绵阳市安县桑枣镇三清村泥石流基本特征和防灾减灾研究
绵阳市安县桑枣镇三清村泥石流基本特征 和防灾减灾研究 摘要:绵阳市安县处于四川龙门山断裂带与四川盆 地结合部,2008年突发的“5 • 12”汶川特大地震对其影响 较为强烈,属于重灾区。大地震在绵阳市安县山区内诱发大 量的次生地质灾害。泥石流、滑坡、崩塌在震后仍极大地威 胁山区百姓的安全。经对三清村泥石流的地形地貌及沟道条 件、物源条件、水源条件分析,查明泥石流的基本特征,据 此提出防灾减灾的建议。 关键词:安县泥石流基本特征防灾减灾 中图分类号:P642文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2013) 012-271-02 1引言 四川省绵阳市安县桑枣镇三清村泥石流发育于干庙子 沟。干庙子沟在汶川“5 • 12”地震之前未发生过泥石流, 历史上无灾害史记载。据了解,该沟于“5 • 12”地震后至 今暴发过两次泥石流,第一次泥石流爆发时间为2008年9 月24日,冲毁了 5户居民住房,第二次泥石流爆发时间为 2010年8月11日,冲毁了 24户居民住房,造成了大量的经 济损失,当地居民及政府“群策群防”措施到位,未造成人 员的伤亡。“5・12“地震在干庙子沟沟域内诱发了大量的 崩塌、不稳定斜坡等地质灾害点,固体松散物质激增,在暴 雨的影响下,极为可能再次爆发泥石流,危险性很大,对沟 口堆积区现有54户197人居民的生命财产安全构成严重威 胁。 2泥石流区域概况 干庙子沟水流自北西向南东汇入干沟,干沟自东偏北向 西偏南汇入茶坪河。干庙子沟为茶坪河的一条二级支流。干 庙子沟上游沟谷形态总体上为深切割“V”字型谷,至下游 杨家沟汇入段变为“U”字型谷,具有岸坡陡峻,切割深度 较大的特点。沟谷内弯道不发育,局部发育跌水,整体较顺 直,局部有一定弯度。该沟支沟发育程度较高。干庙子沟无 常年地表流水,均为季节性流水,来势凶猛,具山区溪流暴 涨暴落的特点。该区域内地表水主要接受大气降水补给,沟 水流量主要受降水量影响。流域内人类工程活动主要表现为 沟道两侧相对平缓区域的农耕、林业药材生产,以及建房, 人类工程活动不强烈。 该区地震活动性较弱,历史上龙门山发生7次3. 5级以 上的地震、发生2次5.0级地震;该区的地震主要受北川断 裂的影响。安县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度 值为0. 15go 3泥石流形成条件分析 3. 1地形地貌条件 干庙子沟沟域形态近似扇形,主要发育三条支沟,分别 为杨家沟、小木缘沟、洪家槽沟。沟域面积2. 79km2,主沟 纵长2. 65km,相对高差942m,平均纵坡降355. 9%。。见图1。 干庙子主沟形成区包括分水岭一杨家沟汇入段,形成区 总长约1500米,占总沟长的59. 4%,沟段上游石槽子段汇水 面积0. 55km2,纵坡降931. 7%。,石槽子-杨家沟汇入段平均 纵坡降261.2%°。干庙子沟没有通常意义上的清水区,其上 游岩体节理发育、破碎,风化强烈,构造运动强烈,受“5 • 12”地震影响下,崩塌滑坡等地质在分水岭的陡峭崖壁上 极其发育,其形成区地形上多为漏斗状的集雨洼地及“V” 字型谷,也是泥石流的汇水区。 流通堆积区包括杨家沟汇入段一三清庙,总长约1. 1km, 占总沟长都40. 6%,杨家沟汇入段-三清庙段平均纵坡降 136. 8%°。为典型的“U”形谷,沟谷平均宽度可达200m,第 四系堆积层厚度>10mo流通堆积区沟谷宽阔,泥石流爆发产 生的强烈底冲刷作用在沟谷两侧形成两处沟道。 小木缘沟位于干庙子沟上游,为“V”字型沟谷,其汇 水面积0. 28km2,沟长976m,相对高差700m,沟道纵坡降 717.2%。。沟内崩塌现象严重,沟床揭底冲刷强烈,形成大 小不一都沟壑。 杨家沟于干庙子沟中游汇入,为“V”字型沟谷,其汇 水面积0. 51km2,沟长1 479m,相对高差755m,沟道纵坡降 510. 5%oo沟内崩滑现在较为发育,局部沟床揭底冲刷较为 强烈。 洪家槽沟为一条清水沟,发育于干庙子沟中游右岸,植 被发育,现场勘查无泥石流物源分布,为清水汇流区。 3.2物源条件 3. 3水源条件 三清村泥石流在2008年及2010年两次爆发大规模的泥 石流,时间上均为汛期。根据研究区的地表水、地下水及大 气降雨在时间及空间上分布情况,可以确定干庙子沟地表水 及地下水均不发育,爆发泥石流的水源均来自大气降雨,在 沟域内形成瞬时的洪水,来势凶猛,暴涨暴落,裹挟泥沙石 块而下,产生巨大的破坏力。 安县多年平均降雨量达1500mm,降雨多集中在6〜9月 份,干庙子沟的10分钟最大暴雨量为15毫升,1小时最大 暴雨量为58毫升,24小时最大暴雨量为155毫升,其50年 一遇10分钟雨强为28. 20毫升,1小时雨强为102. 08毫升, 24小时雨强为354. 95毫升。其理论降雨强度完全可以诱发 三清村泥石流的产生。 4泥石流基本特征 经过计算,三清村泥石流沟口洪峰流量达150m3/s,固 体物质一次性冲出量达5万方,为大型泥石流;根据动力条 件,以暴雨诱发,属于暴雨型泥石流;根据物源成分,以崩 塌产生的松散堆积体为主,分类属崩滑型泥石流;根据集水 区地貌形态,以“V”型谷为主,属沟谷型泥石流。根据泥 石流流体性质和堆积物特征,泥石流容重1.89t/m3,属粘性 泥石流;按泥石流的发展阶段分类属形成期泥石流,通过对 整个该沟流域地貌形态的高程分析,流域属壮年期地形;根 据三清村泥石流的灾害史,该泥石流为高频泥石流,活动性 极强。泥石流发展阶段为发展期。 5减灾防灾分析 三清村泥石流沟道坡度表现为上游纵坡比大,至下游纵 坡比逐渐变小;沟谷形态表现为上游为“V”型谷,至下游 渐变为“U”型谷。因此三清村泥石流中上游不具备设置工 程的条件,只能在中下游宽缓的沟床内设置泥石流的拦挡及 排导工程。综合分析建议采用“导流堤+停淤场+格栅坝+排 导槽”进行综合防治方案:(1)在沟道中游出山口设置导流 堤,对泥石流进行归流。(2)在沟道中下游相对平缓开阔处 设置停淤场,对泥石流进行自然停淤。(3)于停淤堤中部设 置格栅坝进行“拦大排小”并辅以排导槽对高含沙水流进 行排导。 参考文献: [1] 蒋忠信.震后山地地质灾害治理工程设计概要[M]. 成都:西南交通大学出版社,2013. [2] 唐川,杨永红,李为乐.四川省青川县红光集镇泥 石流灾害特征及减灾对策[J].地质灾害与环境保护,2009 (2). [3] 刘立勋,倪化勇.茂县县城后山药沟泥石流防治与 “5 • 12“震后规划重建[J].四川地质学报,2010 (03) •