高寒高海拔山區(qū)南門關(guān)溝泥石流成因機(jī)制分析

徐騰輝，馮文凱，魏昌利，何元宵，李浩賓

(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)災(zāi)害保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都610059;2.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都610059)

受地形地貌的影響，在我國(guó)西南部廣泛分布著泥石流災(zāi)害。南門關(guān)泥石流溝位于四川省瀘定縣境內(nèi)，由于發(fā)育海拔較高，其爆發(fā)泥石流具有突發(fā)性和隱蔽性。該溝穿越高海拔寒區(qū)，冰川積雪出露面積較大，同時(shí)降雨量具有垂直差異，間接影響泥石流的形成，因而研究南門關(guān)溝泥石流的成因機(jī)制具有重要意義。倪華勇通過(guò)對(duì)高寒高海拔區(qū)的匯水條件及凍融循環(huán)作用分析了氣候?qū)δ嗍鞯男纬删哂兄匾饔肹1];馬清文通過(guò)對(duì)西藏夾中4#溝泥石流形成條件、性質(zhì)類型、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及防治措施的研究，揭示了高寒高海拔條件與泥石流的形成有重要的關(guān)系[2]。

由于南門關(guān)溝位于磨西臺(tái)地上游，泥石流的爆發(fā)往往是速度快、規(guī)模大，其危險(xiǎn)性將是災(zāi)難性的。為了保障磨康公路及下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的治理是非常必要的。目前陳曉清通過(guò)對(duì)海螺溝“050811”特大泥石流災(zāi)害調(diào)查，并結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)條件及自然條件提出了防災(zāi)、減災(zāi)對(duì)策[3]。但前述研究很少?gòu)母吆０魏畢^(qū)和非高海拔寒區(qū)物源堆積特征角度分析泥石流的成因機(jī)制。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查南門關(guān)溝物源堆積特征，結(jié)合該溝降雨及冰川作用特點(diǎn)揭示了南門關(guān)溝泥石流的形成機(jī)制，并通過(guò)計(jì)算泥石流的動(dòng)力學(xué)特征參數(shù)提出相應(yīng)的防治建議，為防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

1 泥石流形成條件

1.1 氣象條件

研究區(qū)地處貢嘎山東坡磨西地區(qū)，年均降雨量為1 080 mm。南門關(guān)溝形成區(qū)海拔較高，氣候垂直差異明顯，海拔3 300 m位置年降雨量最大，3 300 m以下雨量隨海拔高度增加而增加，3 300 m以上地段，降雨量隨海拔高度的增加而遞減。據(jù)陳曉清研究[3]，研究區(qū)隨海拔升高降雨量顯著增加，見(jiàn)圖1，12日新興鄉(xiāng)站監(jiān)測(cè)到降雨量較磨西站高20%，據(jù)此推算，海拔3 000 m以上地帶降雨量高達(dá)88 mm，降雨為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了水力條件。

圖1 降雨量對(duì)比觀測(cè)值

1.2 地形地貌

研究區(qū)地處四川省西部、甘孜藏族自治州東南部，地形陡峻，為典型的高山峽谷地貌。南門關(guān)泥石流溝總體由西北向東南方向展布[4]，發(fā)源于貢嘎山北坡冰川雪窖出山口，終止于雅家埂河。南門關(guān)溝由主溝與6條支溝組成。主溝溝源高程約5 800 m，溝口高程約2 100 m，溝域內(nèi)高程差達(dá)3 700 m。溝長(zhǎng)約18.8 km，主溝縱坡降約196‰。溝谷流域總面積達(dá)94 km2。溝谷流域范圍內(nèi)植被發(fā)育較好，溝上游發(fā)育有原始森林，利于溝谷水流的匯聚。沿主溝分布有7條支溝，支溝溝道狹窄，呈深“V”型，溝道兩側(cè)斜坡陡峭，利于匯水。支溝流域相對(duì)高差2 480 m～4 600 m，溝床縱坡降約194‰ ～600‰，為泥石流的發(fā)生提供了一定的勢(shì)能和動(dòng)力條件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與1∶50000地形圖判讀，研究區(qū)6條支溝流域的地貌要素如表1所示。

根據(jù)泥石流區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)將南門關(guān)溝泥石流分為匯水物源區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)。匯水物源區(qū)分布高程約3 260 m～5 800 m，高差約2 540 m，溝谷長(zhǎng)度約9.1 km，縱坡降約279‰，坡降較大。溝上游發(fā)育原始森林，坡體植被覆蓋較好，匯水量大;流通區(qū)分布高程約2 440 m～3 260 m，高差約820 m，溝長(zhǎng)約5.7 km，縱坡降約144‰。溝道呈狹窄“V”型谷，跌坎較發(fā)育，呈順直狀態(tài)。溝道兩側(cè)斜坡陡峻，坡度約25°～35°;堆積區(qū)分布高程約 2 100 m ～2 440 m，溝長(zhǎng)約4.6 km，縱坡降約74‰。溝床坡度較緩。溝道呈“U”型谷，往溝口方向溝谷橫斷面不斷加寬，在溝口形成扇形地。扇形地完整性約85%，沖淤變幅約5 m。目前扇形地處于淤高狀態(tài)。堆積區(qū)塊石具有一定的分選性，平面形態(tài)呈雙峰型。

表1 南門關(guān)溝支溝泥石流地貌因素一覽表

南門關(guān)泥石流溝平面圖見(jiàn)圖2，主溝縱剖面圖見(jiàn)圖3。

1.3 地層巖性

南門關(guān)溝出露的地層主要由第四系覆蓋層和元古代花崗巖組成。第四系覆蓋層包括更新統(tǒng)冰川堆積(Q3fgl)、第四系全新統(tǒng)崩塌堆積和崩坡積(Q4col+dl、Qcol)、滑坡堆積(Q4dp)、泥石流堆積(Q4df)和殘坡積層(Q4el+dl)。第四系全新統(tǒng)覆蓋層主要為泥石流的形成提供物源，粒徑變化較大，顆粒級(jí)配較差。更新統(tǒng)冰川堆積物較松散，主要由漂卵石混砂土及少量粉黏粒組成，含水性和透水性好。溝道兩側(cè)及溝床主要由元古代的花崗巖組成，巖層傾向240°，傾角約60°。受構(gòu)造的影響，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育。巖石呈塊狀結(jié)構(gòu)，力學(xué)性質(zhì)較差，抗剪強(qiáng)度一般，在暴雨及冰川作用下，易發(fā)生垮塌為泥石流溝提供物源。

1.4 地質(zhì)構(gòu)造與地震

瀘定縣南門關(guān)溝，地理坐標(biāo)為 N102°03'02.0″，E29°43'55.6″。調(diào)查區(qū)屬于鮮水河斷裂帶南延部分[5]，斷裂北端與康定—色拉哈斷裂呈左行側(cè)列，向南經(jīng)磨西，終止于石棉公益海，全長(zhǎng)達(dá)150 km，主體呈NNW—SSE向延伸。斷裂兩側(cè)常見(jiàn)與之平行的次級(jí)小斷裂并發(fā)。該斷裂具強(qiáng)烈擠壓特征，且現(xiàn)代仍有活動(dòng)。受斷裂的影響，河谷兩側(cè)花崗巖巖體節(jié)理裂隙發(fā)育。南門關(guān)溝發(fā)育過(guò)溝斷層，位于斷層附近，巖體較破碎，巖層傾角變化較大，在降雨及地下水作用下容易發(fā)生滑坡或者崩塌，堵塞河道。

圖2 南門關(guān)泥石流溝平面圖

圖3 主溝縱剖面圖

1.5 物源堆積特征

1.5.1 高寒高海拔山區(qū)物源堆積特征

由于南門關(guān)溝發(fā)源于貢嘎山北坡冰川雪窖出山口，受氣候的影響，位于溝的源頭，發(fā)育大量的冰川、積雪。冰川、積雪發(fā)育高程約3 500 m～5 800 m，相對(duì)高差 2 300 m，覆蓋面積約 17 km2，周長(zhǎng)約 332 km?；诟吆０蔚貐^(qū)的定義[6]和寒區(qū)的界定[7]，提出在海拔3 500 m以上，存在凍土、冰川和積雪的高原地區(qū)為高海拔寒區(qū)[8]。高海拔寒區(qū)南門關(guān)溝，相對(duì)高差 2 300 m，主溝長(zhǎng)度 7 500 m，縱坡降約307‰，淺表層營(yíng)力改造作用主要為凍融侵蝕。

(1)冰川侵蝕。受冰川、積雪凍融影響，在溝道兩側(cè)斜坡坡體多發(fā)布一層力學(xué)性質(zhì)較差的巖層。由于冰川溶蝕程度的差異性，導(dǎo)致冰川出現(xiàn)不同程度的溜滑。冰川分布高程較高，下行坡度較陡，坡度約30°～45°。在冰川自重作用下易對(duì)坡體及溝床造成磨蝕作用，形成冰磧物，堆積于溝床。南門關(guān)溝3、4月份是采蟲(chóng)草的季節(jié)，據(jù)當(dāng)?shù)厝私榻B，蟲(chóng)草多半處于凍結(jié)狀態(tài)。(2)融雪徑流侵蝕。受春夏季高海拔寒區(qū)地表熱量變化，冰川出現(xiàn)消融差生坡面水流，土體出現(xiàn)解凍，結(jié)構(gòu)遭到破壞。土體呈較松散狀態(tài)，孔隙率增大。在解凍臨界深度處，土體產(chǎn)生了一個(gè)不透水層。由于融水無(wú)法繼續(xù)徑流，導(dǎo)致上層解凍土體呈飽和狀態(tài)。在小股流水作用下，土體遭到侵蝕，堆積于溝床。(3)凍融泄留。由于南門關(guān)溝位于高海拔地區(qū)溝段發(fā)育極高山，山高坡陡，基巖較裸露。巖石是熱的不良導(dǎo)體。高海拔寒區(qū)白天日照較強(qiáng)，巖石表層溫度較高，內(nèi)部溫度較低。由于內(nèi)外溫差較大，造成巖石出現(xiàn)脫落及開(kāi)裂。在重力作用下，塊體滑落堆積于溝床。據(jù)當(dāng)?shù)厝私榻B，溝道狹窄，兩側(cè)斜坡危巖聳立，溝床塊石密布，分選型較差，塊徑0.5 m～10 m。經(jīng)估算，動(dòng)儲(chǔ)量約38×104m3。

1.5.2 非高寒高海拔山區(qū)物源堆積特征

近年來(lái)，西南山區(qū)降雨侵蝕力呈逐步增高趨勢(shì)[9]。根據(jù)劉斌濤研究，降雨侵蝕力變化趨勢(shì)系數(shù)隨海拔高度升高而不斷增加，說(shuō)明由降雨侵蝕力引起的土壤侵蝕風(fēng)險(xiǎn)在增加。在2 500 m以上地區(qū)尤為明顯[10]，西南山區(qū)西北部的高海拔地區(qū)海拔高度對(duì)降雨侵蝕力增加具有放大效應(yīng)。

南門關(guān)溝分布高程范圍較大，降雨量隨高程升高而變化較明顯，在海拔3 300 m處降雨量達(dá)到峰值，2 500 m～3 300 m處降雨量呈上升趨勢(shì)，3 300 m以上雨量呈下降趨勢(shì)。降雨量與降雨侵蝕力在一定程度上呈正比例關(guān)系，降雨侵蝕力對(duì)南門關(guān)溝的改造作用主要體現(xiàn)在南門關(guān)溝泥石流提供物源。物源主要分為崩滑堆積物源和溝道侵蝕物源[11]。

(1)崩滑堆積物源

受巖層產(chǎn)狀的影響，主溝左側(cè)斜坡多發(fā)育順向坡，右側(cè)多發(fā)育切層坡。同時(shí)受構(gòu)造斷裂帶的影響，位于溝道右側(cè)發(fā)育的元古代混合質(zhì)花崗巖巖體節(jié)理裂隙極發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育多與巖層傾向成斜交或垂直狀態(tài)。裂隙張開(kāi)度較大，貫通性較好，主要為碎石土充填。在短時(shí)強(qiáng)降雨沖刷作用下，碎石土出現(xiàn)垮塌，導(dǎo)致花崗巖巖體出現(xiàn)的垮塌體，尤其在海拔3 200 m～3 300 m左右，崩滑堆積體方量較大，在溝床呈線狀分布，見(jiàn)圖4。崩滑堆積物以碎石土為主，碎石成分主要為塊狀花崗巖，棱角分明，粒徑約0.3 m～5 m，均分布于河床，局部以危巖體形式分布于溝床兩側(cè)。因河道較窄，堆積體的大量存在減小了過(guò)水?dāng)嗝娣e，為水石流形成提供了潛在動(dòng)能趨勢(shì)。在溝道兩側(cè)同時(shí)分布著大量的小型崩滑堆積體，見(jiàn)圖5。由于溝道兩側(cè)斜坡體植被較發(fā)育，在斜坡表層均分布著一層薄厚不均的碎石土。受連續(xù)降雨影響，松散碎石土易出現(xiàn)失穩(wěn)形成坡面流，堆積于溝道中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此類物源量約20×104m3。其中動(dòng)儲(chǔ)量約7×104m3。約占此次泥石流物源總量的25%。

圖4 花崗巖堆積體

圖5 松散層堆積體

(2)溝道侵蝕堆積物源

南門關(guān)溝發(fā)育有多條小型支溝，這些支溝多呈“V”型。由于這是一條老泥石流溝，在連年降雨的作用下，溝道中廣泛分布著塊石及角礫。塊石及角礫分選型較差，磨圓度較差。在強(qiáng)降雨及冰川的作用下，溝道中的堆積物被淘蝕，同時(shí)，受流水的下切及側(cè)蝕作用，溝道兩側(cè)斜坡出現(xiàn)失穩(wěn)，進(jìn)一步在溝道中堆積物源。溝道崩滑產(chǎn)生的碎塊石粒徑較大，且溝道存在彎折處，在一定程度上削弱泥石流的搬運(yùn)能力。瀘定縣磨西地區(qū)年降雨量達(dá)到1 080 mm，且降雨集中出現(xiàn)在5月～8月，年降雨量日最大降雨量值達(dá)75.3 mm。據(jù)譚炳炎研究，四川省24 h、1 h、10 min可能發(fā)生泥石流的雨量臨界值分別為60 mm、20 mm、10 mm。按照此數(shù)據(jù)，該溝已具備發(fā)生泥石流的形成條件。同時(shí)，加之5月 ～8月是氣溫最高的月份，是冰川消融最多的季節(jié)冰川內(nèi)部含有豐富的水量，也為泥石流的發(fā)生提供了良好的水動(dòng)力條件。據(jù)溝床堆積厚度推算，此類物源量約8×104m3。其中動(dòng)儲(chǔ)量約5×104m3。

1.5.3 兩個(gè)海拔區(qū)域物源區(qū)遙感解譯

圖6 2003年物源堆積遙感解譯圖

圖7 2014年物源堆積遙感解譯圖

針對(duì)兩個(gè)區(qū)域在“050811”特大泥石流發(fā)生前后，物源堆積特征具有明顯差異。通過(guò)遙感對(duì)該溝物源進(jìn)行解譯，見(jiàn)圖6和圖7。通過(guò)解譯2003年物源與2014年物源區(qū)域劃分對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在泥石流發(fā)生后，圖中區(qū)域明顯減少。位于高寒高海拔山區(qū)，2和5號(hào)物源區(qū)消失，主要為凍融侵蝕物源;位于非高寒高海拔山區(qū)，8號(hào)區(qū)基本消失，為崩滑堆積物源。1、3、4號(hào)物源區(qū)主要由冰水堆積物組成，受冰川及積雪影響較大，性質(zhì)變化較大，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。6號(hào)區(qū)主要為高寒高海拔區(qū)崩滑堆積物源，堆積體方量有一定的減少。7和9號(hào)區(qū)為溝道侵蝕物源，物源量受降雨因素影響較大。

2 泥石流成因機(jī)制

南門關(guān)溝發(fā)育于冰川雪窖山出口，處于長(zhǎng)年不干涸狀態(tài)。受冰川長(zhǎng)年不間斷流水的影響，溝道中的不同粒徑的顆粒逐步被搬運(yùn)，顆粒具有一定的分選型、磨圓性，溝道中出現(xiàn)了少量的物源。由于冰川流水對(duì)河川徑流年內(nèi)分布的不均勻性增大，導(dǎo)致夏季氣溫升高時(shí)，冰川強(qiáng)烈消融，7月～8月集中消融了全年冰川融水的80%，形成夏季水量過(guò)剩。加之5月～8月是降雨多發(fā)的季節(jié)，為泥石流的發(fā)生提供了水源條件。在兩種水流作用下，溝道中迅速聚集了一定流量的水，攜帶溝道中堆積的物源沖向溝的堆積區(qū)。受連續(xù)強(qiáng)降雨的影響，形成區(qū)內(nèi)溝道兩側(cè)覆蓋層處于飽水狀態(tài)，在溝水的淘蝕[12]下，覆蓋層前緣出現(xiàn)垮塌。由于位于流通區(qū)內(nèi)河道狹窄，呈虎口狀，過(guò)水?dāng)嗝孑^小，且淤積的塊石、漂石，一定程度上堵塞了河道，局部形成堰塞湖。溝水在搬運(yùn)物源的過(guò)程中遇見(jiàn)塊石或者堆積體會(huì)產(chǎn)生溯源侵蝕。當(dāng)溝道中塊石堆積體較多時(shí)，水流蓄積至動(dòng)能足以推動(dòng)堆積體時(shí)，將裹挾堆積物，形成泥石流。由于流通區(qū)內(nèi)溝道較順直，跌坎較發(fā)育，且坡降較大，泥石流流速迅速加大，動(dòng)能進(jìn)一步增加。進(jìn)入形成區(qū)后，隨著過(guò)水?dāng)嗝娴募訉?，泥深降低。溝道順直，泥石流在短時(shí)間內(nèi)沖出南門關(guān)溝，涌入雅家埂河。

3 泥石流特征參數(shù)

3.1 泥石流重度

南門關(guān)泥石流溝道及溝口均分布大量堆積體，堆積體物質(zhì)主要以塊石、砂土為主，塊石主要成分為組成溝道兩側(cè)斜坡的強(qiáng)－中風(fēng)化灰?guī)r。基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，推斷泥石流規(guī)模為大型。按照《泥石流防治工程勘察規(guī)范》[13](DZ/T0220 －2006)，該溝泥石流易發(fā)程度野外調(diào)查評(píng)分為91.82分，按照規(guī)定，判斷為易發(fā)泥石流，根據(jù)規(guī)范查其重度為1.63 t/m3。由于泥石流物質(zhì)中含約25%的塊石，即為稀性泥石流。

3.2 泥石流流速

選取流通區(qū)與堆積區(qū)分界處斷面計(jì)算流速，根據(jù)上述規(guī)范[13]，結(jié)合鐵道科學(xué)研究院研究泥石流后推導(dǎo)的流速改進(jìn)公式:

式中:Vc為泥石流流速，m/s;γH為泥石流固體顆粒重度，t/m3，按經(jīng)驗(yàn)值取2.65 t/m3;φ為泥沙修正數(shù);mc為巴克諾夫糙率系數(shù);R為水力半徑，m，一般選用平均泥深H，m;I為水力梯度，‰，一般選用溝床縱坡降代替。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 泥石流流速計(jì)算結(jié)果

3.3 泥石流中塊石的運(yùn)動(dòng)速度

由于調(diào)查的過(guò)程中沒(méi)有取得詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要是通過(guò)最大粒徑(dmax)塊石計(jì)算Vs的經(jīng)驗(yàn)公式

式中:摩擦系數(shù)a與塊石比重和塊石形狀系數(shù)等因素有關(guān)，3.5＜a＜4.5，平均a取4.0。

泥石流流速和塊石的運(yùn)動(dòng)速度的相關(guān)參數(shù)值見(jiàn)表3。

表3 泥石流塊石運(yùn)動(dòng)速度Vs計(jì)算結(jié)果

3.4 泥石流流量

由于現(xiàn)場(chǎng)缺乏相應(yīng)的流量監(jiān)測(cè)措施，泥石流量計(jì)算主要采用修正的雨洪法。雨洪法主要是建立在泥石流與暴雨同步發(fā)生，且暴雨完全轉(zhuǎn)變成泥石流流量情況下，與洪峰值流量(Qc)、洪峰頻率(P)、暴雨洪水設(shè)計(jì)流量(QB)、堵塞系數(shù)(Dc)及修正系數(shù)(φ)有關(guān)[14]。以下為關(guān)系式

表4 泥石流峰值流量計(jì)算結(jié)果

3.5 一次泥石流固體沖出物

一次泥石流總量(Q)與泥石流洪峰流量(Qc)、泥石流歷時(shí)(T)有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。由于泥石流比一般洪水更具暴漲暴落的特點(diǎn)，根據(jù)上述規(guī)范[13]中附錄Ⅰ的Ⅰ.1.3條提供的公式:

式中:K為修正系數(shù)，依規(guī)范得0.264。

泥石流沖出固體物質(zhì)總量(QH)與一次泥石流總量(Q)、泥石流重度(γc)、水的重度(γw)及泥石流固體物質(zhì)的重度(γH)結(jié)合上述規(guī)范[13]附錄 I，上述參量有以下關(guān)系式存在:

3.6 泥石流沖擊力

3.6.1 泥石流整體沖壓力

泥石流沖擊力主要包括整體沖壓力和個(gè)別石塊的沖擊力。泥石流整體沖壓力(p)與重力加速度(g)、建筑物受力夾角(α)、泥石流重度(γc)、流速(Vc)及建筑物形狀系數(shù)(λ)有關(guān)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，建筑物多呈矩形，形狀系數(shù)取1.33?；谏鲜鲆?guī)范[13]附錄I，查得整體沖壓力與上述影響因素存在以下關(guān)系式成立:

3.6.2 泥石流大石塊對(duì)橋墩的沖擊力參照上述規(guī)范[13]的相關(guān)公式，對(duì)大石塊沖擊力進(jìn)行計(jì)算:

式中:r為動(dòng)能折減系數(shù)，對(duì)圓形端，r=0.3;C1、C2分別為巨石、橋墩的彈性變形系數(shù)，C1+C2=0.005;W為石塊重量，t。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

表6 整體沖擊力計(jì)算結(jié)果

表7 石塊沖擊力計(jì)算結(jié)果

3.7 泥石流爬高和最大沖起高度

參照上述規(guī)范[13]的相關(guān)公式，泥石流爬高和沖高計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 爬高(ΔH)和沖高(ΔHc)計(jì)算結(jié)果

3.8 泥石流彎道超高

按照《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[15](DZ/T0239－2004)(4.1－4)式進(jìn)行計(jì)算，泥石流彎道超高計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 彎道超高計(jì)算結(jié)果

綜上所述，南門關(guān)泥石流力學(xué)特征參數(shù)見(jiàn)匯總表10。

表10 泥石流特征參數(shù)

根據(jù)以上特征參數(shù)分析，評(píng)估南門關(guān)溝泥石流屬于易發(fā)型暴雨泥石流。

4 防治方案建議

通過(guò)對(duì)南門關(guān)溝泥石流的動(dòng)力學(xué)特征計(jì)算，考慮到該溝泥石流的爆發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生的影響較大，提出了三點(diǎn)防治建議:

(1)封山育林。由于形成區(qū)內(nèi)多發(fā)育原始森林，植被主要以灌木為主，覆蓋層較厚。覆蓋層主要以砂土為主，易松散，在降雨作用下，溝道中易堆積枯木?？紤]到減小物源的參與量，需禁止人類濫砍濫伐，同時(shí)種植具有穩(wěn)固砂土的植被;

(2)主溝疏通。南門關(guān)泥石流溝流通區(qū)溝道狹窄，易堆積塊石及砂土。要拓寬河道寬度，清理河道常年淤積的塊石及砂土，減少流通區(qū)形成堰塞的可能性;

(3)修建攔石壩。在清理堆積區(qū)河道的塊石、砂土的基礎(chǔ)上，選取合適位置修建攔石壩，攔石壩高應(yīng)大于5 m。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)南門關(guān)泥石流的流域特征、物源堆積特征及動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析，可得出以下幾條結(jié)論:

(1)南門關(guān)主溝流域相對(duì)高差3 700 m，流域面積約94 km2，縱坡降約196‰。海拔3 500 m～5 800 m發(fā)育冰川、積雪，冰川面積約17 km2，周長(zhǎng)約332 km。降雨量隨高程升高而變化較明顯，在海拔3 300 m處降雨量達(dá)到峰值，2 500 m～3 300 m處降雨量呈上升趨勢(shì)，3 300 m以上雨量呈下降趨勢(shì);

(2)南門關(guān)泥石流溝穿越高海拔寒區(qū)和非高海拔寒區(qū)，物源堆積特征具有明顯不同。高海拔寒區(qū)物源堆積作用主要體現(xiàn)在冰川侵蝕、融雪徑流侵蝕、凍融泄留等;非高海拔寒區(qū)物源堆積作用主要體現(xiàn)在崩滑堆積、溝道侵蝕等;

(3)南門關(guān)溝位于西南高山峽谷區(qū)，降雨侵蝕力的變化差異對(duì)崩滑物源溝段具有重要意義。南門關(guān)溝3 300 m位于形成區(qū)與流通區(qū)交界處，降雨量在垂直分布上最大。由于流通區(qū)溝道狹窄，降雨引起的崩滑堆積體極易堵塞溝道，極易觸發(fā)泥石流的發(fā)生。

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