劉兵昌
(甘肅省地質(zhì)調(diào)查院 蘭州 730000)
本文主要是以甘肅省白銀市景泰縣的一處泥石流溝作為研究對象,其流域面積達到了10.9km2,整體呈現(xiàn)出一種梨形平面,由東向西伸展,主溝的長度達到了6270m,單位面積的松散物質(zhì)儲量為15.9×104m3/km2。因為受到地形等因素的限制,在雨季很容易集聚數(shù)量眾多的雨水,加之整個流域內(nèi)的植被保護力度不足,諸如崩塌、滑坡這類地質(zhì)災(zāi)害屢見不鮮,存在著豐富的松散性固體物質(zhì),這也讓泥石流災(zāi)害的爆發(fā)有了充足的物質(zhì)來源,如若遭遇了強降雨天氣,那么泥石流災(zāi)害自然不可避免。該地區(qū)的泥石流重度達到了15.5 kN/m3,是稀性泥石流的范疇,單次泥石流的最大流量達到了1.19×104m3,是一種正處于發(fā)育階段的中型規(guī)模泥石流。
第一,泥石流沖毀、淤埋危害。該地區(qū)的泥石流在離開溝口之后,由于兩側(cè)的排洪道相對較為狹窄,泥石流極易越過排洪道至周邊區(qū)域,沖毀和淤埋房屋、農(nóng)田以及相關(guān)道路設(shè)施設(shè)備。第二,泥石流沖刷危害[1]。在暴雨天氣,區(qū)域中的坡面松散物會順著坡面匯流轉(zhuǎn)移至其余區(qū)域,在這一過程之中坡體土層遭遇了嚴(yán)重的沖刷,引發(fā)了水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時溝岸沖刷會貫穿整個溝道,泥石流在運行途中會融合岸坡和溝床中的松散體,對岸坡和溝床產(chǎn)生強烈的侵蝕,進而提升泥石流的重度,如若不及時采取措施進行治理,那么就會對中下游流域產(chǎn)生巨大的破壞。
該地區(qū)的土壤大都是石質(zhì)土,一般常見于溝道中上游山體表面,有著較為松散的質(zhì)地以及較低的固結(jié)水平,抗侵蝕能力較為欠缺,很容易受到水流沖刷的影響而迅速流失。在區(qū)域中主要是以自然生長的灌木以及草本植物為主,多見于中上游區(qū)段,而在下游區(qū)段則是以棗樹、農(nóng)作物、槐樹為主,并輔以少部分自然生長草本植物和灌木。
該地區(qū)是一種較為典型的低中山地貌,整體呈現(xiàn)出由西北至東南的走向,區(qū)域內(nèi)的山體高度差距最高達到了568m,山體的坡度大都在25 至30℃之間,整個地形特征是南低北高,山高坡陡,由于地形條件相對較為陡峭,很容易讓坡面水流以及支溝洪水在短時間獲取較大的能量并集聚于主溝槽之中,引發(fā)其中的泥沙不斷流向其余區(qū)域,提升流體容重,轉(zhuǎn)變其原有的流體性質(zhì),這樣一來規(guī)模較大、峰量較高的泥石流就會在短時間之內(nèi)形成并沖出溝外。
第一,巖體。該地區(qū)有著較為完整的三疊系出露,其分布面積較大,巖性是淺紫灰、淺紫紅、灰白、灰色厚層中、粗粒長石、石英砂巖、細(xì)砂巖、夾厚層含礫粗砂巖及薄層泥巖,并且在底部砂巖內(nèi)含有數(shù)量眾多的含鈣質(zhì)結(jié)核[2]。產(chǎn)狀340°∠52°,節(jié)理發(fā)育,兩組主要節(jié)理產(chǎn)狀分別為246°∠75°和178°∠26°。很容易產(chǎn)生崩塌體,長此以往就會形成數(shù)量眾多的固體松散物,為泥石流的出現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
第二,土體。該地區(qū)的土體大都是碎石土、馬蘭黃土以及混合土,在分水嶺和不夠陡峭的山坡區(qū)域有著較多的馬蘭黃土,其厚度在8至10m這一范圍之內(nèi),有著較高的砂質(zhì)含量,整體呈現(xiàn)出疏松多孔、淡黃發(fā)亮的特性。在河床溝道內(nèi)有著較多的碎石土,而混合土則出現(xiàn)在溝谷斜坡段,包含了泥巖、粉土以及砂巖,相對而言有著較為松散的結(jié)構(gòu),不同成分有著各異的粒徑。正是因為上述土體特征,讓水流及碎屑物集聚更為容易,為泥石流的形成創(chuàng)造了條件。
在該地區(qū)中,有著較為強烈的人類工程活動,特別是在1960年左右黃河水利設(shè)施建設(shè)如火如荼,這一階段開采砂石過度,引發(fā)生態(tài)環(huán)境不斷惡化,造成了大面積的水土流失[3]。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,人工采石。該區(qū)域內(nèi)由于低中山區(qū)基巖出露,相關(guān)人員在開展建筑活動的過程之中為了提升工作效率,直接從溝谷中完成石料的開采,引發(fā)山體陡峭直立,表層強、中風(fēng)化層破碎以后堆積于山體表面和坡腳,造成了崩塌災(zāi)害,這樣讓泥石流有了更為豐富的松散物質(zhì)來源。第二,河道挖砂。在該區(qū)域下游溝道之中存在著之前人工挖砂所出現(xiàn)的采坑,當(dāng)出現(xiàn)泥石流之后,采坑中的固體物質(zhì)會受到擾動而出現(xiàn)剝落現(xiàn)象,加之泥石流流經(jīng)時平穩(wěn)程度較低,很容易提升所造成的危害程度。第三,擠占溝道。當(dāng)?shù)孛癖娫?970年之后將房屋修建于溝道兩岸,并且將建筑垃圾堆積于溝道中,這也讓溝道的泄洪水平直線下降。
按照泥石流的基本特點,可以遵循以排為主、攔排結(jié)合這一原則,采取綜合手段來完成治理。首先可以構(gòu)建攔擋工程,在明確了地形特征、攔砂庫容、泥石流固體物質(zhì)主要來源、壩肩巖土性能這類因素之后,可以在主溝中游設(shè)置一定數(shù)量的攔擋壩,以此來有效實現(xiàn)對泥石流的防治。其次可以構(gòu)建排導(dǎo)工程,在出山口到舊排導(dǎo)堤起點處完成新排導(dǎo)堤的修建,以此來有效排導(dǎo)主溝道中的泥石流,并且能夠?qū)系纼蓚?cè)的陡坎進行加固,避免溝岸出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象,這樣一來泥石流固體物質(zhì)來源就會得以減少[4]。第三,平整溝道。清理溝道中現(xiàn)有的松散堆積物以及出口以下的建筑垃圾,平整回填采砂坑,以此來完成對溝道的疏通,確保溝道具有良好的泄洪水平,具體如圖1所示。
圖1 泥石流防治措施
綜上所述,泥石流是一種較為典型的自然地質(zhì)災(zāi)害,不但嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,還會給當(dāng)?shù)孛癖姷纳敭a(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅,做好泥石流防治有著至關(guān)重要的作用。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識到泥石流的基本特征,明確泥石流形成原因,結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、氣候特征等因素,選擇行之有效的治理手段,這樣才能夠全面保障當(dāng)?shù)孛癖姷陌踩?,有效促進當(dāng)?shù)厣鐣姆€(wěn)定發(fā)展。