天水地區(qū)泥石流災(zāi)害基本特征

孫文禮

摘 要： 天水地區(qū)泥石流災(zāi)害可以分為泥流、泥石流和水石流三種。泥石流災(zāi)害暴發(fā)的頻率與境內(nèi)降雨的年時(shí)空分布規(guī)律基本一致，但其在空間上分布極不均勻。基于SRTM90數(shù)據(jù)，并結(jié)合天水地區(qū)泥石流災(zāi)害點(diǎn)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，可以得出該區(qū)泥石流主要發(fā)育在1600～2200m高程以內(nèi)的坡度在30°以上的風(fēng)化強(qiáng)烈與松散堆積集中的山體斜坡帶。

關(guān)鍵詞： 天水地區(qū)； 泥石流災(zāi)害； SRTM90； 基本特征

Abstract： Debris flow disasters in Tianshui Area can be divided into mudflow， debris flow and water-rock debris flow. The frequency of the debris flow disasters outbreak is consistent with the rainfall in time and space. However， it is random in Tianshui area. Based on SRTM data and geological survey， it is revealed that debris disasters in Tianshui area outbreak mainly in mountain slope belt with 1600-2200 elevation gradient and 30 slope.

Keywords： Tianshui area ；debris disasters； SRTM90； basic characteristics

天水市地處甘肅省東南部，東鄰陜西省寶雞市，南接隴南市，西、北分別與定西市和平?jīng)鍪薪尤?，東西長197km，南北寬122km，總面積14325km2。天水地區(qū)是泥石流災(zāi)害易發(fā)地區(qū)[1]，且近年來泥石流災(zāi)害有增加的趨勢(shì)[2-4]。由于該地區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，降雨集中等因素，所以泥石流對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了重大隱患，如羅峪溝地區(qū)自新中國成立以來遭遇了8次重大泥石流災(zāi)害，其中1999年災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失334萬。所以，基于SRTM遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合泥石流實(shí)地調(diào)查結(jié)果，研究該區(qū)泥石流災(zāi)害發(fā)育的基本特征，對(duì)該區(qū)域泥石流防治具有重要的意義。

1. 泥石流類型

泥石流是一種暴發(fā)在山區(qū)溝谷中飽含大量泥沙塊石的特殊洪流，它是在山地夷平過程中由劇烈侵蝕作用引發(fā)的一種泥沙快速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，是水土流失和山地環(huán)境惡化發(fā)展到極其嚴(yán)重階段的重要標(biāo)志。區(qū)域內(nèi)泥石流的類型具體見表1。區(qū)內(nèi)泥石流按物質(zhì)成分可分為泥流、泥石流和水石流三種。

表1 天水地區(qū)泥石流分類

[分類

依據(jù)＼&類型＼&分類指標(biāo)及特征＼&數(shù)量＼&百分比（%）＼&物質(zhì)

組成＼&泥流＼&由細(xì)粒徑土組成，偶夾砂礫，粘度大，顆粒均勻。＼&88＼&16.4＼&泥石流＼&由土、砂、石等混雜組成，顆粒差異性大。＼&86＼&78.2＼&水石流＼&由砂、石組成，粒徑大，堆積物分選強(qiáng)。＼&6＼&5.5＼&]

2. 泥石流活動(dòng)基本特征

2.1 時(shí)間上周期性

通過對(duì)天水市各區(qū)縣已經(jīng)發(fā)生的泥石流災(zāi)害形成時(shí)間的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，天水地區(qū)泥石流年總數(shù)量存在明顯的3年周期[5]。在泥石流年內(nèi)，泥石流災(zāi)害暴發(fā)的頻率與境內(nèi)降雨的年時(shí)空分布規(guī)律基本一致，主要集中于每年的7～9月，其它時(shí)間相對(duì)較少。這反映出本區(qū)內(nèi)的泥石流活動(dòng)與夏季汛期降水有密切的相關(guān)性。

2.2 空間分布特征

調(diào)查結(jié)果顯示，天水地區(qū)泥石流在空間分布上極不均勻，其中張家川縣最多，其次為武山縣、麥積區(qū)，最少的是甘谷縣（表2）。但是，張家川泥石流發(fā)育強(qiáng)度在天水地區(qū)只是中等，該區(qū)域泥石流發(fā)育強(qiáng)度最大的區(qū)域是秦州區(qū)南部以及沿渭河一線的甘谷、武山、麥積區(qū)[6]。

表2 天水地區(qū)泥石流災(zāi)害發(fā)育分布情況

[地區(qū)名稱＼&秦州區(qū)＼&麥積區(qū)＼&甘谷縣＼&武山縣＼&清水縣＼&張家川縣＼&秦安縣＼&泥石流災(zāi)害數(shù)＼&37＼&85＼&2＼&86＼&16＼&96＼&4＼&]

2.3 泥石流與水系、降水關(guān)系

水系是誘發(fā)因子中對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響較大的一個(gè)因素，在研究區(qū)內(nèi)渭河、藉河、牛頭河、葫蘆河、西漢水、燕子河谷兩側(cè)都有泥石流發(fā)育。暴雨分配格局在一定程度上影響著泥石流的分布，同時(shí)也影響著泥石流的臨界值的大小。研究表明，天水地區(qū)泥石流發(fā)生臨界雨量15～20mm/10min。

2.4 泥石流與海拔高度關(guān)系

海拔高程對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的控制作用主要表現(xiàn)在，一方面，海拔高程影響了地下水的分布。另一方面，海拔高程對(duì)人類活動(dòng)范圍起控制作用。利用SRTM數(shù)據(jù)提取高程信息并結(jié)合泥石流災(zāi)害實(shí)地調(diào)查，如圖1所示，天水地區(qū)泥石流發(fā)育主要發(fā)育在1600～2200m的高程區(qū)域內(nèi)。

2.4 泥石流與坡度關(guān)系

坡度不僅影響斜坡內(nèi)的應(yīng)力分布，同時(shí)對(duì)斜坡上松散物質(zhì)的堆積厚度起著決定性的控制作用坡度較小地區(qū)，不易發(fā)生泥石流災(zāi)害，隨著坡度的增大，包括重力在內(nèi)的剪切力增大，為松散堆積物提供了較大的勢(shì)能，進(jìn)而坡體穩(wěn)定性降低，相應(yīng)地泥石流發(fā)生的概率也會(huì)增大。因此，坡度也是地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)考慮的因素之一。天水地區(qū)斜坡發(fā)育，坡向主要是南北向，泥石流多發(fā)育在斜坡坡度30°以上區(qū)域（圖2）。

2.5 泥石流與滑坡關(guān)系

該區(qū)滑坡類型主要有黃土滑坡、黃土—泥巖接觸面滑坡、黃土—泥巖滑坡3類[2]。在研究區(qū)域內(nèi)，通過歷史資料統(tǒng)計(jì)來看，區(qū)內(nèi)的泥流、泥石流分布區(qū)基本上都是滑坡集中發(fā)育的地段[7-9]?；隆⒈浪盀a流等重力堆積物是泥石流形成的主要固體物質(zhì)來源，代表性的如羅玉溝、呂二溝、年集溝、灰河溝、武家溝等泥石流溝，溝岸兩側(cè)均發(fā)育大型和巨型滑坡。

3. 結(jié)論

基于SRTM90數(shù)據(jù)，并結(jié)合天水地區(qū)泥石流災(zāi)害點(diǎn)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，可以得出天水地區(qū)泥石流災(zāi)害具有以下特征：1）根據(jù)組織組成特征，該區(qū)泥石流災(zāi)害可以分為泥流、泥石流和水石流三種，以泥石流為主（78.2%）；2）該區(qū)泥石流年具有明顯的3年周期，且每年主要發(fā)生在7～9月；3）張家川縣是泥石流災(zāi)害發(fā)育最多的地區(qū)；4）主要發(fā)育在1600～2200m且坡度在30°以上的地區(qū)；5）滑坡堆積體是該區(qū)泥石流災(zāi)害發(fā)育的重要物源。

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