涼山州寧南縣魯堵溝泥石流災(zāi)害成因及防治對(duì)策研究

李娟++孔焱東

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.152

摘 要：該文以涼山州寧南縣魯堵溝泥石流為研究對(duì)象，分析了魯堵溝泥石流形成的地形地貌、溝道、物源及水源條件，論述了泥石流基本特征，包括規(guī)模、危害程度、沖淤特征及堆積物特征等，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)，同時(shí)提出了相應(yīng)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：泥石流 魯堵溝 形成條件 防治對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（b）-0152-02

涼山州是四川省泥石流災(zāi)害的重災(zāi)區(qū)，每年雨季均有不同規(guī)模的泥石流發(fā)生，嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉa(chǎn)及生活。文章以涼山州寧南縣魯堵溝泥石流為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)查泥石流的溝域形態(tài)、形成條件、規(guī)模、類(lèi)型、分區(qū)、活動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)特征、破壞力、發(fā)展趨勢(shì)，以及危害程度等，論證對(duì)魯堵溝泥石流進(jìn)行綜合防治的必要性和可行性，同時(shí)提出可靠的防治對(duì)策，對(duì)類(lèi)似泥石流災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)具有參考意義。

1 泥石流形成條件分析

1.1 地形地貌及溝道條件

魯堵溝泥石流位于寧南縣跑馬鄉(xiāng)菲魯村三、四組境內(nèi)，屬于高中山地貌區(qū)，流向?yàn)橛赡舷虮逼珫|，溝內(nèi)季節(jié)性流水，主要為大氣降水補(bǔ)給。魯堵溝溝長(zhǎng)約4.1 km，匯水面積約6.5 km2，流域形似樹(shù)葉狀，支溝較發(fā)育。魯堵溝中上游比降較大，下游相對(duì)較平緩，流域最高海拔約3 490 m，最低海拔為1 785 m，相對(duì)高差約1 705 m，主溝溝道平均縱坡比降為417.8‰，溝道中部至上部區(qū)段，地形陡峻，跌水陡坎十分發(fā)育，溝道兩側(cè)部分地段基巖出露。溝谷切割強(qiáng)烈，兩側(cè)岸坡地形陡峻，坡度40°～65°，局部區(qū)段近乎直立。溝谷呈典型深“V”字型，溝域內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為崩塌體。威脅對(duì)象分布在出口段溝道兩側(cè)。

1.2 分區(qū)特征

根據(jù)魯堵溝的溝道匯水特征、溝道形態(tài)及匯水條件等，將泥石流分為清水區(qū)、形成流通區(qū)及堆積區(qū)3個(gè)區(qū)。魯堵溝溝床高程2 615 m以上溝域部分，匯水面積大，兩岸岸坡植被繁茂，溝床坡降比降大，溝道內(nèi)松散物源較少，部分區(qū)段基巖出露，溝道主要為清水流出，因此劃分為清水區(qū)。溝床高程2 615～1 895 m段，溝道兩側(cè)植被覆蓋率較高，地形較為陡峻，溝道內(nèi)松散物源較多，溝道平均縱坡比降較大，兩側(cè)岸坡第四系堆積層及崩坡積層較厚，為該溝主要物源分布區(qū)域。溝道由上至下逐漸變寬，也為泥石流的流通區(qū)段，因此將該區(qū)段劃分為形成流通區(qū)；溝床高程1 985 m至下部溝口處，溝道內(nèi)堆積的松散物質(zhì)多，兩側(cè)岸坡由陡變緩，坡腳處以居民耕地為主，兩側(cè)岸坡第四系覆蓋層較厚，部分崩塌堆積體，溝道平均縱坡比降逐漸變緩，為泥石流的堆積區(qū)。出口段與主河依補(bǔ)溝相連，調(diào)查期間出口段泥石流堆積物較少，大部分堆積在堆積區(qū)溝道內(nèi)。

1.3 固體物源條件

溝域內(nèi)大量的松散固體物質(zhì)是泥石流形成的重要條件之一。根據(jù)調(diào)查，魯堵溝溝域內(nèi)存在大量松散固體物源，可歸納為崩滑堆積物源、溝道堆積物源及坡面侵蝕物源3類(lèi)。其中溝道堆積物源及崩滑堆積物源為泥石流發(fā)生的主要物源，分布長(zhǎng)度大，堆積厚度大，以揭底沖刷的方式參與泥石流活動(dòng)；溝域內(nèi)大部分區(qū)域植被覆蓋率較高，坡面侵蝕物源主要分布在坡體下部臨近溝道區(qū)域，以坡表溜滑及坡腳沖刷的方式參與泥石流活動(dòng)。此外，溝域內(nèi)存在大量的崩塌堆積體及岸坡滑塌體，厚度大，分布廣，對(duì)溝道產(chǎn)生了較大的擠壓，崩滑堆積體以被表層沖刷+底部切腳的方式參與泥石流活動(dòng)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，魯堵溝溝域內(nèi)發(fā)育崩滑堆積物源總量約為12萬(wàn)m3，動(dòng)儲(chǔ)量約3萬(wàn)m3；溝道堆積物源總量約為15萬(wàn)m3，動(dòng)儲(chǔ)量約4萬(wàn)m3；坡面侵蝕物源總量約為117萬(wàn)m3，動(dòng)儲(chǔ)量約為8萬(wàn)m3；合計(jì)物源總量約為144萬(wàn)m3，動(dòng)儲(chǔ)量約15萬(wàn)m3。

1.4 水源條件

魯堵溝泥石流的水源主要來(lái)源于大氣降水。該溝域內(nèi)沒(méi)有水庫(kù)、湖泊等集中的地表水體，暴雨形成的地表徑流是引發(fā)泥石流的主要因素。尤其是集中強(qiáng)降雨，短時(shí)間即可引發(fā)大規(guī)模泥石流。魯堵溝屬于暴雨型泥石流溝，流域處于寧南縣北部，多年平均降雨量為1 024.2 mm，最大年降雨量為1 302.1 mm，最大日降雨量106.4 mm，最大時(shí)降雨量59.0 mm。降雨主要集中在5～10月份，占全年降雨量的91%。加之較陡的坡降，具備引發(fā)泥石流的降雨及水動(dòng)力條件。

此次魯堵溝暴發(fā)泥石流，則是由于2015年“7.15”暴雨引發(fā)，當(dāng)日降雨量達(dá)71.5 mm。據(jù)譚萬(wàn)沛等對(duì)四川泥石流發(fā)生的臨界雨量進(jìn)行的研究表明，涼山州地區(qū)泥石流發(fā)生的臨界雨量為50～80 mm[2]。可見(jiàn)“7.15”降雨量足以引發(fā)魯堵溝泥石流的形成。且此類(lèi)短時(shí)強(qiáng)降雨在地表無(wú)法形成滲流，而是迅速形成地表徑流，匯集至溝道，沖刷溝道及兩側(cè)坡腳的松散固體物質(zhì)，形成泥石流災(zāi)害。

2 泥石流基本特征

2.1 泥石流規(guī)模及危害程度

（1）魯堵溝泥石流綜合類(lèi)型為暴雨激發(fā)、溝谷泥石型、規(guī)模為中型、中-高頻、形成發(fā)展期、稀性泥石流。

（2）危害程度：據(jù)訪(fǎng)問(wèn)魯堵溝早在50年前發(fā)生過(guò)較大規(guī)模泥石流活動(dòng)，損毀了居民房屋及大量耕地。此后，隨著溝道內(nèi)堆積的松散物質(zhì)逐漸增多，每年雨季均有不同程度的泥石流或者水石流發(fā)生。其中“7.15”泥石流為規(guī)模最大的一次，暴發(fā)強(qiáng)度相當(dāng)于50年一遇。沖毀居民房屋2戶(hù)7間，臨溝測(cè)居民房屋進(jìn)水，大量的泥石流沖出物堆積在溝道出口處，阻斷公路通行，損毀了兩側(cè)居民耕地20余畝。此次泥石流沖出物主要沿著溝道逐漸堆積，堆積長(zhǎng)度約275 m，平均厚度約1.5 m，堆積方量約5 000 m3。堆積物為含塊石碎石土，塊石含量少，最大粒徑約1.5 m。啟動(dòng)物源主要為出山口上部區(qū)段及出山口下部約100 m區(qū)段溝道物源，以揭底沖刷的方式參與泥石流活動(dòng)，危害的方式為臨溝測(cè)沖刷坡腳以及坡體上部漫流沖入居民房屋。該溝直接威脅菲魯村三組、四組32戶(hù)130人、居民耕地180畝及通鄉(xiāng)公路等，經(jīng)濟(jì)損失約1 200萬(wàn)元，危險(xiǎn)性大，危害程度大。

2.2 泥石流沖淤特征

根據(jù)前述泥石流分區(qū)，清水區(qū)溝道平均縱坡比降約640‰，溝道坡度陡峻，呈深“V”字型谷，匯流面積大，陡峻的地形有利于大氣降水和地表水的匯流，同時(shí)提供較大的水動(dòng)力條件。沖淤特征表現(xiàn)為以沖為主。

形成流通區(qū)溝道平均縱坡比降約379‰，溝床寬度逐漸增大，溝道坡度約為15°～21°。兩岸地形陡峻，溝道切割較深，兩側(cè)岸坡沖刷明顯，由此判定，該區(qū)域溝道沖淤特征為以沖為主。

堆積區(qū)溝道平均縱坡比降約133‰，溝床寬度8.0～15 m，溝道坡度約為8°～10°。由于主河雨季水流量較大，以往泥石流沖出物絕大部分被帶走，出口處無(wú)明顯堆積痕跡。歷史泥石流沖出物主要堆積在該區(qū)段，可見(jiàn)該區(qū)段大部分時(shí)期以淤為主，存在沖淤平衡的情形。

2.3 泥石流堆積物特征

魯堵溝泥石流堆積物主要沿著溝道堆積，呈長(zhǎng)條狀分布。出山口以上區(qū)段，溝道跌水陡坎發(fā)育，堆積物主要以塊石土為主，塊石粒徑大于1.0 m的含量約占10%，塊徑20～1.0 m區(qū)段比例較大，約占35%，粒徑20～6 cm區(qū)段，約占35%，粒徑小于6 cm含量約占20%；出山口下部區(qū)段，物質(zhì)組成為塊碎石土，塊石巨大粒徑塊石含量較小，粒徑大于20 cm塊石含量較上部明顯變少，約占25%，粒徑10～20 cm區(qū)段所占比例較多，約占35%，6～10 cm區(qū)段粒徑含量約約占25%，粒徑小于6 cm含量約占15%；越往下部區(qū)段，粒徑小的含量所在比例逐漸增加。這也與泥石流現(xiàn)場(chǎng)顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果相吻合，總體上土石比較小，且從上游至溝口段呈逐漸增大趨勢(shì)。可見(jiàn)魯堵溝溝域水動(dòng)力條件較大，細(xì)小顆粒大部分被洪水帶走，而將粗顆粒物質(zhì)留于溝道內(nèi)。

3 魯堵溝泥石流發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

根據(jù)前述魯堵溝泥石流形成條件分析，該溝目前正處于發(fā)展期，易發(fā)程度屬于易發(fā)。發(fā)生水石流或泥石流的頻率較高，每年均有一定規(guī)模的泥石流活動(dòng)發(fā)生，屬于高-中頻泥石流?，F(xiàn)狀溝域內(nèi)仍有大量的松散物源，當(dāng)降雨強(qiáng)度滿(mǎn)足泥石流暴發(fā)的臨界條件時(shí)，再次生較大規(guī)模泥石流活動(dòng)的可能性大。因此，對(duì)魯堵溝泥石流進(jìn)行治理是十分必要的。

4 泥石流防治對(duì)策研究

魯堵溝泥石流的治理須堅(jiān)持“預(yù)防為主、骨干工程控制”的原則，結(jié)合泥石流災(zāi)害的發(fā)育狀況、物源分布及特征、威脅對(duì)象分布位置等，建議采取“以防為主、攔防結(jié)合”的治理思路，布設(shè)如下治理方案：縫隙壩2～3座+下游雙邊防護(hù)堤+局部區(qū)段溝道清淤。

（1）在魯堵溝中上部區(qū)段根據(jù)地形及庫(kù)容條件修建2～3座縫隙壩，目的為攔粗排細(xì)，將大顆粒物質(zhì)攔固在溝道內(nèi)，細(xì)粒物質(zhì)排出，減緩下部防護(hù)工程的壓力。下部區(qū)段針對(duì)威脅對(duì)象分布設(shè)置雙邊防護(hù)堤，同時(shí)進(jìn)行局部區(qū)段溝道清淤，確保泥石流順利排出，從而達(dá)到治理目的。

（2）工程防治的同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溝域開(kāi)墾及樹(shù)木砍伐，防止水土流失，適當(dāng)區(qū)域可采取造林種草等生物措施，加強(qiáng)山體土壤的抗侵蝕能力，保護(hù)溝域生態(tài)環(huán)境。

（3）可結(jié)合水利部門(mén)建立雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)（站）等，對(duì)上游降雨量進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，及時(shí)觀測(cè)分析降雨情況，當(dāng)降雨量達(dá)到一定程度可引發(fā)泥石流災(zāi)害時(shí)，發(fā)出警報(bào)，讓危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)居民做好防災(zāi)準(zhǔn)備。

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