沙地河泥石流灾害的发展趋势分析及治理方案建议

王碧雪 王大林 杨正平

摘要：沙地河红河水系毗雄江一支流，发源于弥渡县苴力镇沙地村东北部山区，流经沙地村后汇入毗雄江，区域内山高坡陡，汇水能力强，近些年多次爆发泥石流灾害，主要形式以在堆积区淤积、漫流的形式对下游堆积区内的居民、房屋、公路构成直接的威胁和危害，通过对沙地河泥石流灾害的基本特征、形成机理及对沙地河泥石流灾害发展趋势进行分析，探讨沙地河泥石流灾害的防治方案建议，并为预防和防治类似泥石流灾害提供经验。

关键词：泥石流;灾害;发展趋势;治理方案

0 前言

沙地河源于东北部山区，由北东至南西径流，流经沙地村后汇入毗雄江。沙地河流域山高坡陡，地质环境条件复杂，坡面侵蚀作用强烈，降雨丰富而集中，具有短时间内地表水汇聚的水流条件，水流湍急，对岸坡的淘蚀能力强，沟床冲刷破坏严重，为泥石流的暴发提供了较好的水源条件和丰富的物源条件，加剧了沙地河泥石流的危害，是弥渡县地质灾害的易发区。据现场调查及史料记载，1976年、1986年、2014年沙地河多次爆发泥石流灾害，对沟口堆积扇上的居民、房屋、公路造成严重危害，同时大量松散固体物源汇入毗雄江，多次形成堰塞湖，极大的威胁了下游村庄居民的生命财产安全，据统计，最近几次泥石流灾害共造成的当地的直接经济损失已逾几百万元，严重制约着当地社会经济的发展。为保护当地居民的生命财产安全，促进当地经济社会的和谐发展，对沙地河泥石流的发展趋势分析并提出可行的防治措施建议显得尤为重要和紧迫，同时也为该地区泥石流的防治工作提供一定的借鉴和参考。

1 泥石流的基本特征

沙地河位于沙地村东北部，自北东至南西流经沙地村后直接汇入毗雄江，总体展布方向240°。整个流域面积约0.35km2，最高点高程1914m，最低点高程1617m，沟道长约1.02km，平均纵坡降256.76‰，相对高差约297m。该泥石流沟，沟宽一般8～20m不等，两侧岸坡坡度20°～50°，沟谷横断面多呈“V”字型，无常年水流。沟岸两侧坡体植被覆盖率差，大部分区域表土裸露明显，两侧坡体松散固体物源丰富，为泥石流的形成提供了丰富的物源条件。

根据现场调查，沙地河流域出露岩体以二叠系上统深灰色砂岩（P2）为主，该岩层节理裂隙发育，风化强烈，强风化层厚度较大，加上表土裸露面积较大，雨水冲蚀，大量固体松散物堆积在沟道内，因此，沟道两侧坡体上的坍滑体、沟床堆积物及两侧坡体上的残坡积层就成为了固体物源的主要来源。据统计，沙地河流域内总的物源量约为38.53×104m3，可能参与泥石流活动的物源动储量约1.87104m3，占总物源量的4.85%，一次泥石流冲出的最大固体物质总量约0.04×104m3，占可移动物源量的2.13%。

泥石流基本动力学参数通过《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）规定和要求进行计算，计算结果见下表。

2 泥石流形成的机理与特点

该地区地震活动频繁，岩石松动破碎，斜坡较陡，滑坡及活动性冲沟较发育;加之风化剥蚀强烈，坡残积物厚度大，松散固体物质极为丰富;毁林开荒、陡坡耕植等不合理的人类工程活动，造成坡残积层表土结构松散。当遇高强度暴雨或单点暴雨时，在流域上部山坡和沟谷内形成地表径流和沟道水流，水流不断侵蚀坡面，冲刷沟床，搬运山坡上的松散细粒固体物质，水流中固体物质含量逐渐增加，产生坡面和沟谷泥石流;又因各沟谷上部地形有利于汇集降水形成洪流，使坡面、冲沟泥石流汇入主沟后流速加快;进入沟谷的中上部，滑坡物质大量堆积于沟道中，且物质颗粒较粗，河床糙率大，泥石流规模不断增大，流体中固体物质重新组合。

在物源区上部形成坡面和冲沟泥石流，中上部坡陡谷深，除大量滑坡物质汇入外，还冲刷沟岸和沟床，携带大量松散固体物质汇入，泥石流规模再此段明显增大;流通区沟床纵坡降较大，沟床坡度相对稳定，沟床及岸坡大多基岩裸露，泥沙输移条件好，流速较快;堆积区地势平坦开阔，以淤埋为主，从而对堆积区内的房屋、建筑及居民的生命财产构成严重的威胁和危害。

3 泥石流发展趋势

目前，沙地河泥石流的发育阶段处于发展期，在一个相当长的时期內泥石流的发展趋势不会减弱，且沙地河于1976年、1986年、2014年雨季均发生泥石流灾害，说明该流域具备了发生泥石流地质灾害的条件。加上流域内分布的地层岩性及流域附近的二郎断裂、红河断裂的影响，一旦发生强烈地震，将会直接引起崩塌、滑坡等重力侵蚀，继续增加沟床内的松散固体物质，为泥石流的形成提供更加丰富的物源条件，使得泥石流启动的激发条件降低，当遭遇一定强度的暴雨时，促使泥石流的活动性再次增强。因此，受降雨、地震活动及人类工程活动的影响，泥石流灾害将在很长一段时间内呈现只增不减的

4 泥石流治理方案建议

结合沙地河泥石流流域的地形条件，工程地质条件、物源发育的分布情况及威胁对象的威胁方式等，以因灾设防为原则，以保护当地居民的生命财产安全为目的，提出了沙地河泥石流工程治理以“拦挡为主、排导为辅”的防治思路。

在泥石流上游坡体物源发育区设置拦挡工程，尽大程度的把松散的固体物源拦挡在上游，一是减缓沟床，抬高沟床的侵蚀基准面，减小泥石流流速，减小泥石流或洪流对两侧坡体的侵蚀强度，同时对两侧坡体进行反压，从而达到固床稳坡作用;二是可减少泥石流固体松散物质补给量，降低泥石流的水动力条件，调节泥石流下泄峰量，对泥石流起削弱调节作用。

在泥石流堆积区威胁对象分布区设置防护堤工程，确保泥石流顺利通过沙地村，保护沟道两侧居民及房屋的安全。

参考文献

[1]《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）

[2]《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239-2004）

[3]王进聪.舟曲特大山洪泥石流形成机制与治理方法.甘肃省地矿局第二地勘院

[4]崔鹏.泥石流起动条件及机理的实验研究.成都山地灾害与环境研究所

[5]谭炳炎.走进泥石流.西南交通大学出版社