黄河上游贵德地区泥石流特征分析

仇朝珍QIU Chao-zhen；井浩JING Hao；陶虎TAO Hu

（①青海交通职业技术学院，西宁810003；②兰州交通大学，兰州730070）

0 引言

黄河上游地区的泥石流较发育，普遍具有分布广、数量较多、发生频率高的特点。尤其是青海省境内，由于特殊的地形地貌及脆弱的生态环境，泥石流灾害影响较为严重。且以贵德县和化隆县的泥石流沟为最多，危害也最为严重，其它地区也有零星分布。据青海省地质环境监测总站及青海省环境地质勘查局近年来的调查报告显示，仅贵德县就发育有307 条泥石流沟。贵德县泥石流的分布一类集中在黄河两岸干流区，如西久公路沿线席芨滩村、希望台、二连村、阿什贡村一带，泥石流堆积区在黄河岸边，海拔2200m。另一类为黄河支流两侧，如莫曲沟河、高红崖河和农春河两侧泥石流堆积区，海拔2300～2700m。还有一类为高山区泥石流，由于山体基岩破碎，在强烈的雨水冲刷作用下，岩块和泥砂顺坡或沟直下，堆积于坡脚和沟口，冲毁房屋，掩没农田，如拉西瓦镇叶后浪村一带泥石流，海拔在3100m。

近年来，受极端气象频发因素的影响，青海省贵德地区频繁出现短时间强降雨，导致该地区沿黄公路泥石流频发，造成西久公路多处路基及涵洞被冲毁，危及交通安全。通过对该地区多条泥石流沟的勘查，分析该沟地形地貌、岩性、物源情况、泥石流发生频率及气象条件，在此基础上分析了贵德地区泥石流的空间分布、流动及堆积特征。分析结果对该地区沿黄公路设计及泥石流防治提供参考。

1 研究区泥石流空间特征

研究区处于黄河上游位于青藏高原东北缘地区的贵德县，地貌为两山夹一谷的总体格局，南起巴吉山，北至日月山，流水侵蚀作用在其流经的山地峡谷和盆地带形成了多级侵蚀堆积阶地和剥蚀、侵蚀山地。巴吉山是区内最高峰，海拔6282m，在海拔4200m 以上，分布着岛状多年冻土。黄河支流特别发育，地形坡度比较大，出露的岩土体以第四系松散堆积物和新近系红色砂岩、泥岩为主，虽处西北干旱地区，但局地强降雨比较发育，特殊的地质环境条件使得泥石流灾害比较严重，这些泥石流沟主要分布在黄河两岸及支沟中。

贵德盆地东部是泥石流最发育的地区，泥石流沟多发源于北侧的拉脊山和东南侧的扎马山，形成区的海拔多在3000～3500m，东南侧扎马山上发育的部分泥石流形成区海拔接近3800m。黄河两岸的泥石流均十分发育且形成巨大的堆积扇。这些泥石流普遍呈现出多期次发育特征，其泥石流扇也表现出多期次的堆积特征。现代泥石流沟切穿古洪积扇，在古洪积扇上形成了现代泥石流堆积扇。而盆地西部的泥石流相对较少，为零星分布的现代泥石流沟，在时间上也没有表现出明显的多期次发育特征。

90%左右的泥石流分布于黄河两岸的丘陵区，由于近期隆升及强烈侵蚀冲刷作用，地形切割较深，侵蚀强烈，支沟呈树枝状分布，山坡坡度大于35°，沟道狭窄，沟道纵坡降大，一般在140～500‰。总的来看，丘陵区地形切割深，高差大，坡度陡，为泥石流创造了有利的地形地貌条件。

盆地内的大多数泥石流沟集中分布在盆地东部黄河北岸的席芨滩—阿什贡一带和黄河南岸的扎马杂日山，盆地西部的泥石流很少发育。泥石流沟最密集的地区在黄河北岸二连村一带，而黄河南岸的扎马杂日山上发育的泥石流规模一般比北岸新近系贵德群地层发育的泥石流规模大，从遥感图像上看，南岸的泥石流扇将扎马杂日山体剥蚀形成若干个并列的汇水区，泥石流流域区面积可达40km2以上，最大的泥石流流域区面积达123.62km2。

区内共有8 条泥石流沟的长度超过10km，其中7 条分布在黄河南岸，最长的泥石流沟长度可达21km，黄河南岸泥石流扇的规模较大，有2 个覆盖面积超过5km2的大型泥石流扇，而北侧泥石流扇的规模较小与全新世以来黄河对北岸岸坡的频繁改造有关，北岸的古泥石流扇受到较强的剥蚀作用，残存的面积较小。黄河北岸泥石流多数发育在海拔3000m 的新近系泥岩区，而南岸的泥石流形成区为海拔超过3800m 的扎马杂日山顶。区内泥石流堆积扇表现出明显的分期发育特征，早期泥石流扇被后期发育的泥石流沟切穿，晚期泥石流扇覆盖在早期泥石流扇之上。

从区内滑坡和泥石流的地形坡度分布情况看，绝大多数的滑坡分布在坡度介于20～40°的地区，盆地东部扎马杂日山泥石流的形成区不仅海拔高，其地形坡度往往大于40°，岩体和碎屑物质具有重力势能向动能转换的良好条件[1]。

2 研究区降雨条件

研究区地处青藏高原东北部边缘，深居内陆，属高原大陆性气候，具光照时间长，太阳辐射强。春季干旱多风，夏季短促凉爽，秋季阴湿多雨，冬季漫长干燥，气温日差较大等特点，其气候受南部印度洋暖湿气候和青藏高原冷空气双重影响。且区内气候垂直分带性明显，降水随海拔增高而增加，而蒸发量减少。降水量山区高于河谷，东部高于西部。风向90%的频率为东北、东，所以造成背风面的盆地中部降水显著减少。区内年平均降水量为250mm，中低山丘陵区在300～400mm，高山区可达500mm 以上。降水的月份分配也不均匀，降水量主要集中于6～9 月份，这4 月的降水量占全年的72%以上，其中7～8 月的降水量可占全年45%以上（见表1）。年最大降水量（1961 年）为387.5mm，最小年（1965 年）为158.8mm。全县降水量最多的地区是分水岭，年降水量达559.3mm，最小地区是河西镇多勒仓村，年降水量只有126.5mm。贵德站1973 年8 月26 日出现过58.9mm 的最大日降雨量，其1 小时降雨量可达31.5mm，30 分钟降雨量可达20.3mm。由于高原气候特点和下垫面性质的影响，夜雨机率比白天多，年夜雨频率为65%，且暴雨频繁，为泥石流灾害发生提供了致灾的诱发条件。

3 泥石流形成过程与流动特征

研究区内泥石流物源以沟道物源和坡面物源为主，不稳定斜坡和危岩为辅，主要发育于出山口以内沟段，坡面物源见表1，沟道物源见表2。区内泥石流主要在暴雨期间，雨水顺陡峻的坡面而下，通过岸坡坡面冲刷致使坡面物源少量溜滑堆积于沟底；同时沟内洪水沿现有沟道、沟槽掏蚀沟底原有的泥石流堆积物；同时沟道汇水冲刷岸坡不稳定斜坡坡脚，通过底蚀、侧蚀作用使坡体失稳，致使坡面、沟底松散物质汇入洪流中，迅速加大了泥石流的重度及流量，从而形成泥石流[2]。

区内泥石流具有汇流较快、洪峰流量大的特点，泥石流发生基本上呈连续性流动，形成洪水～泥石流的汇流过程，其间基本无断流，只是其性质、流量、流速发生变化。

各泥石流沟沟口处由于S101 省道公路建设及阿什贡、二连、希望村修建房屋等人类工程活动，致使部分沟道狭窄，尤其是S101 省道部分跨沟道段淤堵较严重，且出山口后纵坡降较缓，致使粘性泥石流来不急沿现有土质排导渠排泄，而在桥洞拐弯处拥堵、淤积、爬高、翻越桥梁而在公路路面上形成漫流的情况，最终堆积于公路下游段。

4 泥石流堆积特征

根据野外调查，沟道内呈连续性沉积，从上游到下游，沟道内逐渐沉积。且沉积物质粒径由上游至下游逐渐变细。在沟床较宽阔地带、沟道纵坡降较缓地带，沟道内沉积物量较大，主沟内堆积物厚度也随沟床地形的变化而变化，堆积厚度较大的地段处于中下游沟道纵比降小的地段，泥石流冲淤特征以淤积为主，堆积厚度在1～3.0m；上游沟道纵比降较大的地段，泥石流堆积很少，冲淤特征以冲刷为主。

表1 坡面物源静、动储量一览表

表2 沟道物源静、动储量一览表

各泥石流沟沟口以下，为泥石流堆积扇区，该区域地形开阔，地势平坦，纵坡很小，泥石流冲淤特征以淤积、堆填为主，其堆积厚度在3～19.5m 之间。通过勘查资料及野外实地调查，阿什贡泥石流群堆积扇在平面空间上具有扇群相连、内叠，并呈葫芦串珠状向前推移的特征[3]；在垂直空间上具有多次发灾、沉积水平层理分明的特性。

5 结论

①贵德盆地东部是泥石流最发育的地区，泥石流沟多发源于北侧的拉脊山和东南侧的扎马山，主要由于隆务河谷下切强烈、谷底狭窄、岸坡陡峻、高差大、断层密布、岩体破碎、松散物质丰富，同时受极端天气影响而造成的。

②贵德地区泥石流物源以沟道物源和坡面物源为主，不稳定斜坡和危岩为辅，主要发育于出山口以内沟段。

③沟道内呈连续性沉积，至上游到下游，沟道内逐渐沉积。且沉积物质粒径由上游至下游逐渐变细。