新賓縣木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流特征及易發(fā)程度分析

朱哲

摘要：新賓縣位于華北地臺、遼東地臺背斜、鐵嶺—靖宇古隆起西端的龍崗斷塊，大地構(gòu)造單元為新賓凸起。新賓縣木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流屬于典型溝谷型泥石流，泥石流為低頻泥石流。泥石流活動性為中級，災(zāi)害危害性等級為小型，潛在危險性等級為小型，屬輕度易發(fā)性的泥石流溝。在清淤工程的基礎(chǔ)上，對該泥石流采用攔擋壩+排導(dǎo)槽的方案進(jìn)行治理，研究結(jié)果為地方政府防災(zāi)減災(zāi)提供可靠的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：新賓縣；木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流特征；易發(fā)程度；分析

1.泥石流概況

新賓縣木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流屬于典型溝谷型泥石流，泥石流流域形狀為狹長條狀，主溝長度約為2100m，自泥石流形成區(qū)至溝口泥石流溝谷走向整體呈北偏東64°。流域內(nèi)最高海拔高程為701.2m，最低海拔高程245.6m，相對高差455.6m。地形切割強(qiáng)烈，溝谷以“U”字型發(fā)育為主，溝寬在30m～65m之間，溝口寬度為60m，流域面積約為1.065km2，流域范圍內(nèi)山體植被較發(fā)育。泥石流流域范圍內(nèi)基巖裸露較少，以安山巖、安山玄武巖、安山質(zhì)火山角礫巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖及角礫凝灰?guī)r為主，主要為噴出巖與火山碎屑巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，抗風(fēng)化能力較差，特別是凝灰質(zhì)粉砂巖與角礫凝灰?guī)r結(jié)構(gòu)疏松，極易風(fēng)化，強(qiáng)度較低，往往存在遇水膨脹的特性，常作為軟弱巖層控制巖體穩(wěn)定性。溝谷內(nèi)松散堆積物豐富，主要為碎石塊、砂礫與砂土，偶見巨型滾石堆積。根據(jù)泥石流流域的地形和物源分布情況，將木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流流域劃分為清水區(qū)、形成—流通區(qū)和堆積區(qū)三個區(qū)。

1.1清水區(qū)

位于木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流上中游溝道兩側(cè)斜坡上部的廣大區(qū)域，屬低山地貌，面積約0.423km2。該區(qū)地形陡峻，多為陡坡，為大氣降水和地表水的匯集提供了有利的地形條件，大氣降水可以迅速轉(zhuǎn)化為地表徑流，為泥石流的形成提供了水源和水動力條件。該區(qū)域森林植被發(fā)育，覆蓋率大于80%，降低了雨水剝蝕坡面土壤的能力，減緩了巖石的風(fēng)化速度，控制了固體物質(zhì)的供給。

1.2形成—流通區(qū)

位于溝谷中下游及其兩側(cè)谷坡中下部，面積約0.642km2。兩側(cè)谷坡較陡峻，坡度一般大于30°～50°，植被覆蓋率較高。

溝寬普遍在30m～50m之間，該區(qū)內(nèi)泥石流松散堆積物豐富，以碎石塊與砂礫為主，偶見巨石堆積，最大粒徑200cm×100cm×60cm，溝谷側(cè)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，部分地段出露的基巖臨空面近直立，容易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，為泥石流的形成提供了重要物源基礎(chǔ)和地形條件。

1.3堆積區(qū)

分布于溝谷中下游及小洛村，地勢相對平緩，坡度在5°～15°之間，溝口寬度為60m，面積約為0.0792km2。村莊內(nèi)現(xiàn)階段布置一條簡易排導(dǎo)槽將泥石流導(dǎo)至下游蘇子河沿岸，并修筑高3米的石籠壩防止泥石流阻塞河流。

2.泥石流類型

根據(jù)木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流歷史爆發(fā)特征分析可知：泥石流一般在充分的前期降雨與暴雨條件下激發(fā)，同當(dāng)?shù)貜?qiáng)降雨具有時間的一致性；泥石流堆積區(qū)多見塊石與巨石，結(jié)合地形特征與底層屬性判斷為崩滑型泥石流，形成—流通區(qū)具有較多的松散固體物質(zhì)堆積，為泥石流提供了大量的固體物質(zhì)，因此亦具有坡面侵蝕型泥石流的特征；泥石流以流域?yàn)檫吔?，受到溝谷的制約，輪廓呈狹長條形（類似啞鈴狀），屬于典型溝谷型泥石流；泥石流堆積區(qū)未見較大面積的土石粘結(jié)混合物，多為非常不均勻的石塊和砂礫，屬于水石流型泥石流；堆積區(qū)粘性物質(zhì)含量較低堆積物具有一定的分選性，屬于稀性泥石流；參照泥石流爆發(fā)次數(shù)將木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流判定為低頻泥石流。

按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)泥石流的類型劃分見下表1。

3.泥石流災(zāi)害史及發(fā)展趨勢

最近一次泥石流災(zāi)害造成下游多處房屋毀壞，泥石流沖毀村民院落，堵塞村內(nèi)道路及縣鄉(xiāng)公路，威脅村民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析，泥石流存在再次的可能性，下游小洛村及公路西側(cè)溝口處有4戶居民住宅受泥石流威脅嚴(yán)重，繼續(xù)采取治理措施。

根據(jù)《泥石流災(zāi)害治理工程勘查規(guī)范》（DT/T0220-2006），判斷單溝泥石流活動性為中級；災(zāi)害危害性等級為小型；潛在危險性等級為小型。

4.泥石流的成因機(jī)制和引發(fā)因素

溝谷型泥石流的形成機(jī)制有地形、地質(zhì)和降雨三大條件。地形因素包括流域面積、縱比降等；地質(zhì)因素包括地層年代、巖性、構(gòu)造、斷裂帶等；降水條件包括前期降雨量、降雨強(qiáng)度、總降雨量等。

地形因素：小洛村泥石流屬于典型溝谷型泥石流，為侵蝕隆起中低山地貌，具有主溝長、流域面積大，高差大等特點(diǎn)。兩側(cè)谷坡陡峭，溝谷縱坡降大，十分利于形成地表徑流，容易造成坡面侵蝕，溝谷走向出現(xiàn)兩次明顯轉(zhuǎn)折，容易對兩岸山體造成沖蝕破壞，誘發(fā)崩塌或者滑坡災(zāi)害。根據(jù)地形地貌特征分析容易爆發(fā)泥石流災(zāi)害。

地質(zhì)因素：流域內(nèi)地層巖性主要為為噴出巖與火山碎屑巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石出露較破碎，并且具有凝灰?guī)r等相對軟弱巖層，區(qū)內(nèi)構(gòu)造、斷裂十分發(fā)育對巖體穩(wěn)定性具有不利影響；溝谷內(nèi)第四系沖洪積物較厚，兩側(cè)谷坡固體物質(zhì)松散堆積，在較強(qiáng)降雨條件下容易被地表徑流攜帶；泥石流主溝中下游北岸山體坡度較大，近似直立，部分地段巖石出露，存在崩滑、滑坡的隱患。綜上所述，泥石流流域內(nèi)固體物質(zhì)來源豐富，為泥石流的爆發(fā)提供了有利條件。

降雨條件：木奇鎮(zhèn)多年平均降雨量較大，降雨量集中。溝谷型的地貌特征十分利于形成地表徑流，在降雨作用下，兩側(cè)谷坡地表徑流大量匯集于溝谷，并攜帶大量松散泥沙及坡面堆積物，并順溝而下，侵蝕溝谷基底，側(cè)蝕兩側(cè)谷坡增加泥石流固體物質(zhì)含量。泥石流流量自上游向下游逐步增大，沖刷能力增強(qiáng)，在溝谷轉(zhuǎn)折處會對兩岸山體產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，誘發(fā)崩塌、滑坡次生地質(zhì)災(zāi)害。

綜上所述，泥石流上游溝谷兩側(cè)谷坡坡度較大，匯流能力較強(qiáng)，溝谷縱比降較大，泥石流侵蝕能力較強(qiáng)，容易攜帶松散固體物質(zhì)，流速較快。泥石流中下游溝谷縱比降逐漸減小，泥石流水量增加，流速逐漸降低，部分地段兩岸坡度較大，坡面徑流仍具有較大動能，對坡面松散堆積物沖刷依然強(qiáng)烈，容易誘發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害，為泥石流提供充足物源。泥石流下游堆積區(qū)兩側(cè)谷坡坡度較小，溝谷縱比降顯著降低，泥石流流速下降，較大固體物質(zhì)開始堆積，泥砂等細(xì)小顆粒仍具有隨泥石流向下游運(yùn)移的趨勢，并于蘇子河西岸堆積。

5.泥石流易發(fā)程度

根據(jù)泥石流溝域基本特征和參數(shù)，按照《泥石流災(zāi)害治理工程勘查規(guī)范》（DT/T0220—2006）附錄G“泥石流溝的數(shù)量化綜合評判及易發(fā)程度等級標(biāo)準(zhǔn)”，對木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流進(jìn)行了泥石流易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判。

通過對小洛村木奇鎮(zhèn)小洛村泥石流易發(fā)程度數(shù)量化評分與評判知（表2）：泥石流的綜合評判得分為85分，在44～86分范圍內(nèi)，為輕度易發(fā)性的泥石流溝（表3）。

6.防治方案

泥石流治理的目標(biāo)是減災(zāi)、防災(zāi)以確保居民安全，一般防治措施是采用固、排、攔擋、儲淤、生物等工程措施進(jìn)行綜合治理。在清淤工程的基礎(chǔ)上，對該泥石流采用攔排相結(jié)合的綜合工程治理措施：攔擋壩+排導(dǎo)槽的方案進(jìn)行治理。計(jì)采用的攔擋工程為攔砂壩。考慮到攔擋壩的主要作用是攔擋泥石流固體物質(zhì)，因此，在攔擋壩下游設(shè)置導(dǎo)流堤與排導(dǎo)槽，控制泥石流對流通區(qū)與堆積區(qū)的危害，將泥石流順暢導(dǎo)入下游非危險區(qū)。在進(jìn)行上述工程措施前應(yīng)先對溝域的碎石、雜物進(jìn)行清運(yùn)，溝道進(jìn)行改造清方。

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