方旭峰
浙江省地矿勘察院浙江杭州310012
摘要:本文以庆元县小流域泥石流地质灾害为研究对象,对泥石流发育特征进行分析,并提出今后相应防治措施与建议。
关键词:泥石流地质灾害防治对策
0前言
泥石流是山区特有的一种突发性的自然地质灾害现象。本文以庆元县小流域泥石流地质灾害调查与评价工作为依托,系统分析研究了庆元县小流域泥石流地质灾害的特征,初步提出防治建议,最大限度避免和减少小流域地质灾害给庆元县带来的损失。
1庆元县泥石流地质灾害基本特征
1.1泥石流发生时间特征
本次研究的27处泥石流中,6处坡面型泥石流和17条沟谷型泥石流发生于2006年8月11日“桑美”超强台风期间。陈槛坑和铅锌矿2处坡面型泥石流,前者发生时间大约在上世纪七十年代,后者发生于1998年6月。沟谷型泥石流中,电站坑泥石流发生于1999年,洋尾坑泥石流发生于2006年6月。
1.2泥石流发生空间特征
庆元县已发泥石流无一例外地分布于县域东部,尤其是小溪流域。首先,泥石流的发生受台风暴雨的影响比较大,而台风所带来的强降水也总是限定在一定的宽度内,因此,泥石流的发生和发展在空间上具有一定的集中性。其次,特定的地形地貌、水力条件和地层岩性、地质构造组合,也使得部分沟谷小流域泥石流多发,同样位于东部地区,明显“冲断成沟”的左溪流域发生的泥石流,要多于其他流域。
1.3泥石流发生规模特征
庆元县已发泥石流中,沟谷型泥石流堆积物体积200~80000m3,平均12800m3;坡面泥石流搬运固体物质量在1000~20000m3间,平均4000m3。
1.4泥石流的流域特征
庆元县泥石流多发生在东部小溪流域。泥石流沟谷的沟道长度在110~7345m间(平均1671m),流域相对高差75~1050m(平均495m)。沟道纵比降在88~431‰间变化,平均值为263‰(坡度14.73°)。流域范围较大的高差、较陡的沟道,为泥石流发生提供较好的动力条件。
庆元县发生泥石流的沟谷流域平面形态以漏斗形占大多数,有16条;栎叶形的3条;长条形的1条,由此可见,漏斗形的流域形态是最有利于发生泥石流的。
2庆元县泥石流的三区特征
2.1物源区
多位于流域相对高差较大(平均接近500m)临近山脊的(沟岸)斜坡,这些部位常具有上缓下陡的地形,而且山脊部位土壤瘠薄,植被稀疏,有利于降雨渗入坡体,斜坡坡度一般大于35°。泥石流由滑坡或坡面型泥石流启动,作为启动能源的滑坡,规模一般只有几十或数百立方米,滑坡活动后顺坡快速进入沟道,短暂堵塞水流,当蓄积了足够的动能后,再顺沟移动成为泥石流。本次研究的沟谷型泥石流中,其物源区往往有若干个滑坡作为启动点,物源区沟道的比降500‰以上。
2.2流通区
流通区就是泥石流搬运、输移泥石流物质组分的区段。但大多数泥石流的流通区多有物质的再补给,补给源主要是沟道底部的铲刮和沟岸的侧蚀,岸坡滑塌的补给量相对较少。
研究的19条泥石流沟,流通区均较顺直或者呈宽缓的弧形弯曲,平均纵比降300‰左右。原始沟道宽度一般在2~3m,深1m以内,泥石流冲蚀后,宽度达到5m以上,局部甚至加宽到10m;且有不同程度的加深,沟道均受强烈的铲刮、掀揭,最大下切深度可达3.5m,并在沟底、沟侧留有擦痕。
2.3堆积区
堆积区是泥石流出山口后,在山前平缓开阔地带堆积、停滞的区段。由于泥石流堆积物保持、储存、记忆着泥石流的形成、运动和堆积过程的大量信息,因此,研究泥石流堆积物及其特征,对于认识泥石流的本质有着重要作用。
由于庆元县大多数沟谷流域范围内纵比降大但变化不大,沟道狭窄,水系呈树枝状发育,支沟汇入主沟处一般没有足够面积的宽缓地带;大多数地段沟床基岩坚硬,两沟交汇处主沟也很少变宽,因此,泥石流到达沟道出口处多被主沟流水继续搬运(稀释成洪水),而难以形成典型的扇形堆积。
3庆元县泥石流的物质组成特征
泥石流就是水和固体碎屑物的混合体。固体碎屑物还可以分为粘粒、砂、砾石、块石等,它们以及水的相对含量也成为区分水石流、泥石流、泥流以及粘性泥石流、稀性泥石流、过渡性泥石流的标准。
4庆元县泥石流地质灾害分布特征
4.1时空分布特征
在时间上,庆元县泥石流的发育具有明显的季节性,泥石流发生的时间与台风袭击的时间相一致,具有明显的季节性。在空间上,泥石流的发生和发展在空间上具有一定的集中性。
4.2泥石流分布与地形地貌的关系
庆元县已发泥石流大多分布于县域东部。该区域地形陡峻,沟谷切割强烈,山沟纵坡降大,横断面呈“V”形。沟谷上游多三面环山山,存在多条呈树枝状分布的次级支沟,具有一定的汇水面积,不少沟谷坡面基岩大面积裸露,植被多稀疏,岩石极易风化。
4.3泥石流发育与地层构造的关系
泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。对庆元县而言,岩性和断裂构造成为主要因素。呈现出容易出现差异风化的地层岩性组合,有可能成为泥石流物源。构造条件是泥石流发生的重要制约因素,其中以断裂的作用最为明显,断裂对泥石流的影响主要通过两个方面实现:降低岩体完整性与形成有利泥石流运动的地貌条件。
4.4泥石流发育与土壤植被的关系
庆元县植被总体来说是比较好的,但研究发现发生山体滑坡及崩塌处,以及发生泥石流的小流域,大多植被发育非常良好、树木灌丛极其茂盛,因此,难以判断植被覆盖率与泥石流地质灾害的关系。然而,局部大面积砍伐、拓荒现象,沟谷两侧的梯田耕种,毕竟使植被覆盖率降低,水土流失的机会增加,成为不利山体稳定的因素。由于水田的引水灌溉,致使种植区的地下水丰富,地下水渗入坡体,极易诱发山体滑坡、崩塌,庆元县许多滑坡均属于这种情况。可以说,土壤决定种植方式,种植引水灌溉导致地质灾害出现。
4.5泥石流发育与人类工程活动的关系
前已述及,庆元县陡坡多,平地少,住房以及交通、水利设施等的建设,多需劈山削坡,且受经济条件限制,很少对人工边坡采取有效防护措施;也由于平地少,多数缓坡被开垦作水田,引水灌溉不利于坡体的稳定;少数矿山开采和矿渣的不当堆放对地质环境产生较大影响,形成了泥石流等地质灾害隐患。
5防治对策建议
根据庆元县小流域泥石流地质灾害特征的分析与研究,建议采取以下措施开展泥石流地质灾害的防治工作。
首先,将小流域泥石流地质灾害防治纳入县域山洪防治规划体系;其次,以防为主,监测预警与治理相结合;第三,搬迁避让与临时应急避险相结合,最大限度减少灾害损失,严防群死群伤。第四,以群测群防、雨量监测预警等非工程措施为主的防治原则。
6、结束语
本文通过系统研究庆元县小流域泥石流地质灾害特征,提出防治对策建议,为庆元县泥石流防灾减灾提供科学依据,也对庆元县泥石流后续深入研究具有积极意义。
第一作者简介:方旭峰,男,工程师,目前主要从事地质灾害评估与防治工作。
参考文献
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