云南省福贡县某泥石流基本特征与防治建议

周军旗　王鹏

摘 要：亚左洛河泥石流沟地处云南省福贡县，流域面积为17.61km2，区内地势东高西低，相对高差2657m，主沟道长8.25km，沟床平均纵比降309‰。该泥石流属于易发泥石流沟，目前处于发展期，潜在危险性等级为大型。根据泥石流沟所处地理地质环境并结合保护对象，建议进行拦挡+排导的方式综合治理，其社会效益和环境效益显著。

关键词：泥石流；基本特征；防治建议

1 泥石流概况

该泥石流地处福贡县石月亮乡咱利村，怒江左岸，曾发生过多次泥石流灾害，冲毁房屋，淹没耕地，对当地居民的生产生活造成了严重的影响，潜在危险性等级为大型。

该泥石流流域形态呈“栎叶状”（图1），发育4条小型支沟，流域面积为17.61km2，区内地势东高西低，相对高差2657m，主沟道长8.25km，沟床平均纵比降309‰，岭谷两侧相对高差为100～800m，地貌类型属侵蚀构造中山峡谷区地貌。

图1 泥石流流域图

2 泥石流分区

按流域特征及形成泥石流的条件将流域划分为三个区，分别为形成区、流通区和堆积区。泥石流形成区内山高坡陡，高差较大，地形较狭窄，形态呈“V”型，岸坡坡度40～50°，局部呈陡崖，形成区植被覆盖率高，沟岸基岩裸露，沟谷两侧岩土体风化作用强烈，岩土体表层破碎，为崩塌等各种不良地质作用发育提供了条件，同时为泥石流的形成提供了大量的固体物源；流通区沟道较形成区略宽，形态上呈“U”型，岸坡坡度呈上缓下陡状，沟道两岸多呈陡崖状，沟岸陡崖处基岩大面积出露，该区以物源补给和流通为主，主要补给方式以沟床揭底和坡面侵蚀为主；堆积区是人类工程活动的主要区域，省道S228南北向穿过堆积区，居民沿沟道两侧修建房屋，挤压占用沟道现象严重，沟道内常年流水，水流从沟口流出后穿过堆积区汇入怒江内。特殊的流域形态和巨大的高差为亚左洛河泥石流的形成造就了有利的地形地貌条件。

3 泥石流松散物储量

根据坡面植被覆盖率、覆盖层岩性及厚度等特点，将坡面侵蚀分为强、中、轻度侵蚀区三个区。强度侵蚀区分布于形成流通区局部沟道两岸，该侧植被稀少，坡度较陡，植被主要以人工种植核桃树和少量灌林为主，表层土体结构松散，直接为泥石流提供固体物源，该区域面积为0.87km2，强侵蚀模数为2352.94m3/km2a，侵蚀厚度取0.8m。中度侵蚀区主要分布于形成区中上游至沟谷一带，由于地形坡度较陡，残坡积层结构较松散，在连续降雨作用下，土壤侵蚀相对较强烈。该地段基岩大面积出露，岩层风化强烈，斜坡表层均为第四系残坡积层覆盖，岩性为含碎石粉质粘土、粘性土，厚度0.5～2.0m，现状部分地段已开垦为耕地，人类及工程活动较强，该区域面积约3.35km2，强侵蚀模数为1176.47m3/km2a，侵蚀厚度取0.6m。轻度侵蚀区主要分布于形成区上游，该地区域沟谷深切，谷坡陡峻，在陡地或悬崖陡壁地段岩层裸露，出露的岩层为层状或块状结构，较完整、坚硬，并生长茂密的灌木林和乔木林，坡面第四系残坡积物厚度较厚，该区域坡面侵蚀程度较弱，属轻度侵蚀区，分布面积7.86km2，轻强侵蚀模数为294.12m3/km2a，侵蚀厚度取0.4m。计算得出的总储量和可移动量见表1。

4 泥石流特征值

泥石流基本特征值主要依据当地降雨要素、沟域特征数据等进行计算，计算指标的确定主要根据拟设泥石流防治工程的需要，对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量等指标进行计算。

（1）泥石流重度根据现场配方法和经验公式计算法确定，结果为γC=1.443t/m3。从泥石流物源及水源条件综合判断，该泥石流均为水石性泥石流。

（2）泥石流流速采用《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）附录中有关铁二院（西南地区）稀性泥石流流速经验公式进行计算，结果为2.89～4.81m/s；

（3）泥石流流量分为一次冲出量和一次固体冲出物质总量，分别按按《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）附录I式I.6和I.7进行计算，计算结果见下表2和表3：

5 防治方案建议

根据泥石流沟的形态特征、活动性状、危险性、发展趋势、影响因素及危害特征等基础上，确定本次地质灾害防治主要确保沟口居民的生命财产安，根据治理的目标、原则及泥石流特征，建议采用拦挡坝群调解泥石流沟道纵向特征，减缓沟道内泥石流流速，将沟道内部分松散固体物源拦截于主沟道内，降低泥石流容重，将剩余固体物源采用排导措施排泄于主河道内。具体方案如下：

①拦挡工程：拦挡工程布置的主要目的在于拦砂节流和护床固坡，拦砂节流以减小泥石流峰值流量，阻挡泥石流沟内的大块石，减少一次可参与泥石流活动的物源量，降低泥石流流体容重，保证下方正常排导和经拦挡后泥石流剩余物质的顺利下泻。根据沟谷横向特征及沟道纵向回淤特征，拟在沟道中上游布置拦挡工程7座，其中梳齿坝2座、谷坊坝4座、拦挡坝1座。

②排导工程：通过拦挡工程已将部分固体松散物质拦截于沟道内，在拦挡工程出口处连接排导工程，将剩余固体物源采用排导措施排泄于主河道内。根据排导区沟道纵横向特征，选择合理的排导宽度，原则上沿原始沟道进行排泄，部分弯道较大有利于排泄段降低弯道弧度。建议排导工程采用“V”型排导槽措施，可增加泥石流的流速，加大泥石流流量。

6 结语

（1）该泥石流威胁沟口居民575人，潜在的经济损失约3500万元，防治工程安全等级标准为Ⅲ级。

（2）本次拦挡坝的设置主要目是拦截水沙，调节下泄水量和输沙量，降低沟床坡降，减缓泥石流流速，抑制上游段纵、横向侵蚀，提高侵蚀基准面，防治沟道下切。

（3）坝址要尽可能选择沟道较窄、上游较开阔、回淤库容大地段，对纵向上布置的坝址位置进行调整，组成一个拦挡（谷坊）坝群。

参考文献

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[2] 钱宁，王兆印.泥石流运动机理的初步探讨[J].地理学报，1984.

[3] 周必凡，李德基.泥石流防治指南[M].北京：科学出版社，1991.

[4] DZ/T0220-2006，泥石流灾害防治工程勘查规范[S].2006.

[5] DZ/T0220-2006，泥石流灾害防治工程设计规范[S].2006.