武都區(qū)山洪泥石流災(zāi)害成因分析與對策

崔延芳，臺會選

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

武都區(qū)山洪泥石流災(zāi)害成因分析與對策

崔延芳，臺會選

（隴南水文水資源勘測局，甘肅 成縣 742500）

武都區(qū)位于甘肅東南部，地處隴南山地的深切割河谷區(qū)，境內(nèi)河谷密布、水系發(fā)達(dá)，是全國四大泥石流密集區(qū)之一。武都城區(qū)位于白龍江與北峪河交匯處，特殊的地理位置使城區(qū)在 600多年來屢遭山洪災(zāi)害的危害。本文通過對武都區(qū)山洪泥石流災(zāi)害的特點(diǎn)及成因分析，提出預(yù)防對策，為武都區(qū)防汛部門提供防災(zāi)減災(zāi)的科學(xué)依據(jù)，從而達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的，確保武都區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

山洪泥石流；成因；對策

1 概況

1.1 自然地理概況

武都區(qū)位于甘肅省東南部，地處秦巴山地結(jié)合地帶，素有“巴蜀咽喉、秦隴鎖鑰”之稱，屬長江流域嘉陵江水系，地理坐標(biāo)介于東徑 104°34′～105°38′，北緯32°48′～33°43′之間。東鄰康縣、成縣，南接陜西省寧強(qiáng)縣、四川省青川縣及本省文縣，西與宕昌縣、舟曲縣毗連，北依禮縣、西和縣。東 西 寬97km，南 北 長 100.35km，總 面積4683km2，具有“七山二林一分田”的特點(diǎn)。根據(jù)土地條件，全區(qū)可分為川壩河谷區(qū)、半山干旱區(qū)、高寒陰濕區(qū)和林緣區(qū)。全區(qū)的森林覆蓋率為21.35%。

區(qū)內(nèi)山勢陡峻，河谷幽深，峰巒起伏，群山環(huán)繞，峰尖坡陡，素以“山大溝深”著稱。山系多呈西北—東南走向，地勢西北高，東南低，區(qū)內(nèi)最高山峰為兩水鎮(zhèn)擂鼓山，海拔 3600m。最低河谷為裕河曲家庵，海拔 660m，相對高差 2940m。

白龍江河谷漢王以上為一背斜谷，基本上沿白龍江復(fù)背斜核部軟弱的志留系地層。河谷南岸為岷山山系，山峰多在海拔 3000m以上，山勢陡峻，為石炭系侵蝕褶皺斷塊石質(zhì)山地，由堅(jiān)硬的石灰?guī)r組成，溶蝕剝蝕強(qiáng)烈；山腰由坡積物組成并覆蓋黃土，山坡上陡下緩，黃土溝蝕嚴(yán)重，滑坡、崩塌發(fā)育；沿山麓多形成滑坡群，堆積裙及泥石流舌狀平臺。

北峪河河谷較開闊，由第三系紅土層組成。由于新構(gòu)造運(yùn)動活躍，第四紀(jì)全新統(tǒng)殘積物在山麓河畔隨處可見。但植被差，多光山禿嶺，坡蝕、溝蝕嚴(yán)重，滑坡、崩塌、泥石流發(fā)育，為全區(qū)極度強(qiáng)度水土流失區(qū)。

1.2 氣象

武都區(qū)地處大陸中部，屬北亞熱帶濕潤向暖溫半濕潤過渡帶，為季風(fēng)氣候的一部分。年內(nèi)氣候變化主要受西太平洋副高壓暖氣團(tuán)和西伯利來冷氣團(tuán)的影響，往往形成冬季暖、春季冷的特殊情況。但由于境內(nèi)山高谷深，氣候差異懸殊。

由于山體的屏障作用，河谷盆地效應(yīng)明顯。城區(qū)年平均氣溫 14.6℃，最冷月1月 2.9℃，最熱月7月 24.8℃，極端最低 -8.1℃（1975年 12月 15日），極端最高 40℃（1950年 7月 14日）。年日照時數(shù) 1911.3h，年降水量在 400～900mm之間，城區(qū)無霜期 280d左右。

由于區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜，氣候多樣，幾乎每年都有程度不同的干旱、冰雹、霜凍、暴雨、秋季低溫、陰雨等氣象災(zāi)害發(fā)生。其中以干旱和暴雨為主。

1.3 水文

武都區(qū)境內(nèi)河流屬長江流域嘉陵江水系，分別屬于嘉陵江的一級河流白龍江、西漢水和廣坪河（柯家河）流域，其中境內(nèi)白龍江干流河長105km，流 域 面 積 3244km2， 占 區(qū) 域總 面積 的69.27%；西漢水流域面積 924km2，占區(qū) 域總面積的 19.73%；廣坪河流域面積 515km2，占區(qū)域總面積的 11.0%。

1.3.1 泥沙

據(jù)武都水文站實(shí)測資料，白龍江多年平均懸移質(zhì)輸沙量1285.92萬t，輸沙模數(shù)900.12 t/km2，年均含沙量3.05kg/m3，年均輸沙率407kg/s，最大輸沙量6670萬t，最大日輸沙率 177000kg/s（1984年8月3日）。

1.3.2 暴雨、洪水特征

（1）暴雨特征

武都區(qū)域內(nèi)降水集中，暴雨多，強(qiáng)度大，24h最大雨強(qiáng)為74.6mm，6h最大雨強(qiáng)為52.8mm，3h最大雨強(qiáng)44.4mm，1h最大雨強(qiáng)32mm，30m in最大雨強(qiáng) 30mm，10min最大雨強(qiáng) 16mm。自 1951年以來，日降水量大于 25mm的大雨，平均2.7次/年，大于50mm暴雨接近1次/年。

（2）洪水特征

各支溝流域洪水、泥石流主要由暴雨形成，產(chǎn)生急驟暴漲暴落尖陡型的洪水過程。多數(shù)溝谷平時干涸。洪水最早出現(xiàn)在 4月 15日，最晚出現(xiàn)在 10月3日，集中出現(xiàn)在汛期的7、8、9三個月。

2 區(qū)域歷史山洪泥石流災(zāi)害及成因

2.1 歷史山洪、泥石流災(zāi)害情況

武都區(qū)是我國四大泥石流密集區(qū)之一。區(qū)境內(nèi)已考察過的災(zāi)害性泥石流溝有192條，支毛溝2000多條，絕大多數(shù)分布在縣城上下 100km的白龍江中游和北峪河流域 30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，平均輸沙模數(shù)高達(dá)4473t/km2。

山洪是突發(fā)性強(qiáng)、水量集中、破壞力大、來勢迅猛的一種水力侵蝕形式。山洪及其誘發(fā)的泥石流、滑坡災(zāi)害，常造成人員傷亡，毀壞房屋、田地、道路和橋梁等，對人民生命財(cái)產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)造成極大危害。

據(jù)《武都縣志》，1900～2012年間發(fā)生的主要山洪、泥石流災(zāi)害有：

光緒三十年（1904），白龍江洪水破堤進(jìn)城，從西門進(jìn)，新市街流出，城區(qū)盡成汪洋。

宣統(tǒng)二年（1910），北峪河翻堤，損害慘重，一次死四百余人。

民國十四年（1925），北峪河山洪、泥石流從城區(qū)段萬壽臺破堤入城，波及大半城域，毀房100余間。

民國二十年（1931），北峪河翻堤一次。

民國二十四年（1935），白龍江洪水破堤進(jìn)城，從西門進(jìn)，新市街流出，城區(qū)汪洋。

1962年 7月 27日，白龍江洪峰流量 1220m3/s，水文站以下教場壩一帶 70m江堤潰決成災(zāi)。

1984年 8月 1～3日，北峪河流域普遍降雨，24h降水極值78.6mm，北峪河山洪暴發(fā)，洪峰流量451m3/s（相當(dāng)于 50年一遇）。加之東江溝 210m3/s的流量堵塞白龍江，形成回水，使流量 1430m3/s的白龍江洪峰流速變緩，洪水?dāng)y帶的泥砂迅速沉淀，使此河段一次淤高 1.25m，洪水漫越城防大堤，使2/5城區(qū)被淹，蓮湖廣場水深達(dá) 1.45m，淹沒國道212線和武略公路及山前居民區(qū)。此次大規(guī)模泥石流災(zāi)害共造成 14人死亡，23人受傷，121個地、區(qū)機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位受災(zāi)，倒塌房屋 13200余間，造成危房 3000余間，1.12萬人被迫搬上舊城山及安全地帶。直接經(jīng)濟(jì)損失1.3億元。

1987年5月22日 0∶30～1∶15分，馬街等14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受暴雨、冰雹襲擊，共有 216個行政村，204個合作社，28028戶 131562人受害，因?yàn)?zāi)死亡19人。直接經(jīng)濟(jì)損失 660余萬元。

具不完全統(tǒng)計(jì)：在 1900～2012年 113年時間內(nèi)，《武都縣志》記載發(fā)生的山洪、泥石流災(zāi)害共有17次。

2.2 山洪、泥石流災(zāi)害的特點(diǎn)和成因

山洪災(zāi)害的形成受多種因素影響，主要有降水、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和人類活動等。

本區(qū)內(nèi)山洪泥石流形成原因主要有以下幾方面。（1）降水

本區(qū)山洪 -泥石流為暴雨型，水源基本來自自然降水。區(qū)內(nèi)年降水量較小，多年平均降水量 470mm，但全年降水量集中于7～9月份。其最大特點(diǎn)是降水集中、降水強(qiáng)度大，往往以一次或幾次大（暴）雨的形式降水，這樣就極易在暴雨中心地區(qū)誘發(fā)山洪泥石流災(zāi)害。連陰雨期間，土壤含水量飽和，這時若發(fā)生暴雨，極易造成山洪暴發(fā)，引發(fā)泥石流災(zāi)害。

（2）地形

泥石流形成的地形要素主要包括泥石流溝的流域形態(tài)、流域面積、山坡坡度及溝床比降等。本區(qū)泥石流溝可分為溝谷型和山坡型，以溝谷型為主。前者形態(tài)多呈扇狀或樹冠狀，能明顯地劃分出形成區(qū)、流通區(qū)及堆積區(qū)，區(qū)內(nèi)地貌復(fù)雜、峰巒疊嶂、狹谷幽深、溝壑縱橫、河流發(fā)育、河谷深切，多為“V”形河谷，屬南秦嶺深切割地貌；后者形態(tài)則以斗狀或簸箕狀居多，無明顯流通區(qū)。通過對區(qū)內(nèi)泥石流溝的統(tǒng)計(jì)，各泥石流溝地形條件均有利于泥石流災(zāi)害產(chǎn)生。

（3）松散固體物質(zhì)

白龍江及其支流均在隴南山地深切割河谷區(qū)，大多植被較差，山高坡陡，地勢起伏較大，植被覆蓋較差，巖層軟弱，質(zhì)地松散，地表巖體支離破碎，松散固體物質(zhì)沿溝谷堆積，溝壑縱橫，滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，為泥石流提供了豐富的固體物質(zhì)。這些碎屑巖體，經(jīng)多年水重力侵蝕、風(fēng)化，已成為滑坡、泥石流、水土流失的源體。

（4）人類工程經(jīng)濟(jì)活動

區(qū)內(nèi)人類工程經(jīng)濟(jì)活動不斷加劇也是誘發(fā)山洪—泥石流災(zāi)害暴發(fā)的主要因素之一。如在修建公路等建設(shè)工程過程中，大量的建筑棄土、垃圾堆積到溝道中，為山洪—泥石流的形成奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，山洪、泥石流災(zāi)害形成的主要因素是強(qiáng)降水、松散固體物質(zhì)和動力條件。松散固體物質(zhì)來源于滑坡體、坡面侵蝕和溝床松散堆積物；水源條件主要為短歷時強(qiáng)降水；動力條件則取決于地形地貌條件。

3 武都區(qū)泥石流災(zāi)害防御現(xiàn)狀

2007年武都區(qū)被列為全國山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警試點(diǎn)區(qū)之一，在武都區(qū)北峪河及其鄰近區(qū)域486km2的范圍內(nèi)建設(shè)了水、雨情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)覆蓋 6個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 145個村。

“5·12”地震以后，武都區(qū)在山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)實(shí)施了監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)，在石門溝、兩水溝等 32條山洪災(zāi)害防治重點(diǎn)小流域建設(shè)水、雨情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，項(xiàng)目控制流域面積 1124.8km2，系統(tǒng)覆蓋 19個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）260個村，保護(hù) 19.6萬人的生命財(cái)產(chǎn)安全。

現(xiàn)已在56條溝道建設(shè)預(yù)警點(diǎn)，覆蓋防治區(qū)流域面積2335.38km2，防治區(qū)人口 28.4萬人（經(jīng)普查，危險區(qū)人口為 15.72萬人，4.49萬戶）。

雖然在山洪、泥石流災(zāi)害預(yù)警方面的設(shè)備和技術(shù)水平不斷提高，但由于災(zāi)害的成因多而復(fù)雜，影響因素多而且難于確定，這就直接影響到山洪、泥石流災(zāi)害預(yù)警過程中信息的發(fā)布和預(yù)案的有效啟動。

4 泥石流災(zāi)害預(yù)防對策

（1）房屋不要建在溝口和溝道上

受自然條件限制，很多村莊建在山麓扇形地上。山麓扇形地是歷史泥石流活動的見證，從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，山區(qū)的絕大多數(shù)溝谷今后都有發(fā)生泥石流的可能。因此，在村莊選址和規(guī)劃建設(shè)過程中，房屋不能占據(jù)泄水溝道，也不宜離溝岸過近；已經(jīng)占據(jù)溝道的房屋應(yīng)遷移到安全地帶。在溝道兩側(cè)修筑防護(hù)堤和營造防護(hù)林，可以避免或減輕因泥石流溢出溝槽而對兩岸居民造成的傷害。

（2）不能把沖溝當(dāng)作垃圾排放場

在沖溝中隨意棄土、棄渣、堆放垃圾，將給泥石流的發(fā)生提供固體物源、促進(jìn)泥石流的活動；當(dāng)棄土、棄渣量很大時，可能在溝谷中形成堆積壩，堆積壩潰決時必然發(fā)生泥石流。因此，在雨季到來之前，最好能主動清除溝道中的障礙物，保證溝道有良好的泄洪能力。

（3）保護(hù)和改善山區(qū)生態(tài)環(huán)境

泥石流的產(chǎn)生和活動程度與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有密切關(guān)系。一般來說，生態(tài)環(huán)境好的區(qū)域，泥石流發(fā)生的頻度低、影響范圍小；生態(tài)環(huán)境差的區(qū)域，泥石流發(fā)生頻度高、危害范圍大。提高小流域植被覆蓋率，在村莊附近營造一定規(guī)模的防護(hù)林，不僅可以抑制泥石流形成、降低泥石流發(fā)生頻率，而且即使發(fā)生泥石流，也多了一道保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全的屏障。

（4）雨季不要在溝谷中長時間停留

雨天在溝谷中耕作、放牧?xí)r，不要在溝谷中長時間停留，一旦聽到上游傳來異常聲響，應(yīng)迅速向兩岸上坡方向逃離。雨季穿越溝谷時，先要仔細(xì)觀察，確認(rèn)安全后再快速通過。

（5）泥石流監(jiān)測預(yù)警

監(jiān)測流域的降雨過程和降雨量（或接收當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)信息），根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷降雨激發(fā)泥石流的可能性；監(jiān)測溝岸滑坡活動情況和溝谷中松散土石堆積情況，分析滑坡堵河及引發(fā)潰決型泥石流的危險性，下游河水突然斷流，可能是上游有滑坡堵河、潰決型泥石流即將發(fā)生的前兆；在泥石流形成區(qū)設(shè)置觀測點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)上游形成泥石流后，及時向下游發(fā)出預(yù)警信號。

對城鎮(zhèn)、村莊、廠礦上游的水庫和尾礦庫經(jīng)常進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)壩體不穩(wěn)時，要及時采取避災(zāi)措施，防止壩體潰決引發(fā)泥石流災(zāi)害。

［1］王禮先，于志民.山洪及泥石流災(zāi)害預(yù)報(bào)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2001.

［2］徐永年，等.湖南省郴州市山洪災(zāi)害危險性評價及防治對策［R］.北京：中國水利水電科學(xué)研究院，2003.

TV144

A

1672-2469（2015）08-0050-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.017

崔延芳（1984年—），女，工程師。