康定縣宋家溝低頻泥石流特征及減災(zāi)措施★

王春山 巴仁基 劉宇杰

0 引言

DZ/T 0220-2006泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范中按照泥石流暴發(fā)間隔年限規(guī)定將20年～50年內(nèi)發(fā)生一次泥石流定義為低頻泥石流;50年以上發(fā)生一次的泥石流定義為極低頻泥石流。低頻泥石流由于發(fā)生間隔長，容易使人們忽視，降低警惕性，或者對其判斷困難，或者存在僥幸心理，因此人們在泥石流的危險區(qū)生產(chǎn)、生活活動頻繁，且缺乏有利的防護措施，一旦發(fā)生泥石流將造成巨大的經(jīng)濟損失。國內(nèi)外由于低頻泥石流發(fā)生的慘劇很多，因此低頻泥石流的研究具有重要的實際意義[1-4]。

宋家溝位于康定縣城東北方向，溝口與貫穿康定縣城的瓦斯河相連，河對岸是318國道。2009年由于對礦產(chǎn)資源的開發(fā)，在溝內(nèi)修建了礦山公路，使得溝內(nèi)植被遭到破壞。2010年雨季，盤山公路多處發(fā)生了邊坡失穩(wěn)。通過實地調(diào)查，在暴雨的情況下極有可能發(fā)生大型泥石流，威脅康定縣城的安全。因此在當?shù)厝嗣裾拇罅ε浜舷?，作者和同事一起對該溝的泥石流進行了深入的分析，并進行了一系列的減災(zāi)措施。

1 泥石流的條件概況

1.1 地形地貌

宋家溝流域面積約8.46 km2，溝口高程為2320 m，山頂高程為4760 m，高程近2500 m，主溝溝長約4.5 km，主溝縱坡比降達555.6‰，兩岸山勢陡立，坡度在 50°～70°。

1.2 地質(zhì)條件

1)地層巖性。

宋家溝研究區(qū)地層主要為晉寧至澄江期的石英閃長巖(δo2)、震旦系的水晶組(Z2s)和吳淞口組(Z2w)、志留系的通化組(St)和茂縣群(SM)。第四系松散層覆蓋廣泛，成因類型主要有坡積、崩積、洪積、泥石流堆積及沖積。

2)構(gòu)造。

宋家溝流域為單斜構(gòu)造，巖層傾向NW，傾角范圍38°～65°。在宋家溝流域有兩條斷層，其中一條斷層經(jīng)過宋家溝中上游，為典型的高角度正斷層，傾向NW，傾角60°;另一條經(jīng)過宋家溝上游，為右行平移斷層。

1.3 氣象條件

宋家溝流域?qū)儆谇嗖馗咴瓉啙駶櫄夂騾^(qū)，具高原氣候特征，氣候干燥，日照充分、晝夜溫差大，年平均氣溫7℃，最高溫度27.2℃。年降水量803.4 mm，多集中在6月 ～9月，占全年的60%～85%，最大日降雨量達96.1 mm，最長連綿雨長達58 d，雨量達427.5 mm。

1.4 人類活動及植被

宋家溝植被茂盛，覆蓋率在80%以上，多為采蟲草、草藥和放牧的人進入該區(qū)域。近年來由于在高海拔處發(fā)現(xiàn)了原生金礦，為了設(shè)備和礦石的運輸，在宋家溝修建了盤山公路，在一定程度上破壞了植被，并使斜坡的穩(wěn)定性減弱。

1.5 地震

康定縣受廣泛發(fā)育的NW向及SN向斷裂帶的影響，境內(nèi)褶皺斷裂等地質(zhì)構(gòu)造極為發(fā)育。因此，康定縣地震活動頻繁，據(jù)歷史記載，自1700年以后，康定縣附近發(fā)生5級以上地震有43次，其中最大的地震是1973年2月6日，爐霍7.9級地震，震源深度17 km。

2 泥石流的基本特征

宋家溝常年有流水。當?shù)乩相l(xiāng)反映，在其居住的37年間，未曾發(fā)生過泥石流災(zāi)害，最近的一次泥石流為70多年前。宋家溝兩側(cè)發(fā)育有數(shù)條支溝，部分支溝下切較深，溝口有泥石流沖擊物質(zhì)。宋家溝泥石流平面上呈長條形，根據(jù)其地貌及泥石流物源補給特征，將宋家溝劃分為清水區(qū)、形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)四個區(qū)(見表1)。

3 泥石流物理力學(xué)特征

泥石流物理力學(xué)參數(shù)是表征泥石流的定量指標，是對其進行各種分析的基礎(chǔ)。通過現(xiàn)場的剖面測量，物質(zhì)顆粒的篩選以及依據(jù)相關(guān)的規(guī)范進行計算，得到了宋家溝泥石流平均流速、大石塊運動速度、容重、石塊沖擊力、整體沖擊力、爬高和最大沖起高度等，具體見表2。

表2 宋家溝泥石流動力學(xué)參數(shù)計算結(jié)果

4 泥石流形成機制分析

宋家溝泥石流屬于降雨誘發(fā)的土力類泥石流。宋家溝泥石流的發(fā)生可分以下幾個階段:

第一階段，在強降雨時雨水滲入松散堆積物內(nèi)，使固體顆粒之間的抗剪強度降低產(chǎn)生失穩(wěn)。此外，雨水的快速滲入會在滑坡體下部的滑帶附近產(chǎn)生孔隙水壓力并對滑帶土進行軟化;

第二階段，在降水的作用下，崩塌和滑坡相繼發(fā)生，堵塞宋家溝主溝。由于流域面積大，兩岸坡度陡，很快會在被堵住的溝段形成堰塞湖;

第三階段，堰塞湖潰堤，洪水夾著崩塌和滑坡物質(zhì)切蝕主溝兩岸坡腳，不僅攜帶了更多的固體物質(zhì)，而且造成新的不穩(wěn)定滑坡和崩塌的形成，使泥石流規(guī)模進一步加強。此外康定縣位于鮮水河斷裂帶上，歷史時期有多次大的地震發(fā)生，已有研究表明地震作用下泥石流源區(qū)礫石土體強度會衰弱[5]，這就大大增加了宋家溝泥石流發(fā)生的可能。

5 預(yù)防措施及建議

針對宋家溝泥石流溝的特點，對該流域進行了雨量監(jiān)測和無線泥石流地聲報警系統(tǒng)的預(yù)測預(yù)警方案，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳回成都的服務(wù)器上，通過專業(yè)人員的分析可對泥石流的爆發(fā)進行預(yù)測;無線泥石流地聲報警系統(tǒng)安裝在宋家溝中下部的流通區(qū)，距溝口約2 km，對暴雨形成的泥石流進行地聲監(jiān)控，在緊急時刻發(fā)出警報，通知附近居民及時撤離。

除了在泥石流的關(guān)鍵部位安裝了監(jiān)控儀器，而且還對溝口居民及礦山采礦工人進行了泥石流安全教育，提高其對泥石流災(zāi)害的認識。同時，還在溝口的公路附近安裝了警示廣告牌，對行人及其他居民進行告知，進一步加強了群測群防。

被動的預(yù)防預(yù)警措施雖然可以減少泥石流災(zāi)害的威脅程度，但不能從根本上得到治理。因此必須將主動治理防護和被動的預(yù)防預(yù)警相結(jié)合，最大程度上保護國家財產(chǎn)和人民群眾生命財產(chǎn)的安全。為此提出以下建議:

1)應(yīng)對遭到破壞的植被進行恢復(fù)，減少水土流失;

2)對盤山公路邊坡進行必要的支護;

3)對位于溝口危險區(qū)的居民建議進行搬遷避讓，并修建導(dǎo)流渠，疏導(dǎo)泥石流堆積物質(zhì)，以防堵塞瓦斯河造成堰塞湖。

[1]王士革，范曉嶺.低頻率泥石流災(zāi)害及工程防治[J].山地學(xué)報，2006(5):562-568.

[2]謝 洪，韋方強，李 泳，等.1999年委內(nèi)瑞拉阿維拉山北坡入海型泥石流[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2002(1):562-568.

[3]韋方強，謝 洪，Jose L.Lopez，等.委內(nèi)瑞拉1999年特大泥石流災(zāi)害[J].山地學(xué)報，2000(6):580-582.

[4]陳寧生，高延超，李東風(fēng).四川丹巴“2003-07-11泥石流”災(zāi)害考察報告(摘要)[J].山地學(xué)報，2003，21(5):632.

[5]陳寧生，崔 鵬，王曉穎，等.地震作用下泥石流源區(qū)礫石土體強度的衰減實驗[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2004(16):2743-2747.