溫泉縣Y031線(K5-K8段)泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及防治建議

王亞璐，許國(guó)偉

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

研究區(qū)位于溫泉縣南山旅游專線公路Y031線(K5-K8段)南側(cè)，鄂托克賽爾河右岸，流域面積9.1 km2。由溫泉縣城沿縣道X208公路向東行進(jìn)約22 km后向南沿Y031線可直達(dá)研究區(qū)，外部交通十分便利，研究區(qū)內(nèi)無(wú)道路，車輛無(wú)法通行，只能步行，通行條件較差。研究區(qū)共發(fā)育有兩條泥石流溝，整體不規(guī)則型，南北長(zhǎng)約3.8 km，東西寬約3 km，面積為10.2 km2。因此，本文在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[1-5]，對(duì)溫泉縣Y031線(K5-K8段)泥石流危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，并提出了泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治方案及建議。

1 地質(zhì)條件分析

1.1 地形地貌

研究區(qū)位于溫泉縣南部鄂托克賽仁河右岸，地貌類型總體屬于中山區(qū)地貌單元，南部大面積分布構(gòu)造侵蝕中山，北部小面積區(qū)域?yàn)槎跬锌速惾屎雍庸?。地?shì)總體南高北低，海拔1 630～2 560 m，地面坡降23.35%。南部中山區(qū)地形起伏不平，相對(duì)高差20～250 m，山體表面多被草地植被覆蓋，呈圓頂狀，山間溝谷十分發(fā)育，縱橫交錯(cuò)，溝寬1.5～90 m，切割深度0.5～3.8 m。北部河谷區(qū)地形較為平坦開闊，海拔1 640 m左右，河流流向?yàn)槲?東，寬度在5～8 m。

1.2 地層巖性

基巖山體出露巖層大部分為石炭系砂巖，灰褐色，節(jié)理裂隙發(fā)育，呈塊狀碎裂，塊徑0.5～0.8 m，鈣質(zhì)膠結(jié)，較硬，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，其礦物成分為石英、長(zhǎng)石。

溝道內(nèi)分布為第四系松散地層，角礫分布于泥石流溝整個(gè)流域范圍內(nèi)，顏色以灰褐色為主，表層松散干燥，1 m以下中密-密實(shí)，稍濕，分選性良好，顆粒級(jí)配差，磨圓度差，礫徑一般0.3～1 cm，局部可見(jiàn)含有礫徑大于2 cm碎石，呈棱角狀。碎石主要分布于上游形成區(qū)溝谷兩側(cè)山體坡腳，主要由山體基巖風(fēng)化破碎形成，顏色以灰褐色為主，礫徑一般3～5 cm，結(jié)構(gòu)松散干燥，顆粒級(jí)配差，分選性良好，磨圓度差，呈棱角狀，粗砂、角礫充填，母巖成分為凝灰?guī)r、砂巖。塊石主要分布于泥石流上游支溝內(nèi)，由溝谷兩側(cè)基巖塊裂形成，塊度1×0.8×0.6 m，灰黃色，母巖成分為凝灰質(zhì)砂巖。卵石地層主要分布于泥石流堆積區(qū)下游邊緣，屬鄂托克賽仁河沖洪積形成，卵石顏色以青灰色為主，結(jié)構(gòu)中密，稍濕，礫徑一般5～20 cm，磨圓度一般，呈亞圓狀，母巖成分為砂巖。

1.3 工程地質(zhì)條件

1.3.1 厚層狀堅(jiān)硬碳酸鹽巖組

大面積分布于研究區(qū)南部溝谷兩側(cè)的山區(qū)，巖性為砂巖等。巖體呈厚層狀，力學(xué)強(qiáng)度高，為良好的天然地基，巖體表層風(fēng)化破碎，山勢(shì)陡峭，地形高差大，屬于工程地質(zhì)條件一般區(qū)。

1.3.2 礫質(zhì)土體

分布于研究區(qū)各條溝谷底部以及溝口-鄂托克賽仁河一帶，由第四系沖洪積礫石、砂礫石、含礫粉土組成，厚度不一，呈松散狀態(tài)，一般為單一結(jié)構(gòu)。下伏塊狀-層狀堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬巖類巖組或?qū)訝?互層狀較堅(jiān)硬-軟弱巖類巖組，屬工程地質(zhì)條件較好區(qū)。

1.4 人類工程活動(dòng)

研究區(qū)內(nèi)有溫泉縣南山溫泉旅游專用公路Y031線通過(guò)，該道路現(xiàn)為通往小溫泉的唯一道路，可正常通行，通行車輛一般。另外，研究區(qū)還屬于哈日布呼鎮(zhèn)的牧場(chǎng)，牧民放牧活動(dòng)也較為頻繁?？傊芯繀^(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)相對(duì)較為頻繁，對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。

2 研究區(qū)泥石流形成機(jī)制與影響因素分析

2.1 形成機(jī)制

本次研究區(qū)內(nèi)兩條泥石流溝形成機(jī)制基本一致，流域總面積6.42 km2，源頭最高海拔1 850 m，最低點(diǎn)海拔1 640 m，最大相對(duì)高差210 m，溝床縱坡比為48.8‰。溝道比較寬，兩側(cè)山體較平緩，坡度在20°～40°。較有利于水及碎屑固體物質(zhì)聚集。

泥石流形成-流通區(qū)面積較大，約為6.35 km2，區(qū)內(nèi)山體坡面基巖出露，表層有薄層風(fēng)化碎屑物覆蓋，形成區(qū)植被生長(zhǎng)較少。在雨水作用下，基巖表層松散物隨雨水匯入泥石流溝道，為下游提供了豐富的松散物源。

2.2 影響因素

2.2.1 風(fēng)化

基巖山體出露巖層表層強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，呈塊狀碎裂，塊徑0.2～0.6 m，鈣質(zhì)膠結(jié)，較硬，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，形成了泥石流溝道內(nèi)的主要松散物源。

2.2.2 降雨、融雪

溫泉縣地處亞洲大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，屬典型的北溫帶大陸性寒冷氣候，其特點(diǎn)是：春旱多風(fēng)、夏秋短暫、冬季嚴(yán)寒而漫長(zhǎng)、氣溫差異大。調(diào)查區(qū)夏季不明顯，比較溫涼，春秋短暫，冬冷夏涼。區(qū)內(nèi)降水分布不勻，從北向南，由多至少，逐漸遞減，年平均降水量199 mm。降雨主要集中在4-9月，占全年降水量的82%。降雪主要集中于10月-次年3月，為泥石流災(zāi)害的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

2.2.3 地震

研究區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.15 g，由于雨水沖刷及風(fēng)蝕作用，溝道兩側(cè)基巖裸露，在新構(gòu)造差異升降運(yùn)動(dòng)及外動(dòng)力地質(zhì)作用下，形成斜坡地形和大量的風(fēng)化、松散堆積物，這些為泥石流災(zāi)害的發(fā)生提供了地形條件。

2.2.4 人類工程活動(dòng)

主要為公路及過(guò)往車輛和牧民，泥石流堆積物很可能堵塞溝口路段對(duì)道路造成阻塞，影響過(guò)往車輛和行人。

2.3 泥石流潛在危害

泥石流包括形成-流通區(qū)和堆積區(qū)，各區(qū)造成的危害各不相同。研究區(qū)泥石流溝中上游形成-流通區(qū)段人類活動(dòng)程度弱，主要為牧業(yè)，目前呈半游牧狀態(tài)，具有很強(qiáng)的季節(jié)性，研究區(qū)是牧民的冬牧場(chǎng)，牧民、牲畜只是冬季在此放牧，而冬季泥石流溝因水源條件不夠就更不易發(fā)生災(zāi)害。在泥石流主溝下游堆積區(qū)，主要人類工程活動(dòng)為修建道路，泥石流溝谷下切，對(duì)下游過(guò)水橋洞及道路會(huì)造成破壞。經(jīng)地面調(diào)查及訪問(wèn)，泥石流危害對(duì)象主要是溝口堆積區(qū)的Y031旅游專用公路，威脅人數(shù)約10人、道路約300 m及道路兩旁的基礎(chǔ)設(shè)施。

3 研究區(qū)泥石流易發(fā)性和危險(xiǎn)性分析

3.1 易發(fā)性分析

研究區(qū)泥石流溝道沿線地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，有草本植被覆蓋，沖溝一般發(fā)育；自上游形成區(qū)至中下游流通區(qū)，約占整條主溝95%左右，溝口扇形地由于人類工程活動(dòng)不完整。根據(jù)主溝溝道測(cè)量結(jié)果，主溝道縱坡約為48.5‰，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)屬次穩(wěn)定區(qū)，植被綜合覆蓋率約為90%，根據(jù)溝口探井揭露，最大一次淤積變幅厚度為0.3 m，兩側(cè)山坡平均坡度約為30°，溝槽橫斷面為“U”型谷，根據(jù)井探結(jié)果產(chǎn)沙區(qū)松散物平均厚度為0.7 m，整體流域面積為6.47 km2，相對(duì)高差為210 m，堵塞程度無(wú)。

依據(jù)“泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評(píng)判等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”、泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評(píng)分表，結(jié)合上述基礎(chǔ)要素綜合打分，最終打分N1為84分，N2為72分。根據(jù)打分結(jié)果，N1、N2兩條泥石流易發(fā)程度為低易發(fā)。

3.2 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，泥石流包括形成-流通區(qū)和堆積區(qū)，各區(qū)造成的危害各不相同。研究區(qū)泥石流溝中上游形成-流通區(qū)段主要人類活動(dòng)較差，僅威脅放牧牧民及牲畜。N1泥石流出山口處溝谷西側(cè)可見(jiàn)一處建議民房，是N1溝的主要威脅對(duì)象，建議該戶牧民進(jìn)行搬遷避讓。在泥石流主溝下游堆積區(qū)，主要威脅Y031線旅游公路及車輛行人。經(jīng)地面調(diào)查與測(cè)繪，泥石流危害對(duì)象包括牧民，民房及道路。據(jù)訪問(wèn)調(diào)查曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的泥石流毀壞道路約200 m，造成經(jīng)濟(jì)損失約5萬(wàn)元，危害性等級(jí)為小型。

3.3 潛在危險(xiǎn)性等級(jí)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，泥石流威脅對(duì)象中還包括石砌建筑物1處、道路200 m。在本次勘查泥石流流域范圍內(nèi)，威脅車輛平均3輛，威脅人員5人。其中1處石砌建筑價(jià)值約0.5萬(wàn)元，道路200 m價(jià)值約10萬(wàn)元，威脅車輛3輛價(jià)值約50萬(wàn)元，威脅人員5人，潛在危險(xiǎn)性等級(jí)為小型。

4 泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治方案及建議

結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果，擬提出如下建議：

(1)在泥石流災(zāi)害威脅區(qū)域設(shè)立警示標(biāo)牌，警示牌用漢語(yǔ)及哈語(yǔ)書寫，內(nèi)容為“此處為泥石流易發(fā)區(qū)段，在強(qiáng)降雨天氣注意躲避泥石流災(zāi)害”等字樣，提醒溝口及過(guò)往車輛注意泥石流災(zāi)害；

(2)由于公路正對(duì)溝口，使得泥石流攜帶松散物經(jīng)雨水匯集攜帶至公路路面及周圍堆積，且不斷淤高，再發(fā)生較大的泥石流災(zāi)害時(shí)，泥石流堆積物很可能堵塞該道路(Y031線)。建議定期對(duì)路面及周圍堆積體進(jìn)行人工清理，以保證道路的暢通。

(3)以定期目視檢查和汛期來(lái)臨前強(qiáng)化監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期目視檢查一般為半月或每月進(jìn)行一次，降雨季節(jié)應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)。

(4)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治知識(shí)的宣傳工作，在市政府的統(tǒng)一安排下，由地質(zhì)災(zāi)害主管部門牽頭，相關(guān)部門配合，對(duì)泥石流災(zāi)害威脅區(qū)域附近居住的群眾逐戶做好地質(zhì)災(zāi)害防治知識(shí)的宣傳工作，使得人人均能作為防災(zāi)減災(zāi)的監(jiān)測(cè)人、責(zé)任人和受益人。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)研究區(qū)泥石流影響因素主要包括風(fēng)化、降雨、融雪、地震和人類工程活動(dòng)；泥石流危害對(duì)象主要是溝口堆積區(qū)的Y031旅游專用公路，威脅人數(shù)約10人，道路約300 m，包括道路兩旁的基礎(chǔ)設(shè)施。

(2)研究區(qū)N1、N2兩條泥石流易發(fā)程度為低易發(fā)；該泥石流地質(zhì)災(zāi)害危害性等級(jí)為小型；該泥石流地質(zhì)災(zāi)害潛在危險(xiǎn)性等級(jí)為小型。

(3)提出了在泥石流災(zāi)害威脅區(qū)域設(shè)立警示標(biāo)牌、定期對(duì)路面及周圍堆積體進(jìn)行人工清理，并通過(guò)定期目視檢查和汛期來(lái)臨前強(qiáng)化監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)的防治方案建議。