汶川縣水磨鎮(zhèn)楊柏溝泥石流補(bǔ)充勘查及防治對(duì)策建議

趙仕權(quán)，殷鑫銘

汶川縣水磨鎮(zhèn)楊柏溝泥石流補(bǔ)充勘查及防治對(duì)策建議

趙仕權(quán)，殷鑫銘

（四川省華地建設(shè)工程有限責(zé)任公司，成都 610061）

受“8·20”特大暴雨影響，汶川縣水磨鎮(zhèn)楊柏溝爆發(fā)了泥石流災(zāi)害。泥石流的發(fā)生引發(fā)了溝域內(nèi)物源條件和溝道條件發(fā)生了較大變化。本文根據(jù)“8·20”泥石流發(fā)生前的物源類型和泥石流中啟動(dòng)物源的類型以及“泥石流后剩余物源類型，分析了泥石流物源啟動(dòng)機(jī)理和模式，闡述了“8·20”前原防治方案并結(jié)合現(xiàn)有的溝道條件，在此基礎(chǔ)上，提出設(shè)置攔擋壩、防護(hù)提、排導(dǎo)槽工程相結(jié)合的治理方案，以期為達(dá)到泥石流治理，類似泥石流災(zāi)害防治提供參考借鑒。

泥石流災(zāi)害；物源；補(bǔ)充勘查

楊柏溝泥石流位于汶川縣水磨鎮(zhèn)白石村1組，2011年8月20日8時(shí)至21日8時(shí)，阿壩州映秀鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn)、漩口鎮(zhèn)等地降暴雨到大暴雨。據(jù)省防辦統(tǒng)計(jì)，小時(shí)降雨量158.3mm，強(qiáng)降雨成為引發(fā)楊柏溝“8·20”泥石流災(zāi)害的直接誘因。對(duì)溝口白石村造成重大經(jīng)濟(jì)損失；溝內(nèi)物源條件和溝道地形發(fā)生了變化，采用原施工圖設(shè)計(jì)方案，難以滿足確保楊柏溝口村民居住區(qū)安全目的。又對(duì)楊柏溝泥石流進(jìn)行了補(bǔ)充勘查，查明楊柏溝“8·20”泥石流影響，物源條件和溝道地形的變化，核查泥石流溝物源及啟動(dòng)模式（曾陽(yáng)梅等，2011），復(fù)核“8·20”泥石流相關(guān)特征參數(shù)變化，作為編制補(bǔ)充勘查報(bào)告、調(diào)整完善治理方案依據(jù)。

1 流域水系特征

楊柏溝為西河右岸一級(jí)支溝，面積10.8km2，最高點(diǎn)源頭大奔槽老頂，高程2580m，最低點(diǎn)位于楊柏溝口，高程950mm，高差1630m，主溝縱向長(zhǎng)5.4km，主溝道平均縱坡降217‰，特征如圖1。

圖1 楊柏溝水系特征平面圖

楊柏溝呈樹枝狀，右岸有奔槽溝、大奔槽溝、關(guān)門崗溝；左岸有青虹溝、青虹坪溝。奔槽溝、大奔槽溝和青虹坪溝松散固體物源非常豐富，為重要物源分布區(qū)和形成區(qū)，三條均為支溝泥石流溝，“8·20”主溝兩岸至分水嶺植被較發(fā)育，松散固體物源較少，屬清水溝。

2 物源類型和分布

2.1 “8·20”泥石流發(fā)生前的物源類型和分布

原勘查物源類型為崩滑型物源和溝道堆積型物源（高克昌等，2005；李艷富，王兆印，施文靖等，2011），調(diào)查19處物源（崩滑物源10處，溝道堆積物源9處），沿楊柏溝溝道及支溝溝道兩側(cè)分布；崩滑物源總量4.26×104m3，溝道物源總量17.7×104m3。共計(jì)21.96×104m3；動(dòng)儲(chǔ)量5.04×104m3。

2.2 “8·20”泥石流中啟動(dòng)物源的類型和分布

在“8·20”泥石流，啟動(dòng)物源點(diǎn)17處物源量7.5×104m3（崩滑類物源占10處，啟動(dòng)量2.15×104m3，溝道堆積物源7處，啟動(dòng)量5.35×104m3）；出溝口進(jìn)入青虹坪以下4.5×104m3，疊置于青虹坪溝口至青虹坪溝口3.0×104m3。新疊置于老沖洪積扇上的松散堆積物結(jié)構(gòu)非常松散，暴雨洪水作用下將再次啟動(dòng)。

啟動(dòng)物源量：大奔槽溝1.25×104m3，奔槽溝1.3×104m3，青虹坪0.6×104m3，主溝上段1.3×104m3，主溝中段0.3×104m3，主溝下段0.6×104m3。啟動(dòng)物源主要來自大奔槽溝和奔槽溝及主溝上段。

圖2 楊柏溝泥石流物源分布圖

2.3 泥石流后剩余物源類型和分布

“8·20”泥石流后，約4.5×104m3物質(zhì)被清除運(yùn)走，剩余固體物源量39.8×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量12.23×104m3。物源分布情況如圖2。

由于20個(gè)物源點(diǎn)中，B01、B092處物源點(diǎn)已滅失，目前剩余物源點(diǎn)為17個(gè)，其中崩滑類物源點(diǎn)10個(gè)，物源量8.73×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量3.63×104m3，溝道堆積物源點(diǎn)（段）7個(gè)，物源量30.35×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量8.60×104m3。

從剩余物源的分布情況看，大奔槽溝剩余物源總量為11.25×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量3.20×104m3，奔槽溝剩余物源總量為7.30×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量1.80×104m3，青虹坪剩余物源總量為0.6×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量0.2×104m3，主溝上段剩余物源總量3.50×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量0.8×104m3，主溝中段剩余物源總量為2.9×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量0.60×104m3，主溝下段剩余物源總量為3.0×104m3，動(dòng)儲(chǔ)量1.2×104m3。

各物源點(diǎn)基本情況匯總?cè)绫?。

表1 楊柏溝物源點(diǎn)基本情況匯總統(tǒng)計(jì)表

3 泥石流物源啟動(dòng)情況

1）據(jù)調(diào)查，大奔槽溝G07、奔槽溝G08和主溝上游G06的啟動(dòng)是楊柏溝泥石流啟動(dòng)的重要源頭之一，而這部分物源的啟動(dòng)是造成“8·20”泥石流規(guī)模較大的重大原因。泥石流發(fā)生前，水磨鎮(zhèn)自8月20日即開始降雨，由于此次降雨歷時(shí)較長(zhǎng)，一方面導(dǎo)致大奔槽溝G07、奔槽溝G08和主溝上游G06溝道堆積區(qū)松散土層呈飽水狀態(tài)，由于松散層飽水，抗剪強(qiáng)度較低，塊石順溝道滾動(dòng)過程中卷起溝道松散土體，形成強(qiáng)烈的拉槽下切，塊石、松散土體、拉槽后匯聚的雨水向下游匯流，成為泥石流的啟動(dòng)因素。

2）由于大奔槽溝和奔槽溝泥石流匯入主溝道后，規(guī)模逐漸增大，并侵蝕原溝道物源和沖刷崩塌堆積體，形成較大規(guī)模的泥石流繼續(xù)向下游運(yùn)動(dòng)。

3）泥石流出山后形成流量較大的流體，以較快的流速向溝口匯流，由于溝口段溝道寬緩，泥石流的流速逐漸減小，故泥石流在青虹溝匯合口至青虹坪匯合口段產(chǎn)生了嚴(yán)重的淤積。

4）主溝下游左岸的青虹坪，由于縱坡降較大，原溝道較小，上游形成泥石流對(duì)原溝道及兩側(cè)的沖蝕、揭底形成泥石流災(zāi)害，在匯合口與主溝泥石流匯合參與泥石流災(zāi)害。

5）主溝溝口段由于原溝道被住戶修建房屋嚴(yán)重?cái)D壓了溝道，嚴(yán)重影響了溝道的輸砂和泄洪能力，故在溝口段造成了嚴(yán)重的淤埋破壞。

可見，在泥石流形成和運(yùn)動(dòng)過程中，上游支溝形成拉槽、主溝中游沖刷和對(duì)崩滑堆積體的切腳破壞、下游的淤埋，是“8·20”泥石流的特點(diǎn)。

4 泥石流治理方案建議

4.1 “8·20”前原施工圖設(shè)計(jì)方案

原施工圖設(shè)計(jì)年限為20年一遇暴雨強(qiáng)度，其治理方案為：3座攔砂壩。

攔擋工程布置的主要目的在于攔截溝道內(nèi)松散固體物質(zhì)，將直徑大于20cm的松散塊石攔截于溝道內(nèi)。

1號(hào)攔砂壩：布置于溝道下游，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度24.0m，攔砂壩有效高度5.0m，攔蓄能力2.10×104m3。

2號(hào)攔砂壩：布置于溝道下游，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度36.5m，攔砂壩有效高度3.0m，攔蓄能力0.93×104m3。

3號(hào)攔砂壩：布置于溝道下游，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度38.0m，攔砂壩有效高度5.0m，攔蓄能力1.55×104m3。

4.2 “8·20”后泥石流設(shè)計(jì)方案建議

通過補(bǔ)充勘查，吸取已有工程效果綜合分折；提出“以排為主、攔排結(jié)合”以及考慮“洪水”、“泥石流”二種流態(tài)的綜合防治方案建議。

曾陽(yáng)梅，劉守江，胡進(jìn)耀，劉延美．2011．甘肅舟曲8·7特大泥石流形成原因淺析[J] ．山西水土保持科技，(6)：10-12．

高克昌，孟國(guó)才，韋方強(qiáng)，陳曉清，王士革，徐創(chuàng)祿，德宏．2005．“7．5”特大滑坡泥石流災(zāi)害分析及其對(duì)策[J]．防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，(03)：251-257．

喬建平，崔鵬，韋方強(qiáng)．2008．震后滑坡泥石流險(xiǎn)情急待評(píng)估[J]．科技導(dǎo)報(bào)，(10)：12-12．

李艷富，王兆印，施文靖等．2011．汶川震區(qū)的坡面泥石流調(diào)查研究[J]．泥沙研究，000(001)：1-7．

李德華．2019．汶川極震區(qū)G213典型泥石流內(nèi)在因數(shù)與運(yùn)動(dòng)特征[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，39 (02)：145-151．

Supplementary Investigation of the Yangbaigou Debris Flow in Shuimo Town, Wenchuan and Suggestions on Its Control

ZHAO Shi-quan YIN Xin-ming

(Sichuan Huadi Construction Engineering Co. Ltd., Chengdu, Sichuan 610081)

The Yangbaigou Debris Flow in Shuimo Town, Wenchuan was caused by the heavy rainstorm on Aug. 20, 2011 which made the source condition and channel condition in the gully area change greatly. This paper deals with mechanism and mode of material source initiation of the debris flow based on material source type when the debris flow starts, the material source type before its occurrence and residual material source type after its occurrence on the basis of which a control scheme of the combination of retaining dam, protective lifting and drainage channel engineering is put forward.

debris flow; material source; supplementary investigation; control measure

2020-02-10

趙仕權(quán)（1980—），男，四川達(dá)州人，水工環(huán)工程師，研究方向：主要從事巖土勘察設(shè)計(jì)及地質(zhì)災(zāi)害防治研究

P694

A

1006-0995（2021）02-0267-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.02.016