河南省泌陽縣賈樓鄉(xiāng)陡岸村泥石流災(zāi)害及其防治

張子恒，謝 林，楊紅強

(河南省第一地質(zhì)工程院，河南 駐馬店 463000)

河南省泌陽縣賈樓鄉(xiāng)陡岸村泥石流災(zāi)害及其防治

張子恒，謝 林，楊紅強

(河南省第一地質(zhì)工程院，河南 駐馬店 463000)

通過對當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?、暴雨特征、流域面積、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、泥石流物源的調(diào)查與分析研究，針對該泥石流具有危險度高、流量大、流速緩的特點，結(jié)合受災(zāi)對象及其分布區(qū)域與整體布局和局部治理的關(guān)系，按照防治結(jié)合、因地制宜、突出重點的原則設(shè)置了攔擋滯洪、導(dǎo)流防護、漫水路相結(jié)合的綜合防治工程措施。攔擋工程為有效發(fā)揮工程瀉洪、攔渣、調(diào)節(jié)、固床、穩(wěn)坡和控制固體物質(zhì)補給量，預(yù)防溝道下切及溝壑發(fā)展，減少泥石流對下游村莊危害，起到了積極作用;通過導(dǎo)流堤的建筑限制泥石流的流速、流向，將泥石流順暢地通過受災(zāi)對象比較集中的區(qū)域，排入下游非危害區(qū);漫水路為當(dāng)?shù)厝罕姵鲂刑峁┓奖?，又是?yīng)急通道。工程實施后綜合效益明顯。

賈樓;流域;泥石流;暴雨;水文地質(zhì);災(zāi)害;綜合防治措施;河南泌陽縣

1 地理位置和地形、氣候、暴雨特征

陡岸村泥石流溝位于泌陽縣賈樓鄉(xiāng)北東約9km處。陡岸河泥石流典型區(qū)地貌類型復(fù)雜，表現(xiàn)為中低山轉(zhuǎn)丘陵崗地及平原，總體趨勢呈北部、中部和東南部高，東北、西南兩邊低平的趨勢，全長7.59km，治理流域面積10.57km2。溝源及出口最高最低海拔分別為980.5m和135.0m，流域內(nèi)地形坡度大，中低山區(qū)占 41.87%，丘 陵 崗 地 占 41.57%，平 原 占16.56%［1］。

該流域?qū)俦睖貛Т箨懶詺夂颍募痉置?，氣候濕潤，受季風(fēng)環(huán)流影響，冬季寒冷少雨雪，夏季炎熱多雨，多年平均氣溫 14.6℃，一月份氣溫最低，平均0.9℃，極端最低氣溫-17.6℃，七月份溫度最高，平均27.5℃，極端最高氣溫40.4℃。

根據(jù)縣氣象局資料統(tǒng)計分析，泌陽縣多年平均降雨量932.9mm，年最大降雨量1451.1mm(1975年)，最小降雨量 536.1mm(1966年)，日最大降雨量1059.5mm(1975年8月7日林莊雨量站)，時最大降雨量189.5mm(1975年8月7日老君廟雨量站)，10分鐘最大降雨量45.2mm(1975年8月7日林莊雨量站)，年降雨量主要集中在6～8月，三月多年平均降雨總量達到494.9mm，占全年降水量53.1%，該區(qū)域是河南省暴雨中心。

2 地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水土流失

該工作區(qū)屬華北地層區(qū)南緣，出露地層有下元古界和第四系。下元古界為一套中深級變質(zhì)巖系，地層已混合巖化，且已變質(zhì)為注入交代混合巖、混合片麻巖及混合花崗巖類，原巖殘留體甚少。第四系上有更新統(tǒng)、全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)(Q3)主要分布于溝谷兩側(cè);河床地帶分布第四系全新統(tǒng)(Q4)，為現(xiàn)代沖洪砂礫石，礫石成分主要為混合巖和花崗巖，溝谷中上游粒徑一般500～1000mm，最大達3000mm，下游粒徑一般300～600mm，分布于泥石流的主溝和部分支溝中，由此可直觀的展示該流域的巖性、構(gòu)造、風(fēng)化程度及植被狀況。

3 泥石流物質(zhì)來源、形成及災(zāi)害史

3.1 泥石流物質(zhì)來源及形成

陡岸河泥石流固體物質(zhì)來源:重力侵蝕作用、河溝溝槽縱向切蝕和橫向切蝕、支溝堆積物。受區(qū)域構(gòu)造的影響，工作區(qū)內(nèi)褶區(qū)發(fā)育、巖層扭曲強烈且較為破碎，巖石被切割成塊狀，在汛期極易以崩落的形式落入溝底并被洪水?dāng)y帶流動形成泥石流。區(qū)內(nèi)巖石雖然堅硬卻破碎，風(fēng)化作用較為強烈，在山坡上積存有一定厚度的殘破積層，由于地形較陡，在被水充分侵潤的條件下，常以小型滑坡或小型坡面泥石流的形式滑入溝底并被洪水?dāng)y帶流動形成泥流［2］。

目前，河溝內(nèi)存留有大量的卵漂、礫石，溝谷中上游粒徑一般在1000～2000mm，最大達3000mm，這些大顆粒物質(zhì)一般年份的降雨難以啟動，但當(dāng)大暴雨發(fā)生時，大流量的洪水對河溝溝槽的強烈縱向切蝕作用將啟動這些物質(zhì)，形成泥石流70%以上物源。汛期洪水強大的沖擊力將強烈淘蝕并攜帶走河流凹岸或河床兩側(cè)的中更新統(tǒng)松散堆積物或殘坡積物。區(qū)內(nèi)現(xiàn)在仍保留有多處洪水橫向切蝕的痕跡，規(guī)模較大的有兩處，目前均表現(xiàn)為不穩(wěn)定斜坡，長度分別為40m、71m，高度10～17m，坡度近直立狀。區(qū)內(nèi)有12條支溝，其中3條匯水面積較大，汛期洪水將攜帶其溝底的卵漂、礫石匯流于主溝，同時對主溝的水源和物源進行補充，加大了泥石流形成的能量［2］。

3.2 泥石流災(zāi)害史

1975年8月7日，歷史罕見的特大暴雨使該工作區(qū)內(nèi)山洪爆發(fā)，洪水?dāng)y帶物源區(qū)積存的大量礫石順河道而下，并分別堆積于大龍?zhí)丁⒈睘?、康莊及下游堆積區(qū)，使河床抬高，并沖毀道路和耕地。之后，每年汛期的泥石流均造成這幾個堆積區(qū)域的河床抬高，治理前已抬高至2～3m。

2002年6月22日，暴雨在該工作區(qū)誘發(fā)了較為嚴(yán)重的泥石流災(zāi)害，受損害的有北灣、康莊、董莊、賈莊等四個自然村。共沖毀耕地4.4hm2，毀壞房屋11間，沖走牲畜數(shù)十只，沖毀溝內(nèi)道路2000m左右，堰壩200余米，直接經(jīng)濟損失近200萬元，間接損失接近500萬元［1］。治理前，申林、康莊、董莊、賈莊、石頭村五個自然村130余戶、500多群眾生命財產(chǎn)存在安全隱患，每年汛期面臨著泥石流災(zāi)害的嚴(yán)重威脅，此外，該溝泥石流的頻繁活動制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

4 泥石流災(zāi)害防治

4.1 基本原則

堅持以防為主，防治結(jié)合;堅守因地制宜、綜合治理思想;執(zhí)行全面規(guī)劃，突出重點的設(shè)計意圖;以及實現(xiàn)投資省、效益高、技術(shù)可行的預(yù)期目標(biāo)的原則，本防治工程按照泥石流自身的特點和規(guī)律進行了規(guī)劃設(shè)計(圖1)。防治工程遵循國家及地方有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)劃。

4.2 泥石流防治標(biāo)準(zhǔn)

主要解決陡岸村泥石流溝周邊5個自然村群眾的生命財產(chǎn)安全，以及減少下游板橋水庫的庫容固體顆粒和提高可持續(xù)發(fā)電供電能力，為此，經(jīng)調(diào)查分析研究，綜合確定陡岸村泥石流災(zāi)害防治主體工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇(表1)［1］，泥石流溝災(zāi)害防治工程安全等級為三級(表2)［1］。

表1 泥石流災(zāi)害防治主體工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Design standards of main works of debris flow prevention engineering

表2 泥石流溝災(zāi)害防治工程安全等級Table 2 Security level of debris flow prevention engineering

4.3 泥石流綜合防治布局

根據(jù)陡岸村泥石流流域的地形條件、地質(zhì)條件、泥石流發(fā)育特征、泥石流流體特征、受災(zāi)對象及其分布區(qū)域等特點，確定主要工程措施放在受災(zāi)對象比較集中的泥石流堆積區(qū)。工程措施主要為攔擋防護、導(dǎo)流防護和漫水路工程相結(jié)合。

4.3.1 攔擋防護工程

圖1 防治工程規(guī)劃圖Fig.1 Plan of prevention project

陡岸村泥石流流域內(nèi)北灣村以上流通區(qū)和堆積區(qū)內(nèi)，泥石流受災(zāi)對象主要為少量農(nóng)田，該區(qū)域是修建攔渣工程良好場所，地質(zhì)條件和地形條件易于施工、便于養(yǎng)護等，且能達到最佳使用效果與最長使用時間。為此，在上游、中游適宜地段選擇壩址各修建了一座格柵攔石壩(照片1、2)，攔石壩由漿砌石壩體、格柵排水涵洞、格柵溢洪道組成，壩頂高程分別為295m、230m，壩 體 最 大 高 度 分 別 為 10.33m、9.37m［2］。其建成后已有效地發(fā)揮了工程瀉洪、攔渣、調(diào)節(jié)、固床、穩(wěn)坡和控制固體物質(zhì)補給量，預(yù)防溝道下切及溝壑發(fā)展的功效，并降低了泥石流對下游村莊的危害程度。

4.3.2 導(dǎo)流防護工程

該工程主要分布于康莊、賈莊、石頭莊、董莊、申林泥石流堆積區(qū)地段，分別為重力式護堤防護(照片3)，總長 2566m，高度 2.5～4.0m，墻頂寬 0.3～0.4m，墻底寬1.5～2.2m，護堤采用漿砌片石;其主要作用是限制泥石流的流速、流向，將泥石流順暢地通過受災(zāi)對象比較集中的區(qū)域，排入下游非危害區(qū)。

4.3.3 漫水路工程

該分項工程分別位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路與董莊、賈莊與石頭莊之間，包括董莊漫水路(照片4、5)、賈莊漫水路。主要功效為修復(fù)、連接被泥石流毀壞的道路，便于當(dāng)?shù)厝罕娕c外界的交流，并能在發(fā)生異常情況前使群眾得以快速疏散，避開異常泥石流災(zāi)害對群眾生命的危害。

5 結(jié)束語

照片1 上游格柵攔石壩Photo 1 Upper reaches grille bar rock-fill dam

照片2 中游格柵攔石壩Photo 2 Middle reaches grille bar rock-fill dam

通過防治工程技術(shù)措施整體實施，發(fā)揮了工程防治功效，經(jīng)受住歷年洪水考驗，減少往下游板橋水庫的固體物質(zhì)輸送。導(dǎo)流防護工程保障了受災(zāi)的五個自然村130余戶、500多群眾生命財產(chǎn)安全;漫水路工程方便當(dāng)?shù)厝罕姵鲂?，在非常態(tài)情況下，快速疏散村民，社會效果非常明顯。另外，攔擋滯洪工程阻攔大顆粒固體物質(zhì)，使攔石壩庫容積存，增加種植業(yè)的墾殖面積;漫水路工程方便與外界進行農(nóng)產(chǎn)品運銷，給當(dāng)?shù)貛砜捎^的經(jīng)濟效益。工程實施后逐步還原了受災(zāi)村莊清水潺潺、鴨鵝魚肥的新農(nóng)村田園畫面，生態(tài)效益可說給當(dāng)?shù)仄教砹艘坏里L(fēng)景線。該工程實施為今后同類工程防治提供可借鑒經(jīng)驗。

照片3 防護堤工程Photo 3 Protection embankment engineering

照片4 董莊漫水路Photo 4 Dongzhuang overflow road

照片5 賈莊漫水路全圖Photo 5 Jiazhuang overflow road

［1］魏玉虎，等.河南省泌陽縣賈樓鄉(xiāng)陡岸村泥石流應(yīng)急勘查治理工程勘查報告［R］.2006.9.

［2］魏玉虎，王軍營，等.河南省泌陽縣賈樓鄉(xiāng)陡岸村泥石流應(yīng)急治理工程設(shè)計［R］.2006.12.

Debris flow hazard and countermeasures at Dou’an Village，Biyang County，Henan Province

ZHANG Zi-heng，XIE Lin，YANG Hong-qiang
(The First Geological Engineering Team in Henan Province，Zhumadian 463000，China)

By the investigation and analysis of the local topography，storm characteristics，drainage area，lithology，geological structure，hydrogeological conditions and debris flow material source，for the characteristics of high risk，large flow and slow flow，combined with the affected objects and their locations and the relationship between the overall layout and local governance，according to the principles of combining prevention with control，according to local conditions and laying stress on the key points，the comprehensive countermeasures are set up，such as block detention basin，diversion protection and overflow road.Block project effectively works on the flood discharge，slag interception，regulation，bed consolidation，slope stability and solid supplies control.Diversion canal can control the direction and velocity of debris flow，make the debris flow smoothly pass through the relatively concentrated area and then reduce the debris flow hazard to downstream villages.Overflow road provide facilitate travel for local people，at the same time acting as an emergency access.A comprehensive benefit is obvious after the project implementation.

Jialou;drainage area;debris flow;rainstorm;hydrogeology;hazard;prevention and countermeasure;Biyang county，Henan Province

1003-8035(2010)02-0008-04

P642

A

2009-12-18;

2010-01-13

張子恒(1979—)，男，助工，主要從事地災(zāi)治理、公路橋梁施工、采空區(qū)治理。

E-mail:727501595@qq.com