1134.8mm,降水集中在雨季(5-10月),降雨量约占全年降水量的82.7%。多次泥石流的爆发均发生在雨季,集中降雨为泥石流灾害的发生提供了水源条件。

②雪融水特征

银洞子流域气候寒冷,海拔较高,每年11月份后开始积雪,到翌年2-3月份开始融化,在此时段内,由崩塌、滑坡等地质灾害产生的松散固体物源经常性堵塞河道,到来年冰雪融化的时候,就会在沟道内囤积一定库容的冰雪融水,当融水继续增长,堵塞体溃决,水流挟沟道内固体物质向下游运动,从而形成泥石流。

综上所述,区内的水源极为丰富,为银洞子暴发泥石流提供了有利的水源条件。

3.银洞子泥石流灾害史

3.1“7.9”泥石流基本特征

2013年7月9日,泥石流灾害再次发生,此次泥石流为主沟下游段沟道揭底冲刷启动及两侧松散堆积物源补给,且强度略大于“8.13”泥石流。

沟道揭底冲刷启动,沟道两侧物源补给,对主沟下游崩塌碎屑流堆积体造成揭底冲刷,启动物源主要堆积于主沟沟口段,运动距离较短,泥石流浓度较高,由于村道下游转弯处,右岸堆积体较松散,在降雨条件下进入沟道,同时该段纵坡降降低由原排导槽纵坡404‰降低到138‰,沟口处最小纵坡为83.7‰使泥石流在此处淤积,排导不畅,使上游段泥石流溢出排导槽,所幸无人员伤亡。

综合资料收集和访问调查的情况分析,“7.9”泥石流中启动的物源量共约1.0万方,其中淤积于银洞子沟沟口排道槽段0.7万方,进入白沙河约0.3万方。此次泥石流未造成白沙河堵塞,仅使香樟坪居民安置点处,村道被堵塞,对人民生产生活造成不便。

银洞子沟危险区范围主要为沿沟堆积区包含沟口联合村樟家坪安置区、沟口村道公路。泥石流危险区面积为0.02km2,潜在经济损失在1500万元以上。因此,进行勘查和工程治理显得必要而紧迫。

4.银洞子泥石流发展阶段及发展趋势

4.1 银洞子泥石流发展阶段

目前沟内滑坡、坡面侵蚀发育,沟道内堆积物源较多,可能参与泥石流活动的松散固体物源量较为丰富,现沟内可参与泥石流活动的固体物源动储量达8.79×104m3,激发泥石流的临界雨强可能降低,因此,泥石流的暴发频率可能提高,成为中高频甚至高频泥石流。目前银洞子泥石流所处发展阶段为发展期(发育期)。

4.2 银洞子泥石流发展趋势

银洞子属暴雨沟谷型泥石流,泥石流规模主要与沟域内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发泥石流的暴雨情况相关,当沟域内松散固体物源累计较多,且遇到集中暴雨时,往往就会发生较大规模的泥石流灾害。近期,银洞子沟域内崩塌、滑坡等不良地质现象有所增多,局部水土流失加剧,可参与泥石流活动的松散固体物源量也有所增加,一旦遭到大暴雨的作用,势必引发大规模的泥石流灾害。

5.银洞子泥石流防治建议

1.鉴于银洞子泥石流危险性较大,危害严重的基本情况,建议尽快对其实施应急防治,采用针对以拦固排相结合的治理方案,同时与生物工程相结合,综合防治的方案对泥石流进行治理,确保泥石流危险区人们生命财产安全,为虹口乡联合村的安全创造良好的条件。

2.加强沟域植被保护和和水土保持,加强植被破坏严重区段的植被恢复,减少泥石流活动物源。

3.治理工程实施前和实施过程中进一步加强地质灾害群测群防工作,加强泥石流活动的监测预警,避免因泥石流灾害造成人员伤亡和大的经济财产损失。

参考文献:

[1]张君.银洞子泥石流应急勘察报告[R]. 四川省地矿局九0九水文地质工程地质队.2014.

[2]陈宁生.泥石流勘查技术[M].科学出版社.2011.

[3]乔建平,黄栋等.汶川地震极震区泥石流物源动储量统计方法讨论[J],中国地质灾害与防治学报,2012(02).

[4]吴积善,田连权等.泥石流及其综合治理[M]. 科学出版社.1993.

论文作者:张君1,邓家福1

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/16

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