沙地河泥石流災害的發(fā)展趨勢分析及治理方案建議

王碧雪 王大林 楊正平

摘要：沙地河紅河水系毗雄江一支流，發(fā)源于彌渡縣苴力鎮(zhèn)沙地村東北部山區(qū)，流經沙地村后匯入毗雄江，區(qū)域內山高坡陡，匯水能力強，近些年多次爆發(fā)泥石流災害，主要形式以在堆積區(qū)淤積、漫流的形式對下游堆積區(qū)內的居民、房屋、公路構成直接的威脅和危害，通過對沙地河泥石流災害的基本特征、形成機理及對沙地河泥石流災害發(fā)展趨勢進行分析，探討沙地河泥石流災害的防治方案建議，并為預防和防治類似泥石流災害提供經驗。

關鍵詞：泥石流;災害;發(fā)展趨勢;治理方案

0 前言

沙地河源于東北部山區(qū)，由北東至南西徑流，流經沙地村后匯入毗雄江。沙地河流域山高坡陡，地質環(huán)境條件復雜，坡面侵蝕作用強烈，降雨豐富而集中，具有短時間內地表水匯聚的水流條件，水流湍急，對岸坡的淘蝕能力強，溝床沖刷破壞嚴重，為泥石流的暴發(fā)提供了較好的水源條件和豐富的物源條件，加劇了沙地河泥石流的危害，是彌渡縣地質災害的易發(fā)區(qū)。據(jù)現(xiàn)場調查及史料記載，1976年、1986年、2014年沙地河多次爆發(fā)泥石流災害，對溝口堆積扇上的居民、房屋、公路造成嚴重危害，同時大量松散固體物源匯入毗雄江，多次形成堰塞湖，極大的威脅了下游村莊居民的生命財產安全，據(jù)統(tǒng)計，最近幾次泥石流災害共造成的當?shù)氐闹苯咏洕鷵p失已逾幾百萬元，嚴重制約著當?shù)厣鐣洕陌l(fā)展。為保護當?shù)鼐用竦纳敭a安全，促進當?shù)亟洕鐣暮椭C發(fā)展，對沙地河泥石流的發(fā)展趨勢分析并提出可行的防治措施建議顯得尤為重要和緊迫，同時也為該地區(qū)泥石流的防治工作提供一定的借鑒和參考。

1 泥石流的基本特征

沙地河位于沙地村東北部，自北東至南西流經沙地村后直接匯入毗雄江，總體展布方向240°。整個流域面積約0.35km2，最高點高程1914m，最低點高程1617m，溝道長約1.02km，平均縱坡降256.76‰，相對高差約297m。該泥石流溝，溝寬一般8～20m不等，兩側岸坡坡度20°～50°，溝谷橫斷面多呈“V”字型，無常年水流。溝岸兩側坡體植被覆蓋率差，大部分區(qū)域表土裸露明顯，兩側坡體松散固體物源豐富，為泥石流的形成提供了豐富的物源條件。

根據(jù)現(xiàn)場調查，沙地河流域出露巖體以二疊系上統(tǒng)深灰色砂巖（P2）為主，該巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，強風化層厚度較大，加上表土裸露面積較大，雨水沖蝕，大量固體松散物堆積在溝道內，因此，溝道兩側坡體上的坍滑體、溝床堆積物及兩側坡體上的殘坡積層就成為了固體物源的主要來源。據(jù)統(tǒng)計，沙地河流域內總的物源量約為38.53×104m3，可能參與泥石流活動的物源動儲量約1.87104m3，占總物源量的4.85%，一次泥石流沖出的最大固體物質總量約0.04×104m3，占可移動物源量的2.13%。

泥石流基本動力學參數(shù)通過《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0220-2006）規(guī)定和要求進行計算，計算結果見下表。

2 泥石流形成的機理與特點

該地區(qū)地震活動頻繁，巖石松動破碎，斜坡較陡，滑坡及活動性沖溝較發(fā)育;加之風化剝蝕強烈，坡殘積物厚度大，松散固體物質極為豐富;毀林開荒、陡坡耕植等不合理的人類工程活動，造成坡殘積層表土結構松散。當遇高強度暴雨或單點暴雨時，在流域上部山坡和溝谷內形成地表徑流和溝道水流，水流不斷侵蝕坡面，沖刷溝床，搬運山坡上的松散細粒固體物質，水流中固體物質含量逐漸增加，產生坡面和溝谷泥石流;又因各溝谷上部地形有利于匯集降水形成洪流，使坡面、沖溝泥石流匯入主溝后流速加快;進入溝谷的中上部，滑坡物質大量堆積于溝道中，且物質顆粒較粗，河床糙率大，泥石流規(guī)模不斷增大，流體中固體物質重新組合。

在物源區(qū)上部形成坡面和沖溝泥石流，中上部坡陡谷深，除大量滑坡物質匯入外，還沖刷溝岸和溝床，攜帶大量松散固體物質匯入，泥石流規(guī)模再此段明顯增大;流通區(qū)溝床縱坡降較大，溝床坡度相對穩(wěn)定，溝床及岸坡大多基巖裸露，泥沙輸移條件好，流速較快;堆積區(qū)地勢平坦開闊，以淤埋為主，從而對堆積區(qū)內的房屋、建筑及居民的生命財產構成嚴重的威脅和危害。

3 泥石流發(fā)展趨勢

目前，沙地河泥石流的發(fā)育階段處于發(fā)展期，在一個相當長的時期內泥石流的發(fā)展趨勢不會減弱，且沙地河于1976年、1986年、2014年雨季均發(fā)生泥石流災害，說明該流域具備了發(fā)生泥石流地質災害的條件。加上流域內分布的地層巖性及流域附近的二郎斷裂、紅河斷裂的影響，一旦發(fā)生強烈地震，將會直接引起崩塌、滑坡等重力侵蝕，繼續(xù)增加溝床內的松散固體物質，為泥石流的形成提供更加豐富的物源條件，使得泥石流啟動的激發(fā)條件降低，當遭遇一定強度的暴雨時，促使泥石流的活動性再次增強。因此，受降雨、地震活動及人類工程活動的影響，泥石流災害將在很長一段時間內呈現(xiàn)只增不減的

4 泥石流治理方案建議

結合沙地河泥石流流域的地形條件，工程地質條件、物源發(fā)育的分布情況及威脅對象的威脅方式等，以因災設防為原則，以保護當?shù)鼐用竦纳敭a安全為目的，提出了沙地河泥石流工程治理以“攔擋為主、排導為輔”的防治思路。

在泥石流上游坡體物源發(fā)育區(qū)設置攔擋工程，盡大程度的把松散的固體物源攔擋在上游，一是減緩溝床，抬高溝床的侵蝕基準面，減小泥石流流速，減小泥石流或洪流對兩側坡體的侵蝕強度，同時對兩側坡體進行反壓，從而達到固床穩(wěn)坡作用;二是可減少泥石流固體松散物質補給量，降低泥石流的水動力條件，調節(jié)泥石流下泄峰量，對泥石流起削弱調節(jié)作用。

在泥石流堆積區(qū)威脅對象分布區(qū)設置防護堤工程，確保泥石流順利通過沙地村，保護溝道兩側居民及房屋的安全。

參考文獻

[1]《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0220-2006）

[2]《泥石流災害防治工程設計規(guī)范》（DZ/T0239-2004）

[3]王進聰.舟曲特大山洪泥石流形成機制與治理方法.甘肅省地礦局第二地勘院

[4]崔鵬.泥石流起動條件及機理的實驗研究.成都山地災害與環(huán)境研究所

[5]譚炳炎.走進泥石流.西南交通大學出版社