淺談進(jìn)財溝泥石流的治理建議

張栗瑞，魯 科，王 敏，孫 波，黃 翔，唐 敏，舒智銘

（四川省地質(zhì)工程勘察院集團(tuán)有限公司，四川 成都 610036）

進(jìn)財溝泥石流位于寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)新華村3組，該溝歷史上未爆發(fā)泥石流，受“8.22”強(qiáng)降雨影響，于2019年8月21日、22日爆發(fā)泥石流，自形成流通區(qū)中下游溝道至堆積區(qū)內(nèi)主溝段直至溝口均形成了較明顯泥石流堆積，泥石流堆積呈長條狀沿溝分布，溝口堆積扇面積為1.05萬m2，沖出方量約3萬m3，淤埋351國道100m，沖毀村道500m、掩埋房屋4棟，直接經(jīng)濟(jì)損失約200萬元，所幸未造成人員傷亡。根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求和有關(guān)程序，為了切實做好重大地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保災(zāi)區(qū)人民群眾生命財產(chǎn)安全，受寶興縣自然資源和規(guī)劃局的委托，承擔(dān)了寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)新華村3組進(jìn)財溝泥石流搶險救災(zāi)項目的勘察、設(shè)計工作。項目組立即開展了野外勘查工作，獲得自然地理、地質(zhì)環(huán)境和泥石流形成條件，提出治理措施。

1 地質(zhì)環(huán)境

1.1 地層巖性

主要為花崗巖，淺灰、灰白、淺綠色，細(xì)-中粒花崗結(jié)構(gòu)，他形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，局部有微文象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成份主要為酸性斜長石（5-45%）、斜鉀長石（45-5%）石英（20-40%）、黑云母（2-6%））。主要分布于第一級跌水陡坎-溝口地段，抗風(fēng)化能力弱，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度大。

1.1.2 前震旦系黃水河群下段（Pthn1）

以凝灰?guī)r為主，灰綠色，巖質(zhì)堅硬，但受區(qū)域構(gòu)造作用影響，巖體裂隙發(fā)育，巖石破碎，經(jīng)風(fēng)化后多呈碎塊狀。主要分布于溝源-第一級跌水陡坎段。

1.1.3 第四系全新統(tǒng)松散堆積

碎石土：黃褐色、褐黃色，結(jié)構(gòu)松散；碎石成分主要為花崗巖、凝灰?guī)r，多呈弱風(fēng)化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：0粒徑大于200mm的塊石占15-25%，據(jù)地面調(diào)查，最大塊徑可達(dá)80cm，200-60mm的碎石占40-50%，60-2mm的角礫占10-15%，巖屑、細(xì)砂及粉粘粒充填，結(jié)構(gòu)不均，局部為塊石土或含碎石粉質(zhì)粘土，透水性較好。

碎石土：灰白、灰綠色，結(jié)構(gòu)松散；碎石成分主要為凝灰?guī)r，多呈弱風(fēng)化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：粒徑大于200mm的塊石占10-20%，據(jù)地面調(diào)查，最大塊徑可達(dá)40cm，200-60mm的碎石占45-50%，60-2mm的角礫占10-15%，巖屑、細(xì)砂及粉粘粒充填，結(jié)構(gòu)不均，局部為含碎石粉質(zhì)粘土，透水性較好。

主要為塊碎石土，灰白色、灰黃色，結(jié)構(gòu)松散，塊石成分主要為花崗巖、凝灰?guī)r，多呈弱風(fēng)化狀，磨圓較差，呈次棱角狀，大小混雜，分選較差；一般粒組組成：粒徑大于200mm的塊石占40-50%，據(jù)地面調(diào)查，最大塊徑可達(dá)1.3m以上，多具架空現(xiàn)象，200-60mm的碎石占20-30%，60-2mm的角礫占20-30%，其中進(jìn)財溝泥石流近溝口段主要為為碎石土，透水性較好。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

勘查區(qū)歷經(jīng)多次構(gòu)造變動，形成了不同特征的構(gòu)造體系，處巨型“歹”字型構(gòu)造體系中部與龍門山北東向構(gòu)造帶結(jié)合部位，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺斷裂發(fā)育。以趕羊溝斷裂（龍門后山斷裂）為界，北部為金湯弧形構(gòu)造帶，中南部為龍門山構(gòu)造帶。

1.3 水文地質(zhì)條件

根據(jù)地下水賦存條件，將勘查區(qū)地下水類型分為兩種：松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

松散巖類孔隙水：儲水物質(zhì)主要為滑坡堆積體、崩坡積體、泥石流堆積體。崩坡積及滑坡堆積分布于斜坡上，結(jié)構(gòu)松散，其孔隙較大，加之堆積體縱坡較陡，因而透水而不含水，無統(tǒng)一地下水位，其賦水性差，地下水較貧乏。

基巖類裂隙水：賦存于花崗巖、凝灰?guī)r裂隙中，裂隙發(fā)育受構(gòu)造控制，總的基巖裂隙水賦存條件差，地下水量貧乏。

2 泥石流形成條件分析

2.1 地形地貌及溝道條件

該泥石流溝在地形地貌上主要表現(xiàn)為四方面的特征：支溝不發(fā)育，主溝較順直；岸坡對稱，斜坡坡度較大；主溝縱坡降溝源較陡，中下游相對平緩；溝道狹窄。

2.2 物源條件

崩滑堆積物源為點狀分布的集中性物源，據(jù)本次勘查，進(jìn)財溝溝域內(nèi)共發(fā)育不同規(guī)模的崩滑堆積物源點7處，均為滑坡堆積物源，按規(guī)模劃分均為小型，由于進(jìn)財溝局部段，特別是中游深切地段，地形坡度較大，因此溝岸多為陡坡，易形成崩塌、滑坡，長期積累便為泥石流運動提供直接的物源。

溝內(nèi)物源區(qū)主要分布于溝谷中下段，主要是受溝水側(cè)蝕溝岸、陡坎處揭底溝床形成的固體物源。溝床內(nèi)早期松散堆積物及靠近主溝兩側(cè)的松散洪水堆積物，受徑流的長期侵蝕沖刷，易局部垮塌，尤其在泥石流作用下，隨短時徑流量的增加，侵蝕能力增強(qiáng)，使得這些松散固體物質(zhì)被鏟刮裹挾成為泥石流重要補給物質(zhì)。

2.3 水源條件

據(jù)寶興氣象站資料，多年平均降雨量1101.5mm，最大年降雨量為1279.0mm，最大日降雨量達(dá)123.5mm，最大三小時降雨量80.0mm以上。降雨量主要集中于5-9月，兩季降雨量占全年的85%，其中7、8兩月降雨量更為集中，7月為266.3mm，8月為285.8mm，兩月累年平均降雨量達(dá)552.1mm，占全年降雨量的50%。

3 泥石流流體重度

3.1 現(xiàn)場調(diào)查試驗法

本次勘查中利用“8.22”泥石流調(diào)查試驗成果，8.22泥石流調(diào)查采用現(xiàn)場調(diào)查法并結(jié)合泥漿泥痕跡相似法綜合測定泥石流體重度。其計算公式為：

式（5-1）中 ：

Gc—樣品的總質(zhì)量，t；

V—樣品的總體積，m3。

3.2 雨洪法

采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》推薦的推理公式：

式（4-1）中：QB―設(shè)計洪峰流量，m3/s；

?―洪峰徑流系數(shù)；

S―暴雨雨力，即最大1小時暴雨量，mm/h；

τ―流域匯流時間，h；

n―暴雨衰減指數(shù)；

F―流域面積，km2。

匯流參數(shù)m值的計算公式為：

設(shè)計泥石流峰值流量計算

其計算公式為：

式(5-3)中：Qc―泥石流洪峰流量（m3/s）；

QB―清水洪峰流量（m3/s）；

(1 + ?c)―可參照表G.2確定；

Φc―泥石流泥沙修正系數(shù)，；

γc―泥石流容重（t/m3）；

γw―清水容重（t/m3）；

γs―固體物質(zhì)實體容重（kN/m3），γs＝27kN/m3；

Du―堵塞系數(shù)。

3.3 形態(tài)調(diào)查法

形態(tài)調(diào)查法計算公式為：

式中：

Qc—泥石流斷面峰值流量（m3/s）；

Wc—泥石流過流斷面面積（m2）；

Vc—泥石流斷面平均流速（m/s）。

3.4 綜合取值

由于8.22泥石流調(diào)查是根據(jù)實際發(fā)生泥石流情況測定的泥石流重度，就溝道內(nèi)泥石流堆積地貌及物質(zhì)組成而言，現(xiàn)場調(diào)查法并結(jié)合泥漿泥痕跡相似法綜合測定準(zhǔn)確程度較高，故而宜以現(xiàn)場調(diào)查試驗成果作為泥石流設(shè)計的依據(jù)，因此頻率1%下進(jìn)財溝中、下游1.82t/m3；溝口1.86t/m3；1#支溝溝口重度1.88t/m3。

4 治理措施

進(jìn)財溝泥石流易發(fā)性為易發(fā)，形成的泥石流性質(zhì)為粘性泥石流，隨著溝道縱坡的變化，流體向山洪性質(zhì)轉(zhuǎn)變，在形成流通過程中，沿程溝道較順直，泥位線低于防治對象位置，目前主要威脅溝口一帶安置點及居民聚居區(qū)。因此，結(jié)合這樣的特點，治理工程重點在溝口一帶，總體方案本著“以排為主”的治理思路采用“清淤+防護(hù)堤+涵洞改造”進(jìn)行治理。

5 結(jié)論與建議

（1）進(jìn)財溝溝口段為居民集中居住區(qū)，是主要保護(hù)對象，結(jié)合泥石流發(fā)育特征，根據(jù)泥石流過流斷面的需要，在進(jìn)財溝溝口居民區(qū)分布段設(shè)置防護(hù)堤，引導(dǎo)泥石流向下游運動，保護(hù)兩岸居民的安全。

（2）考慮治理工程功效為保障危險區(qū)內(nèi)農(nóng)戶不受泥石流災(zāi)害影響，根據(jù)過流需要，對4#涵洞進(jìn)行了改造。

（3）泥石流防治工程可保護(hù)上述危險區(qū)人們生命財產(chǎn)安全，同時通過進(jìn)財溝泥石流的治理，可改善生產(chǎn)生活環(huán)境，保護(hù)安置點安全，為地方建設(shè)和旅游開發(fā)創(chuàng)造良好的環(huán)境，并為地方帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。