拉薩市柳梧鄉(xiāng)卡龍孔溝泥石流特征與發(fā)展趨勢(shì)

徐琳，肖進(jìn)，胡林，單增卓瑪，格桑平措，趙海華，達(dá)娃

拉薩市柳梧鄉(xiāng)卡龍孔溝泥石流特征與發(fā)展趨勢(shì)

徐琳1，肖進(jìn)1，胡林1，單增卓瑪2，格桑平措2，趙海華2，達(dá)娃2

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì)，四川 綿陽(yáng) 621000；2.西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局地?zé)岬刭|(zhì)大隊(duì)，拉薩 850032；）

柳梧鄉(xiāng)卡龍孔溝于2018年7月29日暴發(fā)泥石流，造成溝口農(nóng)戶1間房屋被損毀，目前威脅7戶36人及房屋、公路等。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)卡龍孔溝具有溝域面積不大，但相對(duì)高差大、主溝縱坡降大的有利水動(dòng)力條件。溝域內(nèi)物源較豐富，包括溝道堆積物源、滑坡物源、坡面侵蝕物源，松散物靜儲(chǔ)量約23.04×104m3，可參與泥石流運(yùn)動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為2.66×104ｍ3。近年來(lái)強(qiáng)降雨天氣頻發(fā)，卡龍孔溝再次發(fā)生泥石流的可能性較大，建議盡快采取工程治理措施。

拉薩市；卡龍孔溝；泥石流；發(fā)育特征；發(fā)展趨勢(shì)

卡龍孔溝泥石流位于拉薩市柳梧街道德陽(yáng)村3組南側(cè)，行政區(qū)屬拉薩市高新區(qū)，距離市區(qū)31km，可經(jīng)拉薩至貢嘎機(jī)場(chǎng)高速、村通公路直接到達(dá)。2018年7月29日，卡龍孔溝暴發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害，造成泥石流堆積區(qū)前緣農(nóng)戶1間房屋被淤埋。

近年來(lái)，隨著地災(zāi)調(diào)查工作的深入，相關(guān)學(xué)者對(duì)地質(zhì)災(zāi)害開(kāi)展了眾多深入的研究（何偉，2019；李世川等，2019；李永建等，2020；葉鈴和胡陽(yáng)，2020），對(duì)青藏高原地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征也有眾多的探討（劉剛等，2017；孟暉等，2004；彭建兵等，2004；李永化等，2002）。筆者2019年10月對(duì)卡龍孔溝泥石流進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘查工作，本文對(duì)該泥石流的形成條件和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了初步分析，旨在為西藏地區(qū)地災(zāi)防治提供建議。

1 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境概況

卡龍孔溝泥石流溝域發(fā)育有3條近東西向延伸、北傾逆斷層，F(xiàn)1（色且里斷層）斷面波狀彎曲，斷裂發(fā)育于塔克那組（K1）灰?guī)r與楚木龍組（K1）石英砂巖間，斷裂兩側(cè)地層產(chǎn)狀相抵，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育1～2m寬的破碎帶，巖石破碎，局部見(jiàn)灰?guī)r具糜棱巖化，斷裂上盤(pán)主要由灰?guī)r構(gòu)成，多形成陡崖，地貌特征極為明顯。F3（桑古棍巴-直拉斷裂）為研究區(qū)內(nèi)重要的斷裂構(gòu)造之一，規(guī)模相對(duì)較大，斷裂通過(guò)處發(fā)育沖溝、埡口、鞍部及冰磧谷等負(fù)地形地貌，斷層帶內(nèi)巖石極為破碎，硅化強(qiáng)烈，地層產(chǎn)狀多變。F2夾持于F1和F3之間，規(guī)模較小。區(qū)內(nèi)發(fā)育第四系沖洪積、殘坡積、泥石流堆積等松散堆積層和白堊系下統(tǒng)塔克那組（K1）灰?guī)r、石英砂巖，楚木龍組（K1）巖屑石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖等（圖1）。

圖1 卡龍孔溝泥石流溝域示意圖

研究區(qū)地處喜馬拉雅地震帶，自1915年以來(lái)共發(fā)生過(guò)6次6級(jí)以上地震。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），區(qū)內(nèi)地震基本烈度為Ⅷ，反應(yīng)譜特征周期為0.45s，地震動(dòng)峰值加速度分別為0.15g。

2 泥石流特征

卡龍孔溝泥石流位于西藏自治區(qū)拉薩市堆龍德慶區(qū)柳梧街道德陽(yáng)村3組，拉薩河左岸德陽(yáng)浦支溝。沖出物堆積量3×104m3左右，為中型泥石流。主溝長(zhǎng)2.25km，流域面積1.1km2?？埧诇蠝瞎刃螒B(tài)呈“V”型谷，僅有兩條小型支溝，長(zhǎng)不足500m；溝谷最寬處120m，最窄處2～5m；流域高差1050m，主溝平均縱坡降466.7‰，流向?yàn)?1°。溝床呈上陡下緩，溝內(nèi)有常年性流水，主要為大氣降水，該泥石流形成區(qū)地勢(shì)陡峭，基巖裸露；流通區(qū)位于中下段，有大量物源；堆積區(qū)位于溝口，呈扇狀。威脅溝口堆積區(qū)前緣德陽(yáng)村3組7戶36人的生命財(cái)產(chǎn)安全，潛在經(jīng)濟(jì)損失500萬(wàn)元。

3 泥石流形成條件

3.1 地形地貌條件

清水區(qū)分布高程4420～4850ｍ，主溝道不發(fā)育，以坡面小沖溝為主，長(zhǎng)670m，坡降641.8‰，清水區(qū)面積0.28km２，山坡坡度較陡，一般40°～50°。清水匯集方式主要為山坡型，具備水源匯聚的良好地貌形態(tài)（圖2），為泥石流啟動(dòng)提供強(qiáng)勁的水動(dòng)力。

形成區(qū)包括2條支溝，高程4420～3890m，高差530m，長(zhǎng)1300m，平均縱坡降407.7‰。溝域上中游兩岸斜坡陡峭，局部陡直，溝道坡度16°～32°，溝道寬2～10m（圖3）。形成區(qū)溝道兩側(cè)岸坡受沖刷切割影響，溝道岸坡形成了陡坎、陡坡，陡坎高2～10m，岸坡以上斜坡坡度30°～45°，局部更陡，斜坡下部多有殘坡積碎石土覆蓋，下伏基巖為楚木龍組砂巖、板巖等。

圖2 清水區(qū)地貌特征

圖3 形成區(qū)溝道特征

圖4 流通區(qū)溝道特征

圖5 堆積區(qū)及威脅對(duì)象

圖6 溝道堆積物源

圖7 滑坡物源

流通區(qū)高程3830～3890m，高差60m，長(zhǎng)275m，平均縱坡降218.2‰。溝道寬10～20m；堆積有大量碎塊石、細(xì)砂等（圖4），堆積厚5～10m，為泥石流形成提供大量溝道堆積物源。

堆積區(qū)高程3800～3830m，高差30m，長(zhǎng)140m，寬100m，面積0.01km2，泥石流堆積物厚度大于15m，呈扇形，堆積扇下方為德陽(yáng)村3組居民區(qū)（圖5）。

3.2 物源條件

卡龍孔溝溝谷堆積松散固體物源較豐富，分布較集中。包括溝道堆積物源、滑坡物源、坡面侵蝕物源三類。物源靜儲(chǔ)量23.04×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量2.66×104m3。

（1）溝道堆積物源

主要分布在主溝，1#與2#支溝規(guī)模較小，植被較發(fā)育，溝道無(wú)松散物堆積現(xiàn)象。主溝溝道比較順直，溝道物源在上、中、下游均有分布，局部淤積較多（圖6），由塊碎塊石組成，碎塊石成分以砂巖、板巖為主，磨圓度、分選性較差，粒徑2～40cm，個(gè)別塊石粒徑達(dá)80cm，為老泥石流堆積物，少數(shù)為地表水沖刷坡面帶來(lái)物源。參與泥石流方式為溝床揭底沖刷，掏蝕及拉槽下切后，兩側(cè)岸坡失穩(wěn)參與泥石流物源兩部分組成。動(dòng)儲(chǔ)量取決于溝道沖刷深度和寬度，沖刷深度與溝道形態(tài)特征、寬度、縱坡降、水動(dòng)力條件、堆積物顆粒級(jí)配及結(jié)構(gòu)特征等決定。

卡龍孔溝主溝長(zhǎng)2.25km，最寬處20m，最窄2m；堆積物分布于形成區(qū)、流通區(qū)段長(zhǎng)1.3km，松散固體物源7.8×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量2.34×104m3。

（2）滑坡物源

有滑坡物源1處，位于主溝中上游左岸，滑坡呈圈椅狀，沿基覆面滑動(dòng)，滑坡長(zhǎng)40m，寬30m（圖7），滑體平均厚2m，滑坡物源2400m3，可參與泥石流動(dòng)儲(chǔ)量200m3。

（3）坡面侵蝕物源

卡龍孔溝泥石流溝域內(nèi)植被較發(fā)育，覆蓋率70%，以高原草甸為主，少量灌叢等，坡面受侵蝕不明顯，僅局部岸坡有小范圍、小規(guī)模的侵蝕現(xiàn)象（圖8）。

圖8 坡面侵蝕物源

侵蝕方式為暴雨侵蝕，侵蝕強(qiáng)度受降雨量、斜坡結(jié)構(gòu)、斜坡表層巖土體結(jié)構(gòu)特征、斜坡坡度、植被特征、地震破壞情況等因素控制。坡面侵蝕物源規(guī)模較小。調(diào)查坡面侵蝕物源21處，靜儲(chǔ)量15×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量3000m3。

3.3 水源條件

降水是卡龍孔溝泥石流發(fā)生主要?jiǎng)恿σ蛩?。冰雪融化水相?duì)較緩慢，流域面積較大，水動(dòng)力相對(duì)較弱，攜帶能力也較差。據(jù)氣象資料，區(qū)內(nèi)多年平均降水量495.7mm，集中在6～9月（圖9），最大年降水量637.8mm，極端最大降水量637.80mm/a（2014年），最大日降雨量50.5mm/d。2018年7月29日，拉薩氣象站監(jiān)測(cè)日降雨量為25.7mm/d，堆龍德慶氣象監(jiān)測(cè)日降雨量為40.3mm/d。是導(dǎo)致泥石流發(fā)生主要因素。

圖9 研究區(qū)月平均降雨特征統(tǒng)計(jì)圖

4 泥石流運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

4.1 泥石流容重

現(xiàn)場(chǎng)配漿得到泥石流容重1.70～1.86t/m3，平均值1.79t/m3。根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0220-2006），卡龍孔溝泥石流進(jìn)行易發(fā)程度評(píng)分，得分100分，屬中易發(fā)。查表得到其泥石流重度1.690t/m3，低于現(xiàn)場(chǎng)配漿試驗(yàn)值。采用現(xiàn)場(chǎng)配漿得到重度1.79t/m3。

4.2 泥石流流速計(jì)算

泥石流容重取值1.79t/m3，為粘性泥石流，流速采用粘性泥石流通用公式進(jìn)行計(jì)算：

VC=KHC2/3IC1/5

式中Vc為泥石流斷面平均流速（m/s）；Hc為泥石流平均泥深，本次取值0.5m；Ic為泥位縱坡率，本次取值0.466；k為粘性泥石流流速系數(shù)，根據(jù)查表確定取值10?？埧诇夏嗍髁魉贋?.41m/s。

4.3 泥石流流量計(jì)算

采用形態(tài)調(diào)查法，以流速乘以過(guò)流斷面面積得到。流通區(qū)斷面面積15m2，計(jì)算泥石流斷面峰值流量81.15m3/s。

5 泥石流發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，從拉薩氣候變化特征來(lái)看，區(qū)域性或局地性極端氣候頻繁出現(xiàn)，降水強(qiáng)度呈增大趨勢(shì)（多典洛珠等，2020）。泥石流溝域中的松散物源會(huì)不斷向溝道中匯聚（圖10），若再次發(fā)生日降雨量大于25mm降雨，卡龍孔溝可能會(huì)再次暴發(fā)泥石流。

6 結(jié)論

（1）卡龍孔溝泥石流主溝縱坡降大，物源較豐富，包括溝道堆積物源、滑坡物源，溝域松散物源靜儲(chǔ)量23.04×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量2.66×104ｍ3。

（2）卡龍孔泥石流容重1.79t/m3，流速為5.41m/s，斷面峰值流量81.15m3/s。

（3）卡龍孔溝溝道堵塞明顯，泥石流掏蝕岸坡，溝岸垮塌、滑坡失穩(wěn)，加大可補(bǔ)給泥石流松散物。近年來(lái)強(qiáng)降雨天氣頻發(fā)，再次發(fā)生泥石流可能性較大。建議盡快采取工程治理措施。

圖10 卡龍孔溝中上游滑坡段剖面圖

何偉．2019．蘆山縣洞峽子溝泥石流工程地質(zhì)特征及成因機(jī)制分析[J]．地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)；30(4)：3-8.

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Characteristics and Development Trend of Debris Flow in Carongkong Gully, Niu New Area, Lhasa

XU Lin1XIAO Jin1HU Lin1Tenzin Zhuoma2KelsangPhuntsok2ZHAO Hai-hua2Dawa2

(1-Northwest Sichuan Geological Party, BGEEMRSP, Mianyang, Sichuan 621000; 2- Geothermal Geological Party, Bureau of Geology and Exploration and Exploitation of Mineral Resources of Tibet Autonomous Region, Lhasa 850032)

The Carongkong gully debris flow in Niu New Area, Lhasa happened on July 29, 2018, destroying a farmhouse.It currently threatens the safety of local residents and roads. The Carongkong gully has favorable hydrodynamic conditions with small area, large relative height difference and large longitudinal gradient of the main gully. There are abundant material sources in the gully region with static loose material of 23.04×104m3and dynamic loose material of 2.66×104m3. There is a high possibility of debris flow occurring again in the Carongkong gully due to frequent heavy rainfall in recent years. It is suggested to take control measures as soon as possible.

debris flow; development trend; Carongkong gully; Lhasa

P642.23

A

1006-0995（2021）04-0622-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.016

2020-10-20

西藏自治區(qū)堆龍德慶區(qū)1:5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查

徐琳（1986— ），男，四川綿陽(yáng)人，碩士，高級(jí)工程師，從事區(qū)域地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作