西藏亚东县加热沟泥石流形成条件及防治对策

胡正涛 黄晓光

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队，四川成都611730）

2011年9月18日20 时40 分50 秒，印度锡金邦发生里氏6.8 级地震，震中位于中印边境，距亚东县约40 公里。亚东县境内震感强烈，诱发了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害。位于县城以北1.5 km、城区规划区内较大泥石流沟之一的加热沟，“9.18”地震后沟谷中上游产生了大量的崩滑体，局部已堵塞沟道，加之沟域汇水面积较大、纵坡降大，暴雨触发大规模泥石流的危险性增强，对沟口堆积扇体上分布的大量的民房、日喀则交通局亚东公路段、亚东至康布乡公路（714 线）、规划新区和康布麻曲下游河道两岸及县城等造成严重安全隐患。本文通过现场应急调查，追溯泥石流暴发历史，分析成灾条件，预测发展趋势，并提出防治对策。

1 泥石流概况

加热沟又叫增扎沟，位于西藏自治区亚东县南部、亚东县城下司马镇加热新村，康布麻曲河右岸的一条较大的泥石流沟。沟域平面呈“火苗”状，流域面积2.07 km2，主沟长3.76 km，中下游右岸发育1 条长约80 m 小支（冲）沟。沟源头山体最高点高程4 350m，沟口最低点高程2 986 m 左右，相对高差1 364 m，平均纵坡降404‰。沟域为高山峡谷、侵蚀剥蚀地貌，岸坡由乔、灌植被覆盖。主沟沟道中上游为“V”型形成区、中下游为相对宽缓陡峭的流通区、出山口以下为泥石流堆积区（图1）。主沟、支沟均有常年流水。加热沟泥石流为低频稀性、暴雨沟谷型泥石流，规模中等。

图1 加热沟泥石流沟域特征图

2 泥石流暴发历史

通过搜集资料及调查访问[1-2]，加热沟泥石流活动具有间歇性，活动频率较低。泥石流暴发激发因素为暴雨。

“9.18”地震前，2009年5月26日暴发了较大规模的泥石流。受孟加拉湾热带风暴云系及北部冷空气的共同影响，该年5月25日凌晨至5月27日早晨6 时，亚东县上亚东乡、下亚东乡、下司马镇相继突发强降水，过程降水量130 mm，达到50 a 一遇暴雨强度，携带沟谷固体物源一次性冲出约1 万余方，直接冲毁或淤埋出山口以下堆积区沿途居民房屋、公共设施；出山口至主河康布麻曲间约380 m 长的沟道沟床遭揭底冲刷、淘蚀沟岸，沟道断面由原先的约2 m 宽，1.5 m 深，变至现在的宽约20 m，深5 m，侵蚀方量约3.88×104m3；直冲主河康布麻曲，淤塞康布麻曲河道约1 km；与康布麻曲汇合后形成的洪流使得亚东桥至县养护段市政道路中断；军区医院下游河岸坍塌，造成经济损失近700 万元，该次泥石流冲出物60%左右为块石，块径一般10～80 cm，大者在2 m 左右，夹砂砾石和碎石较多。

再往前追溯，近20～30 a 来雨季仅有少量固体物质随水流冲出。1973年9月中下旬至10月初，亚东县南部地区连降大至暴雨，当年10月3日暴发大规模泥石流，“加热沟等沟”相继发生了大量的浅表崩塌及滑坡，大量的饱水松散固体物质进入主沟道冲出，致使道路、桥梁、民房垮塌，财产损失大，死亡人员多。

3 泥石流形成条件

加热沟泥石流为暴雨沟谷型泥石流。较陡的地形、复杂地质条件产生的丰富松散固体物源、充足的水源，三个因素相辅相承，有利于泥石流的形成和发生[3-4]。下面从沟谷特征、物源特征及水源特征三方面阐述。

3.1 沟谷特征

加热沟为一条下蚀强烈、沟谷深切的沟域。沟道整体较顺直，支沟基本不发育，沟道纵坡降陡，中上游沟道断面呈“V”字形。根据沟道特征、物源分布特征和地形地貌及沟道内明显的跌水、纵坡陡缓交界等标志地，流域分为形成区、流通区和堆积区三个区域。沟域特征见表2-1。

表2 -1加热沟沟域特征表

形成区：位于沟底高程3 197m 以上的主沟上游区域，汇水面积约1.8 km2，沟长2.85 km，平均纵坡降445‰，沟谷形态呈“V”型。形成区分为物源区和清水区。物源区主要分布在沟道岸坡间，由岸坡产生的崩滑、坡面侵蚀及沟道上洪积、泥石流堆积形成的松散物源覆盖范围构成，面积约0.1 km2；清水区则为沟域分水岭内岸坡植被覆盖的区域。

流通区：位于沟底高程3 037 ～3 197 m 之间，该段沟长0.5 km，平均纵坡降287‰。沟道多呈“V”型，宽8～12 m，最大20 m，沟槽中弱切蚀，以侧向侵蚀为主。河槽基本固定，沿沟有多处卡口和小跌水。沟道两侧斜坡为基岩陡坡，坡度一般50～65°，局部近垂直。基岩为前震旦系聂拉木群丁仁布桥组（AnZay）长英质条带混合质黑云片岩、均质混合岩。谷底零星少量堆积了新近松散碎块石、砂物质，跌水陡缓界处尤其明显，下游松散物质粒径相对较大。

堆积区：分布于沟道出口至康布麻曲主河间，高程2 986～3 037 m，沿沟纵长约380 m，沟床纵坡194‰。泥石流的老堆积体呈不规则扇型地貌，前缘宽约400 m，扩散角约40°，扇面向康布麻曲微倾，自然坡度4～14°，平面面积约0.07 km2，泥石流堆积厚度约15～20 m，堆积量约136 万m3。固体物质主要来源于沿程崩坡积堆积物的再搬运，具有多期堆积特征，扇形地上巨砾遍布，扇体物质以巨砾漂石、块碎石为主，结构松散，呈边坡堆积，有新松散物冲出。目前，沟道未挤占主河道，沟口高于主河道约1m，主河河型基本稳定，主河主流稳定。

3.2 物源特征

泥石流固体物源分布在沟道中上游。主要有29 处沟岸崩（滑）堆积物源坡、2 处坡面侵蚀物源和3 处沟床泥石流堆积物。其中，沟岸崩（滑）堆积物源和坡面侵蚀物源物类型为“9.18”地震后新产生的物源。物源总储量为21.36×104m3，“9.18”地震后新产生的物源为19.61×104m3，占92%，可参与泥石流活动的动储量约10.89×104m3。

（1）崩滑堆积物源

崩塌物源受地区域质构造和地层产状、岩性及斜坡坡向的共同影响，主要分布于沟道左岸；滑坡（主要为粘土质碎石土滑坡）则受沟域汇水范围影响，主要分布于沟道右岸。崩滑堆积物源参与泥石流活动物质主要为沟道内洪水冲切的部分和冲刷坡脚岸坡自然休止角以上部分土体。

（2）坡面侵蚀物源

坡面侵蚀物源主要分布在临近断层影响带两边。参与泥石流活动的方式主要为面蚀方式的水土流失，一般侵蚀深度约1 m 左右。

（3）沟道堆积物源

沟道松散堆积物为原有沟道泥石流、洪水堆积物，物质组成为碎石、块石及粉土、粘土。参与泥石流活动的方式主要为沟床的揭底冲刷。

3.3 水源特征

加热沟发源于奇如拉山，长年有流水，其溪水补给来源于大气降雨和冰雪融水。据气象资料，加热沟区域降水量充沛，多年平均降水量为873 mm。流域平面形态呈“火焰”状，易于地表水的汇集，5～9月降雨量占全年降雨量的80%，区内日最大降水量为130.0 mm，1 小时最大降水量为68.1 mm。强降雨在沟域中上游面积较大的区域内汇集，产生洪流，在狭窄陡深的沟谷中产生强大的动能，这为泥石流的产生提供了动力。区域持续的降雨不仅增大了坡体的自身重量，还给坡体提供了丰富的地下水源，促使坡体软化和抗剪强度降低，从而降低了泥石流起动的临界雨量。

4 泥石流危险性及发展趋势分析

4.1 泥石流危险性评价

“9.18”地震作用导致岸坡稳定性差，诱发的崩滑堆积物部分已堵塞沟道，在暴雨激发下易堵塞沟道，存在溃决性泥石流灾害链风险。加热沟泥石流危险区范围主要为沿沟两岸预测最高泥位线以下区域、因沟道弯道超高可能淹没的区域。爆发泥石流即刻会对主河康布麻曲某种程度堵塞，随后会对固体物质一定程度的稀释搬运，堵塞主河道风险一般。综合确定，泥石流危险区面积不小于0.06 km2。

图2 泥石流危险范围

4.2 泥石流发展趋势

按照泥石流勘查规范[5]，加热沟泥石流易发程度评分为106 分，其易发程度属易发。从泥石流灾害史调查看，以往属低频泥石流，但“9.18”地震后沟内可参与泥石流活动的松散固体物源相当于2009年泥石流固体物质冲出量的10 倍，激发泥石流的临界雨强可能降低，泥石流的爆发频率可能提高，成为中频甚至高频泥石流，震后5～10 a 预计其发生频率可能达到1～2 a 一次，以后，随着植被的恢复和部分物源趋于稳定，其发生频率可能逐渐降低为低频。泥石流规模主要与沟域内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发泥石流的暴雨情况相关。

5 泥石流防治对策

泥石流防治目标是通过采用固、排、拦挡、储淤、生物等工程措施，辅以监测预警的综合体系建设，达到防灾、减灾效果，确保群众生命财产安全，保障城市规划建设运营顺利开展。根据泥石流形成条件分析和危险性预测，结合物源相对较多及主河携带能力差，出山口下游堆积区沟道由水利部门已经规划并即将实施修筑排洪槽，故加热沟泥石流的治理思路主要是“拦蓄为主+固床稳坡”。考虑到物源区沟道坡降较陡、物源集中区沟道较长，岸坡又有小断层通过等因素，提出两种防治方案建议：方案一：格栅坝（含副坝）+桩林；方案二：“桩板墙+沟道清淤”方案。最终治理方案依据泥石流特征值和施工条件等因素比选确定。