凉山州冕宁县修理营泥石流成因分析及防治方案建议
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孙  元,李  娟2
(1.贵州省地矿局第二工程勘察院,贵州 遵义 563000;2.四川省煤田地质工程勘察设计研究院,四川 成都 610072)摘 要:凉山州是我省地质灾害高发的区域,尤其是老凉山区域,泥石流灾害最为严重。文章以凉山州冕宁县沙坝镇修理营泥石流为研究对象,从地形地貌及沟道条件,物源、水源条件等方面对修理营泥石流的成因进行分析。此外,论述了该泥石流冲淤特征、规模频率等基本特征,并对其发展趋势进行了预测,提出了相应的防治方案建议,为该泥石流的治理提供参考。
关键词:泥石流;修理营;形成条件;基本特征;防治方案中图分类号:P642.23    文献标志码:A    文章编号:2096-2789(2019)16-0247-02
作者简介:孙元(1983—),男,高级工程师,研究方向:岩土工程。
最后攻略修理营泥石流位于凉山彝族自治州冕宁县沙坝镇胜利村,根据现场调查访问,该沟在1989年9月4日发生了大规模泥石流活动,将原解放军的修理营、202团部、库房冲毁,造成通往西昌卫星发射中心的专用铁路掩埋,共造成解放军及当地村民数十人死亡。当时各支沟处均出现多处垮塌,形成“癞子头”景观,沟口平地被下切约3m 深,并将前缘3m 高平房掩埋;泥石流物质沿沟冲至沙坝河边,未造成堵江。对沙坝镇胜利村140户约580人、沙坝中心胜利学校约1500名学生、沟口的花岗岩厂房、通往西昌卫星发射中心的专用铁路及大量农田造成严重危害,潜在危险性大。由此可见,研究修理营泥石流的成因,提出可行的防治方案,具有十分重要意义。
1  泥石流成因
1.1  地形地貌及沟道条件
修理营泥石流主沟为龙王庙沟,长约3.2km ,沟域汇水面积约7.9km 2。支沟主要分布在沟域中上部区域,主要有6条较大支沟,分别为单梁沟、黄泥巴沟、麻地湾沟、双流槽沟、大槽沟和火烧沟,支沟长度相对较短,在500~1000m ,纵坡比降较大,均在350‰以上。
修理营泥石流沟域最高点高程约2560m ,位于沟域的北侧;最低点位于沟口出口与主河交汇处,高程约1600m ,相对高差约960m ,主沟平均纵坡降为202‰。修理营泥石流沟域总体上呈中上陡下部缓,沟域断面上游呈“V ”字形,两岸坡度为35~45°,上游植被较为发育,中段沟岸两侧斜坡多为坡上居民开垦耕地,植被较为稀疏。沟床高程1710m 以上区域,地形坡度较陡,沟道纵坡降较大,约为340‰,具有良好的流通条件;该区域汇水面积大,提供了形成泥石流的水动力条件;此外,该沟物源主要来自该区两岸坡面侵蚀物源和崩塌堆积物源,为主要的物源补给区域。可见该区不但具有较好的流通条件,也是泥石流的主要形成区,形成区与流通区分区特征不明显,故将其合并为形成流通区进行论述。沟床高程1710m 以下区域,沟道坡度为4~8°,平均纵坡比降约120‰。沟道两侧区域地势平坦,堆积区呈扇形分布,范围较大,主要为1989年泥石流堆积及此后历次泥石流堆积所致。将该区域定义为堆积区,堆积区内分布有大量居民房屋和工厂及耕地。
1.2  物源条件
修理营泥石流的物源类型主要为崩滑堆积物源、坡面侵蚀物源和沟道堆积物源三类。沟道两岸斜坡岩性主要为花岗岩,发育2组陡倾角结构面283°∠62°、156°∠70°和1组缓倾结构面358°∠22°,将岩体切割为块体,岩体局部解体,滑入沟床形成泥石流物源。花岗岩易于风化破碎,在暴雨冲刷下破碎岩体解体崩落至沟道形成泥石流物源;沟道两侧岸坡地形坡度在35~45°的区域,表层植被覆盖率低、覆盖层较厚且临沟的区域,在降雨或洪水的冲刷作用下,易沿着最不利破裂面向下滑动,或形成表层溜
滑,直接进入沟道内,成为泥石流发生的主要物源之一。
坡面侵蚀物源主要来自坡表为裸露残坡积物区域及耕地区域,因不适当的开垦,造成植被稀疏,形成大面积裸露的坡表,一旦遇到强降雨,雨水冲刷坡表,携带细粒物质就会进入沟道形成泥石流物源。参与泥石流活动的方式主要为水土流失及坡面冲刷,可能参与泥石流活动的物源量即主要受坡面侵蚀强度控制,而侵蚀强度主要受降雨量、斜坡结构、斜坡表层岩土体结构特征、斜坡坡度、植被特征、地震破坏情况等因素控制,坡面侵蚀物源分布区坡度在25~45°,坡度较大。侵蚀深度根据坡度、覆盖层松散程度有所不同,该泥石流沟大部分区域侵蚀厚度在0.2~1.0m 。作为泥石流的物源,具有静储量大、补给时间持续,补给方量大、单次参与泥石流活动的动储量小等特点。
崩滑堆积物源和坡面侵蚀物源主要分布在修理营上游地段,沟道堆积物源则在整个沟道内均有分布,越向下游段,储量越大。沟道堆积物参与泥石流活动的方式主要为揭底冲刷。
此外,支沟沟域及沟道内也存在较多的崩滑堆积物源及沟道堆积物源,且支沟纵坡比降大,各种物源启动条件好,极易进入主沟内,成为参与泥石流活动的主要物源来源。通过对该沟物源类型、分布位置的调查,初步可估算处该沟物源总量。其中,崩塌堆积物源总量约7.5万m 3,动储量约2.2万m 3;坡面侵蚀物源总量约56.0万m 3,动储量约1.6万m 3;沟道堆积物源总量约5.2万m 3,动储量约1.8万m 3;合计物源总量约68.7万m 3,动储量约5.6万m 3。1.3  水源条件2021高考答案英语
修理营泥石流的水源主要来源于大气降水,沟域内地下水不丰富,沟源处无海子、湖泊等地表水源。加之对历史泥石流暴发的因素分析,可见,暴雨形成的地表
2019年第16期
点,干湿分明,日照充足,年气温温差较小,日温差大等季风高原气候特点;研究区降水量丰富,年均降水量为1095mm ,年降水量最大值为1518.9mm ,最小值为1067.0mm ;日最大降雨量为164mm ,小时最大降雨量为150mm ,30min 最大降雨量约62mm ,10min 最大降雨量约24mm ,5min 最大降雨量16mm 。降雨集中在5~9月,最高可占全年降雨量的91.7%。集中、短时、强降雨为泥石流的发生提供了良好的水源条件。且泥石流沟域上部汇水面积大,沟道纵坡比降大,有利于地表水的径流和汇集,水动力条件满足。
2  泥石流基本特征
2.1  泥石流冲淤特征
修理营上游形成流通区内,岸坡坡度较大(多在30°以上),沟谷纵坡较陡(在300‰以上),泥石流的冲淤特征为以冲为主。堆积区分布于修理营下游段,沟道平均纵坡65%~112‰,沟道宽度较小,无明显冲刷痕迹,可判定该区泥石流冲淤特征为以淤为主。在1989年9月4日发生的大规模泥石流的主要物质均堆积在该区沟道内及沟道两侧。
2.2  泥石流堆积物叠置关系及成因
修理营泥石流主要在沟口存在较大的堆积范围,堆积区特征明显,最宽处约120m ,堆积物平均厚度达2~5m ,现今主沟道从中间通过,两侧村户房屋建筑较多,部分堆积区已被改造为耕地。可见,修理营泥石流堆积区的形成经历了复杂的地质历史变迁,堆积扇结构变化较为复杂,人类对扇区的改造非常强烈。
根据探槽揭露,该泥石流堆积扇存在多次叠加痕迹,堆积物粒径级配分级明显。目前,堆积区的范围已延伸至最下部公路处,范围较广;从堆积区的形态看,有较明显的叠加和清理痕迹,这显然是泥石流发展期活动的结果;此后,因人类工程活动的影响,起到了一定的归流作用,沟道走向明确。且历
传统营销史上发生过规模大、危害性大的泥石流活动,具备再次发生泥石流的基本条件,再次发生大规模泥石流灾害的可能性大。2.3  泥石流发生频率和规模
根据修理营泥石流历史发生次数少及时间间隔长的特点判断,该泥石流应为低频泥石流。沟道物源处在累积的过程,复核泥石流发展期的各项指标特征,处于发展期。修理营泥石流为暴雨沟谷型泥石流,规模为中型,易发程度属易发。考研时间2022考试时间
3  泥石流发展趋势预测
根据修理营泥石流成因机制和引发因素的分析,该泥石流物源条件充足,区域降雨量大,具备典型泥石流沟的地形地貌特征。遇到集中强降雨、暴雨等不利工况,沟域内的松散固体物源在暴雨或洪水的冲刷作用下,势
及降雨达到一定强度后,会再次诱发更大规模的泥石流灾害。若不对该泥石流进行治理,其发展趋势将进一步加剧,危害性加大,危害程度加大。
4  泥石流防治方案建议
基于泥石流是一种复杂多变的灾害形式,其发生具有一定的不确定性。基于此,其治理的关键在“防”和“治”两个方面。
“防”是以预防为主,“治”是采取拦挡、固源、排导、防护及生物工程等措施,对泥石流进行综合治理,保证安全。对泥石流沟的工程治理,往往是多种手段相结合的一种方式,根据具体的泥石流特点而定。建立可行的泥石流监测网络,或者采取必要的避险搬迁方式,确保治理工程施工中的安全,并为后续泥石流治理效果分析及灾害预警提供一定的基础数据。
治理工程措施应遵循安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便、与环境协调的原则。修理营泥石流采用拦防结合的治理思路,在沟域上部出山口处设置两座拦挡坝,结构形式采用缝隙坝形式,拦粗排细,在拦蓄一定量泥石流冲出物的同时,起到削弱减能、减缓流速、稳沟固床的作用;下部威胁对象分布区域,设计双边防护堤,沟道坡降较缓区域,进行铺底设计,确保泥石流顺利过流,同时起到防护作用。
仅仅采取工程措施是不够的,在防治的同时应严格控制沟域内的土地开垦量及树木砍伐程度,防止水土流失,还可采取植树造林、植草等简单、易实现的生物措施,加强山体土壤的抗侵蚀能力,保护沟域内的生态环境。同时,做好监测工作,设立专职监测员,加强防测。也可建立必要的雨量监测点,根据降雨情况分析预判可能发生泥石流的临界条件,及时、准确发出警报,确保危险区内居民不受泥石流的危害。
邓太阿和王仙芝谁厉害5  结束语
文章通过对修理营泥石流成因的研究,得出该泥石流沟汇水面积大、支沟分布多、沟道纵坡比降大等地形地貌特征,以及松散固体物源丰富、短时强降雨、水源条件好等特点。此处再次发生大规模泥石流活动的可能性大,建议进行必要的工程治理,确保危险区内居民的生命财产安全。
参考文献:
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