摘要:老凉山区域是地质灾害高发的区域,泥石流灾害非常严重。本论文以凉山州雷波县双河村猪牛河坝组泥石流为例,分析该泥石流形成的条件特征,论述该泥石流的基本特征,物源类型、冲淤特征、规模频率、形成机制等;并对该泥石流发展趋势进行预测,并在研究分析后提出防治方案。
关键词:泥石流;猪牛河坝;形成条件;防治方案
双河村猪牛河坝组泥石流的规模等级为中型。沟口处为双河口乡双河村。据调查,猪牛河坝组泥石流在1992年,1996年及2017年曾发生泥石流灾害,主要的威胁为沟口扇体上的双河村猪牛河坝组村民共29户共145人,其潜在经济损失约900万元。根据该泥石流沟目前的条件可判定,在持续暴雨条件下,提线沟具备,可能再次发生较大规模泥石流活动,其危害性非常大,该泥石流潜在危险性等级确定为中型。所以,需要对猪牛河坝组泥石流进行研究分析,研究其防治对策,进行施工治理。
1泥石流的形成条件
1.1地形地貌、沟道条件
根据勘查区所在的位置判断,勘查区属于侵蚀及溶蚀构造中山地貌。猪牛河坝组泥石流主要由主沟(提线沟)及其6条支沟组成,沟域形态近似树叶状。猪牛河坝组泥石流流域地势东高西低,主沟道长约5.56km,流域面积约7.47km2。根据历年泥石流爆发情况,该泥石流沟一次冲出量为1.2×104m3,其一次固体物质冲出量为0.3×104m3,沟口泥石流峰值流量为80m3/s,所以该泥石流规模等级为中型。
流域内的最高海拔约2370m,测区最低标高766m,相对高差约1604m,整体平均纵坡降261.24‰。猪牛河坝组泥石流沟在总体上呈现为U型沟谷地貌,以陡坡地貌为主的沟岸岸坡,岸坡一般坡度25°~50°,并发育一定数量狭长切割较浅的支沟,植被发育一般。主沟及支沟上游呈“V”字型,谷宽约5~15m,纵坡较陡,约260‰~350‰,沟床顺直,具有陡涨陡落山溪沟谷的特征,该段植被较发育。主沟中、下游段呈“U”型,谷宽约10~30m,沟道纵坡约260‰~120‰,主沟下游堆积区宽约25左右,地形较平坦,沟口及沟道前缘两侧为古泥石流堆积扇,现为居民居住区,即双河村猪牛河坝组居民。
1.2物源条件
猪牛河坝组泥石流物源类型为坡面侵蚀物源、人工堆积物源二类。坡面侵蚀物源为该泥石流沟的主要启动物源;沟床堆积物源,其分布于提线沟形成区的地段,以揭底冲刷的方式参与。通过本次勘查工作,对物源总量及动储量进行了统计。提线沟沟域内发育的坡面侵蚀物源区8处,其物源总量约为31.53×104m3,其中动储量约为5.33×104m3;沟道堆积物源总量约为10.83×104m3,其中动储量约为2.6×104m3;合计物源总量约为42.36×104m3,其中动储量约7.93×104m3。
1.3水源条件
猪牛河坝组泥石流水源其主要来源于大气降水。对比《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》的暴雨量等值线图,勘查区降雨比较丰沛,并且雨量相对集中,其雨强能够满足激发该泥石流的条件,该泥石流主要引发因素为暴雨。加之较陡的沟谷纵坡,对地表降水的径流和汇集非常有利,所以,该泥石流具备爆发的水源条件。
2泥石流基本特征
2.1泥石流冲淤特征
泥石流清水区冲淤特征为以冲为主,位于高程1400m以上部分,沟源高程约2370m,高程差为1000m,沟道长度为3.26km,清水区沟道纵坡比降较大。其清水区的汇流面积约为5.01km2。形成流通区沟道地貌类型为中山地貌区,高程差为640m,汇水面积为2.42km2,其沟道的长度约2.3km,平均纵坡降196‰。滑坡发育的沟段沟床堆积、堵塞严重,以堆积作用为主;物源不发育段沟床下切作用较强,较为通畅,以侧蚀及揭底冲刷作用为主。堆积区沟床的纵坡降为80‰~120‰,在堆积区上段的沟床有较大的纵坡降,具备形成较好的水动了条件。沟槽宽缓、开阔,表现的特征为冲淤平衡,堆积区下段,沟床纵坡降变缓,水动力的条件相对逐渐减弱,主要表现以淤积为主。
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2.2泥石流规模及频率特征
根据历年泥石流爆发情况,该泥石流规模等级为中型。对该泥石流灾害史的调查后发现,猪牛河坝组泥石流以往属中-低频泥石流。近年泥石流灾害史来看,1992年发生了较大规模的泥石流。现沟内的固体物源动储量达7.93×104m3,具备发生大规模泥石流的物源条件。
2.3泥石流的成因机制及引发因素
根据野外现场调查,形成因素主要有:(1)、该泥石流沟地形地貌类型为中山地貌类型。主沟沟道切割较深,两岸地形较陡,坡度为40°~60°。沟谷上游为“V”型谷,中下游为“U”型谷,具备形成泥石流的地形条件。(2)、该处泥石流物源类型主要为坡面侵蚀物源和沟床堆积物源。(3)、勘查区降雨量较大,且主要集中在5~9月,多为相对集中的暴雨,具备发生泥石流的水源。
3泥石流的易发程度分析及发展趋势预测
该泥石流正处于发展期,在暴雨、地震等的诱发作用下,可能发生较大规模的泥石流。本次调查结果表明,该泥石流为暴雨沟谷型泥石流。泥石流形成过程之中,有利的地形地貌提供了水源的汇聚条件。根据该泥石流沟域基本特征和参数,判定该泥石流的易发程度属于易发。
根据对该泥石流成因机制、引发因素分析,泥石流规模主要取决于沟域内累计的松散固体物源、动态变化情况、暴雨情况。在集中持续暴雨时,当沟域内累计较多松散固体物源,很可能发生较大规模泥石流。同时随着水土流失的进一步加剧,松散固体物源量也有可能大幅增加,一旦在大暴雨的诱发作用下,势必会引发大规模泥石流灾害。
4泥石流防治方案建议
本治理方案以“拦排结合”的治理总体思路,在沟道中上游尽可能稳固拦蓄松散固体物源,防止其集中启动的可能,在中上游物源控制基础上,在沟道中下游居民点分布处设置防护堤,防止洪水及泥石流对沟道两岸的村民产生危害。总体治理方案为缝隙坝+沟口防护堤+截弯取直+搬迁的“拦、排、护”综合治理方案。
1)防护堤
根据本沟域内保护对象分布和防治工程目标任务,针对泥石流保护对象及沟道特征布置防护堤1段。防护堤总长194.87m。防护堤形式为重力式防护堤,沟道底面布消能肋坎共9根,且对沟道进行沟道铺底工程。
(2)缝隙坝
在形成——流通区布置缝隙坝,拟设缝隙坝距沟口直线距离约420m,主要作用为对水流所携带固体物质进行拦截,以便能顺畅地排入火烧棚河中。主要作用在于拦蓄固体位置,降低沟床纵比降,起到固源作用。
(3)截弯取直
在原沟道弯度较大处采用截弯取直方法对泥石流进行排导。
(4)搬迁安置
经当地政府与居民协商决定,对部分居民进行搬迁安置。
参考文献
[1]潘悬,李铁峰.灾害地质学[M].北京,北京大学出版社,2002.
[2]李娟,孔焱东.凉山州宁南县鲁堵沟泥石流灾害成因及防治对策研究[J].科技创新导报,2017(11):152-153.
[3]刘希林.泥石流风险评价中若干问题的探讨[J].山地学报,2000,18(4):341.
[4]陈宁生.西南山区泥石流防治工程效益浅析[J].成都理工大学学报:自然科学版,2013,40(1):50-58.
收稿日期:2019-07-30
作者简介
王飞(1986-),男,四川成都,助理工程师,从事水文地质和矿产勘查工作。
论文作者:王飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/20
标签:泥石流论文; 沟道论文; 河坝论文; 防护堤论文; 条件论文; 地貌论文; 暴雨论文; 《基层建设》2019年第19期论文;