管林泥石流溝發(fā)展趨勢預(yù)測及危險性分析

徐鵬 尹金輝

摘 要：管林泥石流溝位于四川省平武縣白馬藏鄉(xiāng)境內(nèi)，歷史上曾爆發(fā)過大規(guī)模的泥石流。在建綿九高速路線K75+037-K78+382段通過該泥石流溝泥石流堆積扇，溝口目前也有村民居住，因此有必要查明泥石流溝的發(fā)展趨勢及危險性。經(jīng)過現(xiàn)場對物源穩(wěn)定性、溝道特征、水動力條件的定性分析后推測該溝長時間內(nèi)不會爆發(fā)大規(guī)模泥石流，暴雨條件下可能爆發(fā)中小規(guī)模泥石流，小規(guī)模泥石流不會沖出溝口。通過對影響泥石流爆發(fā)易發(fā)程度的15個因子進行量化處理，得出該溝屬于中等易發(fā)，利用單溝泥石流危險性評價法得出該溝的危險性屬于中等危險。結(jié)合現(xiàn)場定性分析及室內(nèi)量化處理，認為該泥石流溝對溝口在建高速路威脅性小，汛期對居民有一定威脅。

關(guān)鍵詞：泥石流；發(fā)展趨勢；危險性分析；工程影響

1引言

管林溝歷史曾爆發(fā)過大規(guī)模的泥石流?，F(xiàn)今該溝溝口仍然有村名居住，在建九綿高速公路路線K75+037-K78+382通過該溝泥石流溝口堆積扇。因此查明該泥石流溝的發(fā)展趨勢以及對其危險性進行分析對該段高速路的修建以溝口居民生命財產(chǎn)安全具有重要的意義。

2.泥石流的基本特征

2.1地形地貌

研究區(qū)地形屬于深切割構(gòu)造高中山地形，該溝流域總體形狀呈樹葉狀，呈NE-SW向展布。該溝流域長約2.7km，平均寬約2.1km，匯水面積約5.1km?。形成區(qū)地勢陡峻，縱比降380～400‰，兩岸斜坡平均坡度35°～40°，植被發(fā)育，植被覆蓋率60%～70%，植被以高大灌木為主。流通堆積區(qū)溝道較曲折，地貌多呈“U”型寬谷地貌，溝床平均縱比降約150‰（圖2），溝床寬度約15～30m，溝谷兩側(cè)斜坡坡度在20°～30°之間。

2.2水源條件

溝流域內(nèi)水源主要來源于大氣降水。一般泥石流均發(fā)生于雨季，流域內(nèi)春季冰雪融水量較小，一般不會成為引發(fā)泥石流的水源。此外，溝域內(nèi)地下水不豐富，不構(gòu)成引發(fā)泥石流的主要水源，溝域內(nèi)沒有水庫、湖泊等集中的地表水體。因此，暴雨形成的地表徑流是溝引發(fā)泥石流的主要水源，暴雨是泥石流的主要激發(fā)因素。流域上段形成區(qū)，地勢陡峻縱坡降大溝道多呈V型谷，溝道順直，支溝較發(fā)育，斜坡多為陡峻的基巖斜坡。這樣的溝道形態(tài)以及地貌有利于降雨的迅速匯聚，為泥石流的暴發(fā)提供了良好的水源條件。

2.4固體物質(zhì)的來源

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，該溝的固體物質(zhì)來源豐富。溝道內(nèi)發(fā)育2處滑坡1處坡面泥石流。三條較大支溝同時也會為主溝提供固體物質(zhì)，支溝的主要物源主要來自于溝道兩岸和上游的零星崩塌以及溝兩岸斜坡坡體表面的松散堆積物，在暴雨時容易受激流的掏蝕作用【2】。同時，該溝為一條老泥石流溝，老泥石流內(nèi)的松散堆積物也是另一固體物質(zhì)來源，但堆積物多堆積于寬緩的下段溝道，因此不太可能啟動參與泥石流。

3.泥石流發(fā)展預(yù)測

3.1古泥石流的形成機制

物源分析表明，該泥石流的物源主要為流域內(nèi)大型滑坡堆積體，此外，斜坡表面普遍存在的殘坡積層也為泥石流的發(fā)生提供了一定的物源。

該溝老泥石流的形成機制可概述如下：并滑坡發(fā)生后淤塞斜坡下方部分主溝道。在暴雨條件下，滑坡堆積體前緣受水流沖刷不斷解體向后擴展，左側(cè)支溝水流也造成滑坡右側(cè)堆積體的大規(guī)模解體，為泥石流的爆發(fā)提供了大量物源。強大水動力帶著滑坡堆積物順溝而下，一路鏟刮溝道及側(cè)蝕兩岸松散堆積物，泥石流的規(guī)模不斷擴大，沖出溝口，形成如今溝口的泥石流堆積扇

3.2泥石流發(fā)展趨勢定性預(yù)測分析

泥石流的爆發(fā)，需要充足的物源，有利的溝道條件，良好的水動力。因此，通過現(xiàn)場調(diào)查分析對該泥石流溝的發(fā)展趨勢做出以下定性分析：（1）從物源上來說，該泥石流溝的主要物源來自于滑坡堆積體的解體，但經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查該滑坡堆積體目前整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，會為泥石流的爆發(fā)提供大量物源，主溝道下游堆積的老泥石流堆積體，由于溝道寬緩，固結(jié)程度好，不太可能參與到泥石流運動中。但支溝及兩岸的松散固體物質(zhì)會為泥石流提供一定的物源。（2）從地形條件分析，該泥石流溝隨著溝道高程的降低，溝谷逐漸變得開闊，這樣的溝道條件將大大降低泥石流的動能。（3）從水源條件上分析，該泥石流溝流域具有良好的匯條件，，在降雨時雨水能迅速的匯集到主溝為泥石流的爆發(fā)提供良好的水動力條件。

綜合以上三點分析，該泥石流溝長時間內(nèi)不會爆發(fā)大規(guī)模泥石流，暴雨條件下很可能會爆發(fā)中小型規(guī)模的泥石流，但小型泥石流沖出溝口的可能性不大，大多在溝道內(nèi)完成堆積。

4.泥石危險性評價

4.1泥石流易發(fā)程度評價

有利的地形、豐富的松散固體物質(zhì)和充足的水源是泥石流形成的基本條件。地質(zhì)現(xiàn)象各要素及其組合在泥石流形成過程中起有利的地形、豐富的松散固體物質(zhì)和充足的水源是泥石流形成的基本條件。地質(zhì)現(xiàn)象各要素及其組合在泥石流形成過程中起著提供位勢能量、固體物質(zhì)和發(fā)生場所三大作用。水不僅是泥石流的物質(zhì)組成部分，而且是泥石流的激發(fā)因素。

根據(jù)《泥石流防治工程規(guī)范》，我們將泥石流易發(fā)程度分為四級。劃分標準如下：?

∑N﹥114極易發(fā)；

114≥∑N≥84中度易發(fā)；

84≥∑N≥44輕度易發(fā)；

∑N﹤44不會發(fā)生泥石流；

其中∑N為15項評判因素得分之和。按照泥石流易發(fā)程度評價，對管林溝天然狀況下諸因素打分進行綜合評價，其評分值93，屬中度易發(fā)程度，與現(xiàn)場定性評價結(jié)果相吻合。

4.2危險性系數(shù)評價

采用單溝泥石流危險度評價法對該泥石流溝進行評價，單溝泥石流評價法采用7個評價因子，.單溝泥石流危險度評價法的計算公式為：

H=0.29M+0.29F+0.14S1+0.09S2+0.06S3+0.11S6+0.03S9=0.43式中M、F、S1、S2、S3、S6、S9分別為m、f、s1、s2、s3、s6、s9的轉(zhuǎn)化值。其轉(zhuǎn)化函數(shù)及轉(zhuǎn)化值（表3）。

該溝H計算結(jié)果得分為0.43，按照分級標準：極低危險（0

5結(jié)論

（1）通過現(xiàn)場對物源特征、溝道特征、水動力條件的調(diào)查分析，定性預(yù)測該泥石流溝在長時間內(nèi)不會爆發(fā)大規(guī)模的泥石流，暴雨條件下可能爆發(fā)中小規(guī)模泥石流，但是小規(guī)模泥石流大多無法沖出溝口，將在溝道內(nèi)完成堆積。

（2）通過15個泥石爆發(fā)因子進行量化處理，得出該溝泥石流的易發(fā)程度屬于中等易發(fā)，與現(xiàn)場調(diào)查分析結(jié)果相符。運用單溝泥石流危險程度評價法，得出該泥石流溝的危險程度屬于中等危險。

參考文獻

[1]沈軍輝，王蘭生，趙其華等.四川省西昌市大橋溝泥石流及其工程危害性評價：成都：成都理工學(xué)院學(xué)報[J]：成都理工工程地質(zhì)研究所，2000，27（增刊）209-212.

[2]鐘敦倫.論地震在泥石流活動中的作用[M].重慶：科技文獻出版社重慶分社，1981.

[3]唐川.汶川地震暴雨滑坡泥石流活動趨勢預(yù)測[J]。山地學(xué)報，2010，28（3）342—348.

[4]智晶子，王運生，韓麗芳等.四川省都江堰龍池甘溝泥石流特征及危險性分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2014，21（4）53-56.

作者簡介

徐鵬（1991—），男，漢族，籍貫：四川涼山州，碩士，主要從事地質(zhì)工程工作。

（作者單位：成都理工大學(xué)）