泥石流基本特点及防治策略分析
--以甘肃省为例

2021-08-15 12:56刘兵昌
新疆有色金属 2021年5期
关键词:泥石流物质区域

刘兵昌

(甘肃省地质调查院 兰州 730000)

1 泥石流灾害特点

(1)发育特点

本文主要是以甘肃省白银市景泰县的一处泥石流沟作为研究对象,其流域面积达到了10.9km2,整体呈现出一种梨形平面,由东向西伸展,主沟的长度达到了6270m,单位面积的松散物质储量为15.9×104m3/km2。因为受到地形等因素的限制,在雨季很容易集聚数量众多的雨水,加之整个流域内的植被保护力度不足,诸如崩塌、滑坡这类地质灾害屡见不鲜,存在着丰富的松散性固体物质,这也让泥石流灾害的爆发有了充足的物质来源,如若遭遇了强降雨天气,那么泥石流灾害自然不可避免。该地区的泥石流重度达到了15.5 kN/m3,是稀性泥石流的范畴,单次泥石流的最大流量达到了1.19×104m3,是一种正处于发育阶段的中型规模泥石流。

(2)危害特点

第一,泥石流冲毁、淤埋危害。该地区的泥石流在离开沟口之后,由于两侧的排洪道相对较为狭窄,泥石流极易越过排洪道至周边区域,冲毁和淤埋房屋、农田以及相关道路设施设备。第二,泥石流冲刷危害[1]。在暴雨天气,区域中的坡面松散物会顺着坡面汇流转移至其余区域,在这一过程之中坡体土层遭遇了严重的冲刷,引发了水土流失现象的出现。同时沟岸冲刷会贯穿整个沟道,泥石流在运行途中会融合岸坡和沟床中的松散体,对岸坡和沟床产生强烈的侵蚀,进而提升泥石流的重度,如若不及时采取措施进行治理,那么就会对中下游流域产生巨大的破坏。

2 泥石流具体形成因素

(1)土壤植被因素

该地区的土壤大都是石质土,一般常见于沟道中上游山体表面,有着较为松散的质地以及较低的固结水平,抗侵蚀能力较为欠缺,很容易受到水流冲刷的影响而迅速流失。在区域中主要是以自然生长的灌木以及草本植物为主,多见于中上游区段,而在下游区段则是以枣树、农作物、槐树为主,并辅以少部分自然生长草本植物和灌木。

(2)地形地貌

该地区是一种较为典型的低中山地貌,整体呈现出由西北至东南的走向,区域内的山体高度差距最高达到了568m,山体的坡度大都在25 至30℃之间,整个地形特征是南低北高,山高坡陡,由于地形条件相对较为陡峭,很容易让坡面水流以及支沟洪水在短时间获取较大的能量并集聚于主沟槽之中,引发其中的泥沙不断流向其余区域,提升流体容重,转变其原有的流体性质,这样一来规模较大、峰量较高的泥石流就会在短时间之内形成并冲出沟外。

(3)岩土体性质因素

第一,岩体。该地区有着较为完整的三叠系出露,其分布面积较大,岩性是浅紫灰、浅紫红、灰白、灰色厚层中、粗粒长石、石英砂岩、细砂岩、夹厚层含砾粗砂岩及薄层泥岩,并且在底部砂岩内含有数量众多的含钙质结核[2]。产状340°∠52°,节理发育,两组主要节理产状分别为246°∠75°和178°∠26°。很容易产生崩塌体,长此以往就会形成数量众多的固体松散物,为泥石流的出现奠定基础。

第二,土体。该地区的土体大都是碎石土、马兰黄土以及混合土,在分水岭和不够陡峭的山坡区域有着较多的马兰黄土,其厚度在8至10m这一范围之内,有着较高的砂质含量,整体呈现出疏松多孔、淡黄发亮的特性。在河床沟道内有着较多的碎石土,而混合土则出现在沟谷斜坡段,包含了泥岩、粉土以及砂岩,相对而言有着较为松散的结构,不同成分有着各异的粒径。正是因为上述土体特征,让水流及碎屑物集聚更为容易,为泥石流的形成创造了条件。

(4)人类工程活动因素

在该地区中,有着较为强烈的人类工程活动,特别是在1960年左右黄河水利设施建设如火如荼,这一阶段开采砂石过度,引发生态环境不断恶化,造成了大面积的水土流失[3]。具体体现在以下几个方面:第一,人工采石。该区域内由于低中山区基岩出露,相关人员在开展建筑活动的过程之中为了提升工作效率,直接从沟谷中完成石料的开采,引发山体陡峭直立,表层强、中风化层破碎以后堆积于山体表面和坡脚,造成了崩塌灾害,这样让泥石流有了更为丰富的松散物质来源。第二,河道挖砂。在该区域下游沟道之中存在着之前人工挖砂所出现的采坑,当出现泥石流之后,采坑中的固体物质会受到扰动而出现剥落现象,加之泥石流流经时平稳程度较低,很容易提升所造成的危害程度。第三,挤占沟道。当地民众在1970年之后将房屋修建于沟道两岸,并且将建筑垃圾堆积于沟道中,这也让沟道的泄洪水平直线下降。

3 泥石流防治策略

按照泥石流的基本特点,可以遵循以排为主、拦排结合这一原则,采取综合手段来完成治理。首先可以构建拦挡工程,在明确了地形特征、拦砂库容、泥石流固体物质主要来源、坝肩岩土性能这类因素之后,可以在主沟中游设置一定数量的拦挡坝,以此来有效实现对泥石流的防治。其次可以构建排导工程,在出山口到旧排导堤起点处完成新排导堤的修建,以此来有效排导主沟道中的泥石流,并且能够对沟道两侧的陡坎进行加固,避免沟岸出现坍塌的现象,这样一来泥石流固体物质来源就会得以减少[4]。第三,平整沟道。清理沟道中现有的松散堆积物以及出口以下的建筑垃圾,平整回填采砂坑,以此来完成对沟道的疏通,确保沟道具有良好的泄洪水平,具体如图1所示。

图1 泥石流防治措施

4 结语

综上所述,泥石流是一种较为典型的自然地质灾害,不但严重破坏了当地生态环境,还会给当地民众的生命财产安全造成严重的威胁,做好泥石流防治有着至关重要的作用。相关工作人员应当正确认识到泥石流的基本特征,明确泥石流形成原因,结合当地地质条件、气候特征等因素,选择行之有效的治理手段,这样才能够全面保障当地民众的安全,有效促进当地社会的稳定发展。

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