李鑫
(新疆地礦局第二區(qū)調(diào)大隊(duì),新疆昌吉 831100)
新疆葉城縣阿克美其特村行政區(qū)劃隸屬新疆喀什地區(qū)葉城縣管轄。阿克美其特村位于葉城縣南部山區(qū),總體地貌類型屬侵蝕構(gòu)造中-高山區(qū)溝谷,區(qū)內(nèi)的4 條泥石流溝在近幾年來均曾發(fā)生過泥石流災(zāi)害,因?yàn)?zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約數(shù)百萬元。通過勘查工作,對(duì)葉城縣阿克美其特村泥石流災(zāi)害的形成機(jī)制、影響因素及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
圖1 當(dāng)?shù)貧v史受災(zāi)情況
泥石流的形成,必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件:一是有利于貯集、運(yùn)動(dòng)和停淤的地形地貌條件;二是有豐富的松散土石碎屑固體物質(zhì)來源;三是短時(shí)間內(nèi)可提供充足的水源和適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)因素。
葉城縣阿克美其特村的地貌類型為侵蝕構(gòu)造中-高山區(qū),微地貌為沖蝕下切溝谷地貌??傮w地勢南高北低、西高東低,海拔高度2640~4620m。山體地形切割強(qiáng)烈,地形坡度20°~60°,局部可達(dá)60°~80°。坡面第四系坡積物覆蓋且厚度較大,植被發(fā)育較差,溝谷第四系沖洪積物覆蓋且厚度較大,植被發(fā)育一般。山區(qū)溝谷發(fā)育,主要發(fā)育4 條主溝和31 條規(guī)模大小不一的支溝,呈不規(guī)則樹枝狀展布,4 條泥石流溝的全流域面積為94.23km2,流域最大相對(duì)高差1940m。4 條泥石流主溝溝谷橫斷面多呈“U”型,31 條支溝溝谷橫斷面多呈“V”型,主溝溝谷寬度30~120m,兩側(cè)溝岸坡度10°~40°,切割深度200~500m。4條泥石流溝的溝道均較順直,溝底大部分無堵塞淤積現(xiàn)象,徑流暢通性較好,不僅為泥石流的形成提供一定的匯水條件,也為泥石流的形成提供了強(qiáng)大的匯水動(dòng)力及流動(dòng)勢能優(yōu)勢;形成流通區(qū)溝谷兩岸坡積物、溝床內(nèi)松散堆積層,為泥石流的形成提供豐富的固體松物質(zhì)來源;5~9月份常出現(xiàn)暴雨天氣,且具有強(qiáng)度大、歷時(shí)短等特點(diǎn),暴雨形成的坡面流對(duì)坡面松散物具有侵蝕沖刷作用,匯集于溝內(nèi)的洪水對(duì)溝道內(nèi)松散物源具有侵蝕沖刷、再搬運(yùn)作用,為泥石流的形成提供了強(qiáng)大的水動(dòng)力條件。
4條泥石流的形成區(qū)、流通-堆積區(qū)均位于中-高山區(qū),匯水面積為5.20~47.00km2,集水面積較大,流域內(nèi)為封閉的“U”型谷,降雨時(shí)雨水能夠通過山體坡面及各支溝迅速匯聚于主溝內(nèi),形成洪流。4條泥石流主溝縱坡降達(dá)44.31‰~60.78‰,溝道寬度30~120m,切割深度200~500m,兩側(cè)溝岸坡度10°~40°,坡面及溝底植被發(fā)育一般,溝底大部分無堵塞淤積情況,能夠使洪流順利下泄,并攜帶沖溝內(nèi)及兩岸不穩(wěn)定松散物形成泥石流。
葉城縣阿克美其特村的地形地貌條件有利于區(qū)域地表水向主溝道內(nèi)匯集形成洪流,洪流攜帶松散堆積物向下游運(yùn)移,沿途不斷有支溝向其補(bǔ)給水源和物源,在主溝道內(nèi)逐漸形成勢能強(qiáng)大的泥石流,最終泥石流固體物質(zhì)堆積于出山口處,洪水主要受防洪排導(dǎo)渠導(dǎo)流后進(jìn)入堆積區(qū)下游,部分則漫流至溝口的村莊、林地和道路上。
4 條泥石流溝谷兩岸均堆積有坡積的含礫粉土層,厚度為3.0~15.0m,在暴雨形成的強(qiáng)烈坡面水流沖刷作用下匯集于主溝為泥石流提供物源;4條泥石流溝床內(nèi)均堆積有沖洪積的含礫粉土層或砂卵礫石層,厚度為2.0~30.0m,匯集于主溝的洪水對(duì)溝床松散物質(zhì)和兩岸邊坡坡腳不斷進(jìn)行掏蝕、沖刷、再搬運(yùn)作用為泥石流的形成提供物源。
4 條泥石流形成的水動(dòng)力條件主要是夏季暴雨形成的坡面徑流及匯集于溝內(nèi)形成的洪流。葉城縣阿克美其特村具典型的大陸性干旱半干旱氣候特點(diǎn),多年平均降水量為83.1mm,降水多集中于5~9月,此期間常出現(xiàn)暴雨天氣,多年平均最大日降水量達(dá)57.0mm,且具有強(qiáng)度大、歷時(shí)短等特點(diǎn)。暴雨能夠在短時(shí)間內(nèi)匯集于主溝形成具有較強(qiáng)沖刷、搬運(yùn)能力的洪流,葉城縣阿克美其特村4條泥石流溝50年一遇的暴雨設(shè)計(jì)洪峰流量為14.18~33.54m3/s。不僅為泥石流提供充足的水源,也為泥石流的形成提供了較強(qiáng)的水動(dòng)力條件,是泥石流災(zāi)害形成的主導(dǎo)因素。
葉城縣阿克美其特村所在區(qū)域山體大部分基巖裸露,植被覆蓋率較低,生態(tài)環(huán)境脆弱,基本無蓄水保土能力,一旦發(fā)生降雨,水體直接順坡降方向徑流至泥石流溝谷。
葉城縣阿克美其特村泥石流的形成與發(fā)展與其地形地貌發(fā)育演變的關(guān)系十分緊密。如前所述,葉城縣阿克美其特村地處侵蝕構(gòu)造中-高山區(qū),植被發(fā)育一般,溝谷兩岸坡體上的松散坡積物和溝道內(nèi)的松散沖洪積物,為泥石流的發(fā)生準(zhǔn)備了豐富的固體物質(zhì)來源;加之該處地形切割強(qiáng)烈,山體陡峻,又為泥石流的運(yùn)移提供了強(qiáng)大的動(dòng)能優(yōu)勢。通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查分析,葉城縣阿克美其特村4條泥石流均處于形成期(青年期),每2~3 年都發(fā)生1 次泥石流災(zāi)害,并體現(xiàn)出明顯的時(shí)間分布規(guī)律,即主要發(fā)生在短時(shí)間降雨集中的5~9月雨汛期。
葉城縣阿克美其特村所在區(qū)域地形陡峭、生態(tài)環(huán)境脆弱,具備泥石流形成所必須的地形地貌條件、固體物質(zhì)來源及水源條件,區(qū)內(nèi)4條泥石流溝在暴雨因素激發(fā)影響,均能夠發(fā)生小規(guī)模泥石流和中頻率的泥石流或洪水,對(duì)阿克美其特村造成威脅。針對(duì)泥石流溝道上、中游的工程防治十分困難,生物防治不具可操作性,防治建議采取在中、下游適當(dāng)區(qū)域修建攔擋工程,在堆積區(qū)修筑排導(dǎo)工程,讓泥石流順利穿過村莊,從而減小災(zāi)害導(dǎo)致的損失。