地房箐溝谷流域在不同降雨頻率下泥石流風(fēng)險性分析

摘 要：針對地房箐溝谷流域進(jìn)行不同降雨頻率下的泥石流風(fēng)險性評價，旨在精準(zhǔn)了解地房箐溝谷內(nèi)集中安置區(qū)在不同降雨頻率下的泥石流風(fēng)險等級和風(fēng)險范圍，為安置區(qū)內(nèi)居民人身安全及日常生活生產(chǎn)安全提供保障，指導(dǎo)安置區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作。概括了研究區(qū)環(huán)境，闡述了研究區(qū)災(zāi)害基本特征，并進(jìn)行了風(fēng)險性評價。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險性評價；降雨頻率；風(fēng)險等級；風(fēng)險范圍；防災(zāi)減災(zāi)

中圖分類號：P642.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

地房箐位于普洱市墨江縣雅邑鎮(zhèn)螺螄塘村委會大平掌組轄區(qū)，箐溝匯水流域面積4.09 km2。因墨江縣轄區(qū)內(nèi)易地扶貧搬遷集中安置項目的實施，地房箐流通區(qū)內(nèi)安置區(qū)場地建設(shè)過程中主溝道被迫遭受嚴(yán)重改造。隨著雨季降雨量的增加，地房箐形成泥石流災(zāi)害的風(fēng)險性也顯著升高。若遇特殊天氣大暴雨或特大暴雨，則會引發(fā)泥石流，導(dǎo)致居民遭受危害，甚至造成人員傷亡[1]。因此，對地房箐進(jìn)行風(fēng)險性評價分析意義重大。以地房箐流域范圍為研究區(qū)，分析在10、30、50、100年等不同降雨頻率下的風(fēng)險性，量化不同降雨頻率下的風(fēng)險等級和風(fēng)險范圍，并對安置區(qū)實施評價。

1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境概況

研究區(qū)屬亞熱帶半濕潤山地季風(fēng)氣候，多年平均氣溫17.8 ℃，年最大降水量1 217.90 mm，年平均降水量1 186.20 mm，日最大降水量99.9 mm。研究區(qū)地房箐屬于阿墨江北岸的一條一級支流，阿墨江屬紅河水系。研究區(qū)為構(gòu)造侵蝕高中山峽谷地貌，地形地勢陡峻，地形坡度為35°～45°，局部存在60°以上，地勢總體北高南低，流域海拔580～1 493 m，高差913 m。研究區(qū)主要受阿墨江南北向逆斷層控制影響，處于阿墨江斷裂抬升區(qū)。研究區(qū)內(nèi)僅發(fā)生過3.2級地震，人類工程活動強烈，主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕種活動，以及流通區(qū)溝道內(nèi)安置區(qū)的場地、房屋、水泥道路等建設(shè)活動，流域特征見圖1。

2 災(zāi)害基本特征

2.1 流域分區(qū)特征

形成區(qū)位于主溝海拔1 000～1 493 m，面積3.934 km2，占流域總面積的96.18%，高差493 m，主溝長1.0 km，溝床斷面呈“V”字形，溝寬1～5 m，主溝溝底平均縱坡降493‰，溝岸斜坡坡度25°～35°，局部地形坡度達(dá)60°以上。

流通區(qū)位于主溝海拔610～1 000 m，面積0.15 km2，占比3.67%，高差390 m，主溝長1.78 km，主溝平均縱坡降219.10‰，溝床斷面呈“V”形或“倒梯”形，溝底寬3～6 m，平均寬5 m，中下游段因安置點建設(shè)對溝道改造后地勢平坦開闊，寬90～250 m。溝岸斜坡地形較陡，地形坡度30°～50°，局部60°以上，溝岸發(fā)育滑坡2處、崩塌3處。

堆積區(qū)位于主溝海拔580～610 m，呈“扇”形狀，面積0.006 km2，占比0.15%，主溝長0.12 km，地形坡度15°～30°，主溝平均縱坡降80‰，主溝流向192°直接匯入阿墨江。

2.2 災(zāi)害分類特征

按泥石流多項分類指標(biāo)對地房箐泥石流進(jìn)行分類劃分：按水源類型劃分屬暴雨型，按流域形態(tài)劃分屬溝谷型，按物質(zhì)組成劃分屬水石流型，按固體物質(zhì)提供方式劃分屬崩滑型，按流體性質(zhì)劃分屬稀性，按暴發(fā)頻率劃分屬于中頻，按發(fā)育階段劃分屬發(fā)展期，按堆積物體積劃分屬中型規(guī)模?？偸龇诸悶椋簻瞎刃捅┯曛蓄l發(fā)展期稀性中型規(guī)模水石流。

2.3 泥石流參數(shù)特征

在尋訪、調(diào)查、勘查、試驗、取樣等工作基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗化驗結(jié)果，并結(jié)合各斷面計算結(jié)果，綜合分析整理獲得地房箐泥石流的各項參數(shù)值，主要參數(shù)值統(tǒng)計見表1、表2。

3 風(fēng)險性評價

3.1 評價方法

本次風(fēng)險性評價方法采用的是模糊綜合評判法[2-3]，在調(diào)查勘查工作基礎(chǔ)上，通過定性分析確定出地房箐不同頻率下活動性等級。在調(diào)查勘查工作基礎(chǔ)上，通過定量計算得出不同降雨頻率下危險區(qū)范圍，調(diào)查該范圍內(nèi)承災(zāi)體的規(guī)模，確定不同頻率下危害性等級，最后按風(fēng)險性評定表判定得出不同降雨頻率下風(fēng)險性等級。

不同頻率下的危險區(qū)范圍首先可通過調(diào)查災(zāi)害歷史并尋訪當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行初步判定，其次可通過計算段面過流能力得出危險區(qū)范圍，兩者相互參照驗證，選取范圍較大者為該頻率下危險區(qū)范圍。

計算流程：先計算出不同頻率下的峰值流量及一次性沖出量，在溝道堆積區(qū)內(nèi)主要考慮溝谷堆積物是處于原始漫流狀態(tài)還是受已有建筑阻擋，若該溝谷沖出物隨意漫流，則可通過現(xiàn)場尋訪等方式調(diào)查出該溝谷歷史不同頻率下的一次性堆積厚度，由一次性沖出物與相對應(yīng)的堆積厚度計算出危險區(qū)面積。若沖出物受到已有建筑阻擋嚴(yán)重，則通過現(xiàn)場調(diào)繪、尋訪方式直接圈定得出危險區(qū)范圍[4]。

3.2 風(fēng)險評價

（1）活動性。研究區(qū)地房箐溝谷流域內(nèi)斜坡變形較小，新增物源中等，以溝槽搬運及側(cè)蝕供給為主。山坡以凹型為主，形成區(qū)減少，流通區(qū)向上延伸，堆積區(qū)扇面陳舊，生長植物，植被較好。有沖有淤，淤積速度減緩。溝谷流域形成泥石流災(zāi)害的活動性等級為中等。

（2）危害性。按稀性泥石流流速計算公式計算地房箐主溝斷面位置流速，采用水文手冊法計算地房箐的清水洪峰流量，采用雨洪法計算泥石流峰值流量，采用公式Q=KTQc計算泥石流過流總量，通過調(diào)查及計算確定斷面位置處過流斷面面積（圖2），得出斷面位置在不同頻率下的泥位高度、淤積范圍，進(jìn)而推測得出各降雨頻率下泥石流危險區(qū)范圍。

（3）風(fēng)險性。將獲得的不同降雨頻率下危害性等級、活動性等級按風(fēng)險性劃分評定內(nèi)容確定出對應(yīng)風(fēng)險性等級[5]（表3）。

3.3 評價結(jié)果

地房箐不同降雨頻率下風(fēng)險性分區(qū)面積見表4，風(fēng)險性分區(qū)范圍見圖3～圖6。當(dāng)在10年一遇降雨頻率下，泥石流低風(fēng)險區(qū)面積0.152 5 km2，面積占比96.70%，泥石流中風(fēng)險區(qū)面積0.005 2 km2，面積占比3.30%，安置區(qū)處于低風(fēng)險區(qū)。當(dāng)在30年一遇降雨頻率下，泥石流低風(fēng)險區(qū)面積0.149 6 km2，面積占比94.86%，泥石流中風(fēng)險區(qū)面積0.008 1 km2，面積占比5.14%，安置區(qū)處于低風(fēng)險區(qū)。當(dāng)在50年一遇降雨頻率下，泥石流低風(fēng)險區(qū)面積0.143 9 km2，面積占比91.25%，泥石流中風(fēng)險區(qū)面積0.013 8 km2，面積占比8.75%，靠上游的安置區(qū)部分已處于中風(fēng)險區(qū)內(nèi)，靠下游的安置區(qū)部分處于低風(fēng)險區(qū)。當(dāng)在100年一遇降雨頻率下，泥石流低風(fēng)險區(qū)面積0.109 5 km2，面積占比69.44%，中風(fēng)險區(qū)面積0.048 2 km2，面積占比30.56%，安置區(qū)處于中風(fēng)險區(qū)。

經(jīng)研究表明，隨降雨量的逐漸增加變化，地房箐流通區(qū)內(nèi)低風(fēng)險區(qū)范圍逐漸縮小，中風(fēng)險區(qū)范圍逐漸擴大，兩者呈現(xiàn)反比的關(guān)系。

4 結(jié)束語

（1）研究區(qū)地房箐泥石流屬于溝谷型因暴雨引發(fā)的稀性水石流災(zāi)害，大暴雨或特大暴雨是引發(fā)地房箐形成水石流災(zāi)害的關(guān)鍵誘因。

（2）當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)應(yīng)圍繞安置區(qū)居民為核心開展工作，防災(zāi)工作重點應(yīng)抓牢氣象部門的降雨預(yù)警工作，關(guān)注雅邑鎮(zhèn)轄區(qū)的降雨情況，尤其是降雨量、降雨持續(xù)時間等重要信息。

（3）地房箐在10、30年一遇降雨頻率下時，安置區(qū)均處于泥石流低風(fēng)險區(qū)內(nèi)，相對較安全；地房箐在50年一遇降雨頻率下時，安置區(qū)部分區(qū)域已處于泥石流中風(fēng)險區(qū)內(nèi)，安置區(qū)不安全；地房箐在100年一遇降雨頻率下時，整個安置區(qū)處于泥石流中風(fēng)險區(qū)，安置區(qū)極危險。

（4）當(dāng)遇罕見50、100年一遇的大暴雨、特大暴雨情況時，安置區(qū)發(fā)生災(zāi)害的可能極高，當(dāng)?shù)鼐用袢藛T及主管部門應(yīng)高度警惕，提前啟動防災(zāi)預(yù)案并撤離安置區(qū)的居民人員，將災(zāi)害損失降到最低。

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收稿日期：2024-05-10

作者簡介：華有濤（1988—），男，云南楚雄人，工程師，研究方向為水工環(huán)地質(zhì)。#通信作者：趙艷林（1986—），男，云南永勝人，高級工程師，研究方向為水工環(huán)地質(zhì)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，E-mail：499021792@qq.com。