西藏尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流發(fā)育特征及危險(xiǎn)性評價(jià)

馬海元，辛堂，馬福全，馬吉斌

（西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)， 西藏格爾木 816099）

1 泥石流概況

當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流位于西藏尼瑪縣文部鄉(xiāng)北村，地理坐標(biāo)E：86°47′43″，N：31°36′24″。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該泥石流流域面積約為1.5km2，具有明顯的物源區(qū)、流通區(qū)及堆積區(qū)；流域最高點(diǎn)位于北部分水嶺處，海拔5400m，最低點(diǎn)位于文部鄉(xiāng)北村，海拔4460m，相對高差940m。該泥石流屬溝谷型泥石流，泥石流主溝溝域形態(tài)呈“Y”型，支溝較發(fā)育［1］；溝谷形態(tài)整體為“V”型，中下游局部地段呈“U”型，溝谷寬度從上游到下游變化較大。溝域地勢北高南低，溝域兩側(cè)坡勢陡峻，山坡基巖裸露，風(fēng)化破碎嚴(yán)重，植被發(fā)育較差；溝谷坡降較大，溝域內(nèi)地形較陡，山坡坡度一般在30°以上，溝道平均縱坡降達(dá)330‰，有利于泥石流的形成，這種谷坡地形賦予泥石流較大活力，導(dǎo)致溝谷侵蝕下切，側(cè)蝕作用強(qiáng)烈［2］（圖1）。

2 泥石流發(fā)育特征及成因機(jī)制

2.1 各區(qū)段基本特征

2.1.1 物源區(qū)特征

物源區(qū)為海拔高程5100m以上區(qū)域，溝谷形態(tài)呈V形，溝寬2m～3m，溝深1.0m～3.5m，溝內(nèi)碎塊石粒徑較小，一般在2m～5cm，溝道兩側(cè)岸坡植被較少，坡面侵蝕強(qiáng)烈，兩側(cè)岸坡一般30°～40°，溝道平均縱坡降330‰。該泥石流形成區(qū)位于為基巖山區(qū)及山前坡洪積扇地帶，松散固體物質(zhì)儲藏較豐富，穩(wěn)定性較差。物源來源主要為面蝕物源、溝道物源、崩塌物源［3］。估算物源總儲量約為21.68×104m3，動儲量約為0.81×104m3（圖2）。

坡面面蝕物源：物源區(qū)谷坡較陡峭，多為直線坡、凸形坡、凹形坡，坡度30°～40°，溝岸面蝕作用強(qiáng)烈，風(fēng)化強(qiáng)烈、為碎石土堆積，坡面碎石土平均厚約0.2m，面蝕區(qū)面積約1.0km2；在降雨等外因作用下，有利于泥石流的形成。

崩塌物源：流域內(nèi)溝谷兩岸山坡基巖出露較好，受斷裂構(gòu)造活動，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，沿節(jié)理裂隙面形成載荷裂縫，結(jié)構(gòu)面較破碎，逐步發(fā)展成為整體塊狀或碎裂狀危巖體，危巖體厚為0.2m～2.0m，流域內(nèi)危巖體體積約為6×103m3；在降雨、地震等外因作用下，墜落到溝谷中，為泥石流形成提供物源。

溝道物源：主要分布在流通區(qū)中、上游溝谷內(nèi)，總長約500m，溝谷寬2m～3m，切割深度1.0m～3.5m，溝道內(nèi)松散堆積物較厚，密實(shí)度低，平均厚度約0.6m。由于溝道縱坡較大，泥石流形成的水動力條件好，在加之溝道兩側(cè)沿溝崩滑現(xiàn)象發(fā)育，為泥石流提供了豐富的物源［4］。

2.1.2 流通區(qū)特征

流通區(qū)為泥石流溝口以上溝道區(qū)域。該段主溝長度約750m，平均縱坡330‰；溝域內(nèi)在溝源段泥石流溝道切深為2m～3m，溝道寬度為1.0m～5m，主溝道清晰，至中下游段泥石流溝溝切深增大，溝道呈“V”型谷地，局部呈U型，溝道寬度一般在2m～6m，切深在1m～5m不等，局部可達(dá)6m以上，溝道兩側(cè)坡體陡峭，坡度在30°～40°，局部有基巖裸露，近乎直立，在地震、降雨等外因做一下，極易垮塌，對溝道造成堵塞；溝道內(nèi)，松散堆積物較多［5］。坡體風(fēng)化程度較高，坡面侵蝕物源豐富，在雨水的沖刷下，為泥石流提供松散固體物源條件。由于溝道縱坡較大，泥石流形成的水動力條件好，加之溝道兩側(cè)沿溝崩滑現(xiàn)象較為發(fā)育，為泥石流形成提供了豐富的物源，因此屬泥石流的形成流通區(qū)，本區(qū)段主要為泥石流的形成提供重要的水動力條件和固體物源條件［6］。

2.1.3 堆積區(qū)特征

堆積區(qū)位于當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流溝溝口以下，呈扇形堆積體，堆積區(qū)高4460～4620m，相對高差160m。泥石流堆積扇較為清晰，扇長約300m，扇寬約250m，扇形堆積體擴(kuò)散角60°，坡度為3°～10°；堆積區(qū)整體呈淤高現(xiàn)象，淤高達(dá)0.2m左右。鉆孔ZK01-ZK04揭露顯示地表為礫砂，松散結(jié)構(gòu)、厚度為0.3m～1.0m；下部為碎石土堆積，青灰色、中密結(jié)構(gòu)，主要由碎石、角礫、礫石及砂質(zhì)粘土堆積（圖3）。溝口前緣地帶地形較開闊、面積大，呈現(xiàn)典型的扇形地貌，為泥石流堆積區(qū)。分布于溝口附近，堆積區(qū)縱坡降相對較小，泥石流堆積作用一般大于下蝕作用，其沖淤特征以淤高為主，局部下切明顯，下切深度為1m～1.5m。堆積區(qū)淤積現(xiàn)象明顯，以砂礫、碎石堆積為主，泥石流堆積扇較為清晰，扇長約300m，扇寬約250m，坡度為3°～10°，此區(qū)適宜布設(shè)防護(hù)工程。

2.2 泥石流成因機(jī)制及誘發(fā)因素

尼瑪縣文部鄉(xiāng)北村當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流類型特點(diǎn)為：暴雨類、坡面侵蝕型、中頻率、小型。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，認(rèn)為當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流形成因素主要為以下三點(diǎn)：

（1）物源條件。溝道內(nèi)及溝道谷坡兩岸第四系松散物大面積分布，在強(qiáng)降雨作用下，可能首先啟動，為泥石流暴發(fā)提供了充足的物源條件。

（2）較好的地形條件。沿溝落差大，溝內(nèi)高差940m，平均縱向坡降達(dá)330‰，為泥石流形成提供了有利的勢能條件。

（3）水源條件充足。區(qū)內(nèi)平均年降雨量為150mm，最大降雨量344.7mm，日最大降水量36.6mm，主要集中在7～8月份，降雨范圍小、歷時短、強(qiáng)度大，以短時性暴雨、大雨為主。但隨著全球?yàn)?zāi)害性氣候的增加，流域內(nèi)出現(xiàn)大雨、暴雨的頻率將會增加。

以上三個因素相輔相成，在一定條件下，將會促進(jìn)泥石流的形成及發(fā)生，而暴雨則是泥石流形成的主要引發(fā)因素［7］。在暴雨條件下產(chǎn)生短時性洪水，強(qiáng)烈沖蝕溝谷兩側(cè)坡面和侵蝕溝谷，引發(fā)溝道邊坡滑坡、崩塌的發(fā)生和不穩(wěn)定邊坡活動，使溝谷內(nèi)的松散堆積物不斷增多，形成大規(guī)模的泥石流災(zāi)害，而泥石流溝下游地帶有居民、公路、通訊設(shè)施等，一旦當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流發(fā)生大規(guī)模泥石流災(zāi)害，將會給國家以及當(dāng)?shù)厝嗣駧磔^為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，其后果不堪設(shè)想。

3 泥石流危險(xiǎn)性評價(jià)及發(fā)展趨勢分析

3.1 泥石流易發(fā)性評價(jià)

按《勘查規(guī)范》規(guī)范性附錄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)”，根據(jù)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流溝反應(yīng)泥石流活動條件的諸因素，選擇15項(xiàng)代表因素對上述各溝道進(jìn)行泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評分與綜合評價(jià)［8］。

表1 泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判等級標(biāo)準(zhǔn)表

根據(jù)《勘查規(guī)范》，泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評判等級標(biāo)準(zhǔn)見表1，當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評分與綜合評判結(jié)果［8］(表2)。

據(jù)泥石流溝域基本特征和參數(shù)，按照《泥石流災(zāi)害防治工程調(diào)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)”尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流易發(fā)程度綜合評分93分，分值介于87～115之間，綜合判定泥石流易發(fā)程度屬中易發(fā)，未來幾年可能一年一次，甚至一年幾次［9］。

3.2 泥石流的發(fā)生頻率和發(fā)展階段

根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0220-2006)附錄B，結(jié)合本次野外調(diào)查，認(rèn)為尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流屬于中頻泥石流。

尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流流域內(nèi)地形起伏大，切割深，巖石分化強(qiáng)烈，較破碎，崩滑體和不穩(wěn)定斜坡較發(fā)育，為泥石流的形成提供了豐富的物源。調(diào)查區(qū)的地形條件和松散固體物質(zhì)的分布狀況對泥石流的形成十分有利，一定強(qiáng)度的降雨就能誘發(fā)泥石流［9］。據(jù)本次野外調(diào)查訪問，尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流在2009年地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，截止目前，僅發(fā)生過一次泥石流，但規(guī)模較小，未造成人員傷亡及房屋倒塌，泥石流僅堆積在公路上，經(jīng)本次調(diào)查分析，目前較穩(wěn)定，但在暴雨或持續(xù)性降水，溝口豐富的物源和合適的降水條件以及孕災(zāi)條件疊加下發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，可能一年一次爆發(fā)、多年一次或一年多次，規(guī)模大小與降雨量和溝道堵塞情況密切相關(guān)。

表2 當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流易發(fā)程度評分表

3.3 發(fā)展趨勢分析

尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流溝形成泥石流的物源豐富，同時又有充足的水源條件，如不采取任何工程措施，任其發(fā)展，在強(qiáng)降雨過程中，泥石流暴發(fā)將不可避免。當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流溝易發(fā)程度為中易發(fā)，規(guī)模小，潛在危害較嚴(yán)重，危險(xiǎn)性較大。建議對其實(shí)施工程治理，采用以工程治理為主的方案，在工程治理前后加強(qiáng)泥石流的監(jiān)測和防范，確保泥石流不影響到下游居民的安全。

4 結(jié)論

通過對尼瑪縣當(dāng)瓊Ⅳ號潛在泥石流發(fā)育特征、成因機(jī)制及發(fā)展趨勢研究認(rèn)為尼瑪縣文部鄉(xiāng)當(dāng)瓊Ⅳ號泥石流屬暴雨類、坡面侵蝕型、中頻率、小型泥石流，其易發(fā)程度屬中易發(fā)，未來幾年可能一年一次，甚至一年幾次［9］。

該泥石流溝流域內(nèi)物源豐富、地形條件適宜、水源條件充足；巖土體性質(zhì)及地震、降雨、人類工程活動等外因綜合作用下，將促進(jìn)泥石流的形成及發(fā)生。

為達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的目的，建議采用以“治”為主，以“防”為輔的原則，在加強(qiáng)危險(xiǎn)區(qū)人員防范意識及防災(zāi)減災(zāi)能力的同時，通過工程治理，從而達(dá)到將泥石流災(zāi)害造成的損失降至最低［10］?！胺馈敝饕扇⌒麄鹘逃?、建立群測群防等手段，“治”主要采取攔砂壩、導(dǎo)流堤、排導(dǎo)槽等工程設(shè)施［11］。