嚴(yán)陵河泥石流特大型地質(zhì)災(zāi)害綜合治理

何 山，李 婷，張 航，張致遠(yuǎn)，石記鵬

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001；2.南陽(yáng)市礦山環(huán)境生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)研究中心，河南 南陽(yáng) 473000）

為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院有關(guān)決策部署要求，提高特大型地質(zhì)災(zāi)害防治資金預(yù)算安排的科學(xué)性、規(guī)范性和精準(zhǔn)度，充分發(fā)揮項(xiàng)目?jī)?chǔ)備庫(kù)作用，形成對(duì)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力支撐，根據(jù)相關(guān)要求，對(duì)嚴(yán)陵河泥石流特大型地質(zhì)災(zāi)害綜合治理進(jìn)行了研究[1-5]。嚴(yán)陵河泥石流溝近期曾于先后2次突發(fā)泥石流，毀壞耕地13.33 hm2，縣級(jí)以上公路累計(jì)25 km、鄉(xiāng)村道路累計(jì)74.3 km，橋涵8座、線桿145根、房屋363間，豬60頭，樹(shù)木7萬(wàn)株等，直接經(jīng)濟(jì)損失1 600多萬(wàn)元。近年來(lái)，該泥石流每逢汛期都有小規(guī)模、危害程度不同的泥石流災(zāi)害發(fā)生。嚴(yán)陵河泥石流屬溝谷型泥石流，源于縣境內(nèi)高丘鎮(zhèn)東莊，沿河一帶屬中山、低山丘陵地貌，沿岸山體坡度35°～55°，流域內(nèi)村莊密布，一旦突發(fā)大規(guī)模泥石流災(zāi)害，危害后果將不堪設(shè)想。該泥石流現(xiàn)仍威脅下游前杜營(yíng)、堂子灣、谷營(yíng)、杜家溝、曹坪、孫家莊等自然村1 700間房屋，1 500余人及4 500余萬(wàn)元財(cái)產(chǎn)的安全。對(duì)嚴(yán)陵河泥石流進(jìn)行工程治理，從而消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，減輕地質(zhì)災(zāi)害對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境造成的損失。

1 地形地貌、地層巖性及工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

鎮(zhèn)平縣地處伏牛山南麓，北部為中山、低山丘陵，北中部為崗地，南部為堆積平原，總體地勢(shì)北高南低。區(qū)內(nèi)山地、丘陵、崗地、平原大致呈階梯狀分布。境內(nèi)最高點(diǎn)為五朵山，海拔+1 665 m，最低處在縣境東南部。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，受諸內(nèi)外營(yíng)力的作用，現(xiàn)出形態(tài)各異的地貌形態(tài)。按成因、形態(tài)差異劃分，鎮(zhèn)平縣地貌類型如下。

（1）侵蝕中山。主要分布于縣境北部邊緣，為伏牛山支脈余脈，海拔+1 000～+1 665 m，相對(duì)高差大于300 m。山脊尖峭，山坡陡峻，山體坡度一般35°～55°，溝谷發(fā)育，切割強(qiáng)烈，形態(tài)多呈V形。巖性主要為花崗巖及古元古界秦嶺巖群雁嶺溝組大理巖，巖體節(jié)理發(fā)育，重力侵蝕作用強(qiáng)烈。多形成陡崖，外貌壯觀。

（2）侵蝕剝蝕低山丘陵。主要分布于縣境北部及西南部局部地區(qū)，根據(jù)成因、外觀、高差又可將其細(xì)分為：侵蝕梁狀低山（北部低山）及剝蝕渾圓狀殘山丘陵（遮山）。侵蝕梁狀低山，分布于中山區(qū)南部，海拔+400～+800 m，山脊呈梁狀，溝谷縱橫，多呈U形，發(fā)育基座階地和侵蝕階地。山體坡度一般25°～45°，巖性以花崗巖和變質(zhì)巖為主。剝蝕渾圓狀殘山丘陵，與低山區(qū)呈南北銜接分布。海拔+250～+500 m，山頂渾圓，山體坡度較緩，一般20°～40°。巖性以白堊系碎屑巖類為主。風(fēng)化強(qiáng)烈，自然風(fēng)化殼較厚。

（3）剝蝕崗地。位于縣境北中部，為山地、丘陵向平原過(guò)渡區(qū)，海拔一般+200～+280 m，由北向南傾斜，地面坡降1/100～1/200。區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為剝蝕鼓狀基巖崗地、壟崗、波狀崗地等地形，崗間為洼地。包括棗莊、王崗、高丘、柳泉鋪全部，曲屯、城郊、遮山、盧醫(yī)、石佛寺的大部及晁陂、老莊局部分地區(qū)。

（4）堆積平原。表現(xiàn)為沖洪積傾斜平原及沖積帶狀平原，海拔+125～+200 m，主要分布于壟崗以南的廣大地區(qū)以及嚴(yán)陵河、潦河、淇河等主要河流沿岸一帶。該泥石流屬溝谷型泥石流，源于縣境內(nèi)高丘鎮(zhèn)東莊，沿河一帶屬中山、低山丘陵地貌，沿岸山體坡度20°～50°，流域內(nèi)村莊密布?？辈閰^(qū)地處中山、低山丘陵區(qū)，地形起伏大，中山區(qū)縱坡降約103‰，低山丘陵區(qū)縱坡降約7.5‰。

1.2 地層巖性

（1）華北地層區(qū)北秦嶺分區(qū)。主要為古元古界秦嶺巖群雁嶺溝組（Pt1y），主要分布于老山、二龍、四山、高丘、石佛寺等地。巖性主要為石墨大理巖、大理巖、含石英條帶或團(tuán)塊炭質(zhì)大理巖，其中夾石英巖、石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖。

（2）揚(yáng)子地層區(qū)南秦嶺分區(qū)。①新元古界清白口系耀嶺河組（Qny）。巖性主要為綠泥片巖、綠簾綠泥鈉長(zhǎng)片巖、絹云鈉長(zhǎng)石英片巖、炭質(zhì)千枚巖等，分布于高丘、石佛寺等地。②上古生界泥盆系南灣組（Dn）。巖性主要為含碎屑白云斜長(zhǎng)片巖、二云斜長(zhǎng)角閃片巖、變粒巖、石英片巖。主要分布于高丘、盧醫(yī)、石佛寺、王崗等地。③中生界下統(tǒng)白灣組（K1b）。巖性主要為上部泥灰?guī)r夾少量黏土巖，下部為黏土巖夾砂礫巖，零星出露于二龍南部。④中生界上統(tǒng)高溝組、馬家村組、寺溝組并層（K2g-s）。巖性主要為礫巖、砂礫巖、粉砂巖、細(xì)砂巖夾砂礫巖及泥灰?guī)r等，分布于高丘、王崗、石佛寺、柳泉鋪和遮山一帶?？辈閰^(qū)流域內(nèi)主要出露石墨大理巖、大理巖、含石英條帶或團(tuán)塊炭質(zhì)大理巖，其中夾石英巖、石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖及白堊系砂礫巖。巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，風(fēng)化厚度2～6 m，兩岸崩塌災(zāi)害較為發(fā)育。

1.3 工程地質(zhì)條件

縣境內(nèi)工程地質(zhì)條件主要受巖性、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等因素控制。根據(jù)區(qū)內(nèi)巖土體的力學(xué)強(qiáng)度，可將區(qū)內(nèi)巖土體劃分為5類工程地質(zhì)巖類：堅(jiān)硬巖類、較堅(jiān)硬巖類、半堅(jiān)硬巖類、松軟巖類、特殊成分和特殊性質(zhì)巖類。按各類巖、土體的成因及工程地質(zhì)性質(zhì)，可進(jìn)一步細(xì)分為8個(gè)工程地質(zhì)巖組。

（1）侵入巖組。集中分布于北部山區(qū)的老莊鎮(zhèn)、二龍鄉(xiāng)、高丘鎮(zhèn)、高丘鎮(zhèn)等地，以中（粗）?；◢弾r、斑狀花崗巖、輝長(zhǎng)巖等為主，屬堅(jiān)硬巖類。巖體呈塊狀，抗壓強(qiáng)度高，節(jié)理發(fā)育。

（2）變質(zhì)巖組。主要分布于縣境北部，四棵樹(shù)背斜兩翼。巖性主要以片麻巖、片巖等為主。工程地質(zhì)特征：呈層狀結(jié)構(gòu)，抗壓強(qiáng)度高，較易風(fēng)化。

（3）沉積碎屑巖組：主要分布于縣境北中部，朱陽(yáng)關(guān)—夏館南部，四山、二龍、石佛寺、城郊、柳泉鋪等一帶。巖性主要為砂礫巖、礫巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖等。工程地質(zhì)特征：層狀構(gòu)造，巖體裂隙，節(jié)理發(fā)育，抗壓強(qiáng)度較低。

（4）黏性土組。主要分布于縣境中、南部廣大平原和壟崗地區(qū)。主要由黏土、亞黏土、亞砂土組成。工程地質(zhì)特征：呈軟塑—硬塑狀態(tài)，力學(xué)強(qiáng)度隨土體新老而不同，更新統(tǒng)黏土強(qiáng)度較高，全新統(tǒng)黏土強(qiáng)度相對(duì)較低。

（5）砂性土組。主要出露于現(xiàn)代河床，埋藏于廣大平原之中。主要由砂、砂礫石、砂卵礫石組成。工程地質(zhì)特征：呈松散狀，其磨圓度，分選性和松散程度隨地而異。

（6）碎石土組。主要分布于山前壟崗地部位。主要由泥礫、泥質(zhì)砂卵礫石、基巖風(fēng)化層組成。工程地質(zhì)特征：黏性土與砂礫卵石混雜呈半松散狀，礫徑大小懸殊。

（7）脹縮土組。主要分布于山前崗地和廣大的沖洪積平原。主要由黏土、亞黏土組成。工程地質(zhì)特征：黏粒含量高，天然含水量低，呈硬塑狀態(tài)，含鈣核和鐵錳核，礦物成分以蒙脫石和伊利石為主，具干時(shí)堅(jiān)硬易碎裂，浸水膨脹易崩解的特征。

（8）淤泥質(zhì)軟土組。零星分布于現(xiàn)代河流兩側(cè)，有淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)亞黏土、淤泥質(zhì)亞砂土組成。工程地質(zhì)特征：呈灰黑色、黑色，含有機(jī)質(zhì)，具臭味，呈軟塑—流塑狀態(tài)，具大孔隙比、高含水量和高靈敏度等特征。嚴(yán)陵河泥石流溝流域巖性屬侵入巖組和變質(zhì)巖組，總體工程地質(zhì)條件不良。

1.4 人類工程活動(dòng)

勘查區(qū)內(nèi)主要人類活動(dòng)為削坡修路，修建房屋，砌石造田，城鄉(xiāng)建設(shè)，農(nóng)業(yè)活動(dòng)和零星采礦等。在溝道兩側(cè)附近人工砌石造田，堆積大量石塊，成為泥石流新的固體物質(zhì)補(bǔ)給源，會(huì)加重泥石流險(xiǎn)情（圖1）。

圖1 人類工程活動(dòng)Fig.1 Human engineering activities

2 隱患點(diǎn)特征及成因分析

2.1 隱患點(diǎn)特征

（1）泥石流位置。該泥石流位于河南省南陽(yáng)市鎮(zhèn)平縣高丘鎮(zhèn)北部，工作區(qū)位于高丘鎮(zhèn)北4 km嚴(yán)陵河流域，北東高南西低，泥石流衛(wèi)星圖片如圖2所示。

圖2 泥石流衛(wèi)星圖片F(xiàn)ig.2 Debris flow satellite pictures

（2）泥石流基本特征。嚴(yán)陵河泥石流溝位于伏牛山南麓，近南北向展布，流域上寬下窄，呈倒喇叭形，上游最大寬度約2.2 km，溝口寬度約110 m，下游溝道最窄約20 m。主溝長(zhǎng)約12 km，流通堆積區(qū)溝道長(zhǎng)約4.2 km，上游整體坡降103‰，下游溝道較平緩，坡降約7.5‰。泥石流整體方向約202°，流域總面積約15.76 km2。流域內(nèi)沖溝較發(fā)育，其中較大沖溝有莊子溝、虎爬溝、陳家、吳溝等。溝內(nèi)巖石較破碎、溝底堆積少量塊度或礫徑不等的塊石、礫石等堆積物。

（3）泥石流類型。①按流體性質(zhì)劃分，該泥石流總體表現(xiàn)為稀性泥石流。通過(guò)經(jīng)歷泥石流爆發(fā)的老百姓講述，該泥石流性狀呈稠漿狀。據(jù)調(diào)查，堆積區(qū)原有堆積物具有一定的分選性，在彎道處可見(jiàn)泥石流凹岸淤、凸岸沖的現(xiàn)象，均表現(xiàn)為稀性泥石流堆積特點(diǎn)。總體來(lái)說(shuō)，該泥石流屬于稀性泥石流，泥石流密度約1.435 t/m3。在設(shè)計(jì)頻率下，該泥石流流體性質(zhì)以稀性為主，防治工程以稀性泥石流參數(shù)作為設(shè)計(jì)參數(shù)。②按爆發(fā)頻率劃分，該泥石流為低頻泥石流。根據(jù)調(diào)查，在當(dāng)?shù)鼐用竦挠洃浿?，該溝已發(fā)生過(guò)3次泥石流，其他年份有小規(guī)模山洪發(fā)生。該溝流域內(nèi)地層巖性主要為大理巖，巖性較堅(jiān)硬，所需水動(dòng)力條件亦大，需集中性強(qiáng)降雨作用才可形成泥石流。因此，從發(fā)生歷史和該溝本身的特點(diǎn)分析，該溝暴發(fā)頻率為低頻率（20～50年1次）。③按泥石流匯水區(qū)地貌特征劃分，該泥石流為溝谷型泥石流。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，泥石流主溝發(fā)育于山體深切溝谷地帶，整個(gè)流域范圍內(nèi)支溝較多，物質(zhì)來(lái)源主要為溝道物源和崩滑物源。④按泥石流暴發(fā)規(guī)模劃分，該泥石流為中型泥石流，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，2005年泥石流發(fā)生過(guò)程中沖出固體量約為1.45×104m3，為中型規(guī)模泥石流。⑤按照水源條件劃分，該泥石流為暴雨型泥石流。該溝泥石流的形成主要由大雨或暴雨激發(fā)，為暴雨型泥石流。綜上所述，高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流屬于暴雨類、溝谷型、低頻率、中型、稀性泥石流。

（4）泥石流分區(qū)。嚴(yán)陵河泥石流分為匯水區(qū)、物源流通區(qū)和流通堆積區(qū)。匯水區(qū)面積約15.11 km2，山體坡度30°～55°，植被發(fā)育。物源流通區(qū)面積0.51 km2，長(zhǎng)度約8 km，主要為泥石流上游主溝及各支溝兩側(cè)，整體縱坡降103‰，溝谷兩側(cè)岸坡巖體風(fēng)化，崩塌較發(fā)育，物源較豐富，侵蝕、搬運(yùn)作用強(qiáng)烈。在溝谷轉(zhuǎn)彎處或基巖起伏處，溝底都有明顯的堆積，主要為少量塊石、碎石。流通堆積區(qū)面積0.14 km2，長(zhǎng)度約4 km，縱坡降約7.5‰，地形相對(duì)平坦，由于坡降變小，河道開(kāi)闊、彎曲，泥石流流速降低，攜帶能力變差，以流通堆積為主。

（5）泥石流活動(dòng)特征。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在溝道下游泥石流堆積體均屬古泥石流堆積體。從堆積體沉積結(jié)構(gòu)分析，為數(shù)次泥石流堆積所致。近代泥石流發(fā)生較頻繁，自1956年至今，曾2次爆發(fā)泥石流災(zāi)害，損失較大。每逢汛期，小型泥石流災(zāi)害也時(shí)有發(fā)生。該泥石流突發(fā)性強(qiáng)，匯水面積較大，來(lái)勢(shì)兇猛，加大了災(zāi)害損失和災(zāi)害預(yù)防的難度。

（6）泥石流危害、威脅特征及程度。依據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》中泥石流災(zāi)害危害性等級(jí)劃分，該泥石流溝的危害性等級(jí)為特大型（表1）。

表1 泥石流災(zāi)害危害性等級(jí)劃分Tab.1 Classification of hazard level of debris flow disasters

該泥石流現(xiàn)仍威脅下游前杜營(yíng)、堂子灣、谷營(yíng)、杜家溝、曹坪、孫家莊等自然村1 700間房屋，1 500余人及4 500余萬(wàn)元財(cái)產(chǎn)的安全。依據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》中泥石流潛在危險(xiǎn)性分級(jí)，該泥石流溝的潛在危險(xiǎn)性等級(jí)為特大型（表2）。

綜上所述，高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流危害性等級(jí)為特大型，潛在危險(xiǎn)性等級(jí)為特大型。

表2 泥石流潛在危險(xiǎn)性分級(jí)Tab.2 Debris flow potential hazard classification

（7）泥石流發(fā)展趨勢(shì)。嚴(yán)陵河泥石流主要物質(zhì)來(lái)源為上游局部第四系殘坡層，流域農(nóng)田開(kāi)墾及沿河造田、基巖崩滑坡積物。在基巖裸露區(qū)，農(nóng)田開(kāi)墾、修路棄碴堆放及零星采礦活動(dòng)等人類工程活動(dòng)的加劇，植被日益被破壞，一定程度上會(huì)加速泥石流的產(chǎn)生。泥石流災(zāi)害對(duì)流域村鎮(zhèn)及工程設(shè)施等的危害程度也會(huì)不斷加深。近年來(lái)，該泥石流每逢汛期都有小規(guī)模、危害程度不同的泥石流災(zāi)害發(fā)生，進(jìn)行工程治理必要而緊迫。

2.2 隱患點(diǎn)成因分析

（1）水源條件。在快速、強(qiáng)烈的水源補(bǔ)給條件下，泥石流才有可能形成。只有在足夠的水體條件下，松散碎屑物質(zhì)才有可能沿河床產(chǎn)生運(yùn)移和移動(dòng)，因此，水動(dòng)力條件在泥石流的產(chǎn)生起著相當(dāng)重要的作用。泥石流溝流域位于鎮(zhèn)平縣暴雨中心籠罩區(qū)，降水充沛，鎮(zhèn)平縣多年平均降水量696.8 mm，治理區(qū)一帶近3年來(lái)平均降水量約865 mm。年內(nèi)降水集中在6—9月，占全年降水量的70%。

（3）地形條件。①相對(duì)高差。本流域分水嶺最高標(biāo)高約+1 100 m，溝口標(biāo)高+240 m，相對(duì)高差約860 m，而流域長(zhǎng)約12 km，整體縱坡降71.6‰。嚴(yán)陵河相對(duì)高差較大，流域內(nèi)擁有充足的勢(shì)能，為泥石流的形成和發(fā)展提供了足夠的動(dòng)力條件。②地形坡度。嚴(yán)陵河溝谷兩岸山體坡度以35°～55°為主，局部陡傾，該范圍坡度的岸坡約占整個(gè)流域面積的70%。由此可見(jiàn)，嚴(yán)陵河兩岸岸坡有利于松散碎屑物的堆積，在強(qiáng)降水的條件，這些松散固體物質(zhì)易被沖蝕進(jìn)入溝道內(nèi)，成為泥石流活動(dòng)的物源。

（4）物源條件。該泥石流溝固體物質(zhì)來(lái)源主要為溝道內(nèi)堆積的塊石。上游有零星坡體開(kāi)挖，為早期村民非法開(kāi)挖礦石造成巖石裸露，水土流失；上游局部第四系殘坡層；下游溝道兩側(cè)，村民砌石造田，堆積大量的石塊。根據(jù)流域所處的地貌位置、風(fēng)化程度及溝道內(nèi)松散堆積物的面積、厚度等，估算流域內(nèi)固體物質(zhì)總量約為15×104m3；根據(jù)實(shí)地調(diào)查各溝口2005年堆積物厚度和面積情況，估算泥石流固體物質(zhì)動(dòng)儲(chǔ)量約為2.88×104m3。

泥石流物源并非均能參與泥石流的全程活動(dòng)，部分可能在溝口寬緩地帶或溝中相對(duì)平緩溝段內(nèi)停積下來(lái)，因此，可能參與泥石流活動(dòng)的物源量并非物源量的簡(jiǎn)單相加，部分可能發(fā)生水沙分離，沿溝道發(fā)生堆積，而不會(huì)沖出泥石流溝。泥石流物源的轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，進(jìn)行防治工程設(shè)計(jì)主要根據(jù)泥石流災(zāi)害史和泥石流特征值檢算結(jié)果進(jìn)行。

3 泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

3.1 泥石流易發(fā)程度分析與評(píng)價(jià)

根據(jù)泥石流流域基本特征和參數(shù)，按照《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DT/T 0220—2006）附錄G“泥石流溝的數(shù)量化綜合評(píng)判及易發(fā)程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”，泥石流易發(fā)程度分為極易發(fā)、易發(fā)、輕度易發(fā)和不易發(fā)4個(gè)等級(jí)。其中，易發(fā)程度綜合評(píng)分≥116分為極易發(fā)，87～115分為易發(fā)，44～86分為輕度易發(fā)，≤43分為不易發(fā)。按照泥石流易發(fā)程度評(píng)價(jià)，對(duì)高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流天然狀況下諸因素打分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其評(píng)分值83（表3），屬輕度易發(fā)泥石流，但應(yīng)引起重視。

表3 高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評(píng)分Tab.3 Quantitative scoring of debris flow gully in Yanling River，Gaoqiu Town

3.2 泥石流危險(xiǎn)區(qū)劃分

單溝泥石流危險(xiǎn)區(qū)包括泥石流形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)范圍，其中堆積區(qū)是危害成災(zāi)的主要部位。就嚴(yán)陵河泥石流而言，沒(méi)有明顯的泥石流堆積區(qū)，下游溝道相對(duì)平坦，兩側(cè)居民區(qū)、道路、農(nóng)田等是主要危險(xiǎn)區(qū)。按《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T 0220—2006）附錄D提供的經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)泥石流堆積區(qū)的最大危險(xiǎn)范圍，公式如下。

S=0.666 7L×B-0.083 3B2sinR/（1-cosR）

式中，L為泥石流的最大堆積長(zhǎng)度，L=0.8061+0.001 5A+0.000 033W；B為泥石流最大堆積寬度，B=0.545 2+0.003 4D+0.000 031W；R為泥石流堆積幅角，R=47.829 6-1.308 5D+8.887 6H；A為流域面積，為15.62 km2；W為松散固體物質(zhì)儲(chǔ)量，約2.88×104m3；D為主溝長(zhǎng)度，約12 km；H為流域最大高差，流域最大高差為860 m。

經(jīng)計(jì)算，泥石最大堆積長(zhǎng)度為1.226 km，最大堆積寬度為0.158 km，泥石流堆積幅角46.31°，泥石流堆積區(qū)的最大危險(xiǎn)范圍達(dá)2.87 km2。計(jì)算參數(shù)與計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 泥石流危險(xiǎn)區(qū)計(jì)算成果Tab.4 Calculation results of debris flow danger zone

3.3 泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍主要為溝道下游沿溝兩岸預(yù)測(cè)最高泥位線以下區(qū)域和彎道超高可能淹沒(méi)的區(qū)域，確定的泥石流危險(xiǎn)區(qū)面積為2.87 km2，危險(xiǎn)區(qū)+影響區(qū)面積3.55 km2。根據(jù)確定的泥石流危險(xiǎn)區(qū)范圍，該泥石流目前直接威脅下游前杜營(yíng)、堂子灣、谷營(yíng)、杜家溝、曹坪、孫家莊等自然村1 700間房屋，1 500余人及4 500余萬(wàn)元財(cái)產(chǎn)的安全。因此，高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流險(xiǎn)情為特大型，進(jìn)行勘查和治理必要而緊迫。

4 地質(zhì)災(zāi)害治理方案建議

根據(jù)高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流溝內(nèi)固體物源、地形地貌、水流條件等特征，初步擬定2種治理方案，具體如下。

4.1 河道清淤+攔渣壩+防護(hù)堤

（1）河道清淤。設(shè)計(jì)對(duì)該河段河道進(jìn)行清理，使河道順直，平坦，不再阻塞河道，洪水期（50年一遇）保證水流正常通過(guò)，不會(huì)對(duì)岸坡造成較大危害，以保證居民生命財(cái)產(chǎn)安全和防治工程的安全。

（2）攔渣壩工程。主要布置于曹坪村東側(cè)溝道內(nèi)，共設(shè)1座。用于攔擋、調(diào)節(jié)、固床、穩(wěn)坡和控制固體物質(zhì)補(bǔ)給量，最大限度減小泥石流對(duì)下游受災(zāi)對(duì)象的危害。根據(jù)攔渣壩設(shè)計(jì)原則及壩址工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，攔渣壩可設(shè)計(jì)為漿砌石重力式壩，局部地帶應(yīng)根據(jù)地形特征、地基巖體完整性及風(fēng)化特征等綜合確定壩基礎(chǔ)埋置深度。壩體截面呈上窄下寬的梯形，壩體近壩底處設(shè)置一排排水孔。壩肩岸坡結(jié)構(gòu)較松散或巖體完整性差的地段，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置漿砌塊石護(hù)坡或砂漿噴射護(hù)坡，以保證壩肩岸坡的穩(wěn)定和攔渣壩的正常使用。

（3）防護(hù)堤。在下游流通堆積區(qū)溝道兩側(cè)凹岸處共設(shè)計(jì)4段防護(hù)堤。防護(hù)堤設(shè)計(jì)為重力式漿砌片石結(jié)構(gòu)，漿砌片石采用M10水泥砂漿砌筑，避免對(duì)溝道兩岸居民區(qū)造成危害。

4.2 河道清淤+防護(hù)堤+生物工程+標(biāo)志碑

（1）河道清淤。如章節(jié)4.1中的河道清淤。

（2）防護(hù)堤。在下游流通堆積區(qū)溝道兩側(cè)全部設(shè)計(jì)為防護(hù)堤。防護(hù)堤設(shè)計(jì)為重力式漿砌片石結(jié)構(gòu)，漿砌片石采用M10水泥砂漿砌筑，避免對(duì)溝道兩岸居民區(qū)造成危害。

（3）生物工程。生物工程主要布置于防護(hù)堤工程外側(cè)，主要項(xiàng)目有整理護(hù)堤背河床、選擇合理樹(shù)種、栽種、后期培育等。生物工程的主要作用是穩(wěn)固堤背砂土、減緩水石流流速，保障堤內(nèi)居民生命財(cái)產(chǎn)安全和耕地的正常使用，增大植被覆蓋率，綠化環(huán)境等。

（4）標(biāo)志碑。本項(xiàng)目為國(guó)家財(cái)政出資建設(shè)的民心工程，具有較大的社會(huì)意義和現(xiàn)實(shí)意義，因此，工程建成后，對(duì)該治理工程點(diǎn)設(shè)立標(biāo)志碑來(lái)介紹工程概況是必要的。

根據(jù)可研報(bào)告比選結(jié)果，建議采用河道清淤+攔渣壩+防護(hù)堤方案。

5 防治效益評(píng)估

（1）社會(huì)效益。通過(guò)對(duì)該對(duì)泥石流的治理，保證了當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)的安全，避免了嚴(yán)陵河流域1 700間房屋及1 500人受災(zāi)，有利于促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展，大大改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生活空間和生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量，有助于緩解社會(huì)壓力，為構(gòu)建新時(shí)期社會(huì)主義新農(nóng)村奠定了良好的基礎(chǔ)，對(duì)構(gòu)筑當(dāng)?shù)睾椭C社會(huì)具有重要意義。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)該項(xiàng)治理工程的實(shí)施，區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害隱患的危險(xiǎn)性在一定程度上可得到緩解，消除泥石流對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚?cái)產(chǎn)安全的威脅，避免了4 500萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失，保證了人民群眾的人身和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展，使治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境和居民居住環(huán)境狀況得到改善，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（3）生態(tài)環(huán)境效益。通過(guò)治理，基本消除該泥石流災(zāi)害的威脅，促使治理區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境和居住環(huán)境趨于好轉(zhuǎn)，有效保護(hù)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，當(dāng)?shù)鼐用袢司迎h(huán)境得到極大改善，環(huán)境效益顯著。

6 結(jié)論

（1）高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流屬于暴雨類—溝谷型—低頻率—中型—稀性泥石流。高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流溝近期曾于1956年及2005年，先后2次突發(fā)泥石流，直接經(jīng)濟(jì)損失1 600多萬(wàn)元。該泥石流近年來(lái)每逢汛期都有小規(guī)模、危害程度不同的泥石流災(zāi)害發(fā)生?，F(xiàn)狀直接威脅下游自然村1 700間房屋，1 500余人及4 500余萬(wàn)元財(cái)產(chǎn)的安全，為險(xiǎn)情特大型泥石流。

（2）高丘鎮(zhèn)嚴(yán)陵河泥石流流體性質(zhì)總體表現(xiàn)為稀性泥石流，在設(shè)計(jì)頻率下，泥石流流體性質(zhì)以稀性為主，密度1.435 t/m3。

（3）溝域內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象堆積及溝內(nèi)堆積固體物源總量為15×104m3，可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為2.88×104m3。

（4）泥石流災(zāi)害防治工程安全等級(jí)為一級(jí)。泥石流流速4.25 m/s，泥石流峰值流量441 m3/s，泥石流過(guò)程總量5 688 m3/次。

（5）易發(fā)程度綜合評(píng)分值83，屬輕度易發(fā)泥石流。危險(xiǎn)區(qū)面積為2.87 km2，危險(xiǎn)區(qū)+影響區(qū)面積3.55 km2。

（6）采用河道清淤+攔渣壩+防護(hù)堤方案。泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治工程是一項(xiàng)利國(guó)利民、造福后代的民心工程。通過(guò)治理，將取得顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。