(西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 四川 綿陽 621000)
九寨溝景區(qū)克澤溝泥石流位于九寨溝風(fēng)景區(qū)的下季節(jié)海子北側(cè),溝口地理坐標(biāo)北緯33 ° 7′28″,東經(jīng)103 °55′20″,海拔約2600m,泥石流溝口距景區(qū)大門約有19.5km,距離九寨溝縣城約63km。
(一)滑坡(松散堆積體)物源總儲(chǔ)量
滑坡(松散堆積體)物源總儲(chǔ)量采用弓形均高法進(jìn)行計(jì)算,采用的公式如下:
式中:A—坡腳滑面剪出口;
B—滑坡后壁頂點(diǎn);
C—B在地形圖的投影與A等高;
LP—滑坡前緣與后壁間的水平距離;
θS——平均坡度;
h1——滑坡的平均厚度。
(二)滑坡(松散堆積體)物源動(dòng)儲(chǔ)量
滑坡(松散堆積體)物源動(dòng)儲(chǔ)量采用溝谷下切侵蝕堵潰型模式進(jìn)行計(jì)算,采用的計(jì)算公式如下:假設(shè)“V”形谷溝床堆積體在洪水下切作用下,從C點(diǎn)開始到0點(diǎn)將逐漸形成溝壑形成泥石流物源,其中直角三角形△cod是泥石流動(dòng)儲(chǔ)量的最大可能物源區(qū)。
該區(qū)的面積為:
式中:θ—斜坡自然休止角;co=h—原溝床深度。
動(dòng)儲(chǔ)量體積為:V01=△1cod×L1
式中:V01—下切侵蝕型動(dòng)儲(chǔ)量;L1—溝床堆積體長(zhǎng)度。
克澤溝流域內(nèi)溝道堆積物源共計(jì)堆積長(zhǎng)度3794m,堆積面積32.89×104m2,總物源量約164.45×104m3,占總物源量的26.39%,其中可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量為32.89×104m3。主要溝道物源分布位置可分為10段。
崩滑堆積物源為點(diǎn)狀分布的集中性物源,據(jù)調(diào)查,克澤溝溝域內(nèi)發(fā)育不同規(guī)模的崩滑物源25處,為崩塌及滑坡,其中崩塌13處、滑坡12處,按規(guī)模劃分中型和小型,主要分布于克澤溝主溝段及各支溝形成區(qū),總物源量為261.76×10m3,占物源總量的42.01%,其中動(dòng)儲(chǔ)量56.11×104m3。該類物源在暴雨、地震作用下,發(fā)生失穩(wěn)滑動(dòng),堆至溝道邊或堵溝,在溝床洪水泥石流的沖刷掏蝕作用下,河床主流位置方向上物源先參與泥石流運(yùn)動(dòng),而后河谷下切,沖刷搬運(yùn)坡腳處物源。
克澤溝形成流通區(qū)兩側(cè)斜坡坡度一般20°-40°,部分50°以上,表層為坡殘積塊碎石土,較松散,厚0.5-1.m,緩坡地帶厚2-3m,部分較陡地帶基巖出露,受構(gòu)造活動(dòng)的影響,巖體破碎。表層坡殘積塊碎石土與破碎巖體,在雨水的侵蝕、沖刷下,向溝內(nèi)匯集,并參與泥石流活動(dòng)。坡面侵蝕區(qū)面積約19.69km2,侵蝕深度按0.1米估算,松散物質(zhì)總量約196.9×104m3,占總物源量的28.99%,可能參與泥石流活動(dòng)的動(dòng)儲(chǔ)量約29.54×104m3。
物源統(tǒng)計(jì)匯總表
克澤溝泥石流松散物源主要以溝道物源、崩滑物源為主,坡面侵蝕物源總量并不高。
由溝道物源統(tǒng)計(jì)可知,克澤溝溝道物源主要以主溝堆積為主,這與主溝溝道縱坡低,溝谷開闊寬緩的特點(diǎn)相吻合。該類物源在溝道洪水、泥石流侵蝕、沖刷作用下,緊靠現(xiàn)有溝床主河道部分的物源先被沖刷搬運(yùn),而靠溝道兩岸岸坡坡腳處的溝道物源后啟動(dòng)。
由崩滑堆積物源統(tǒng)計(jì)可知,其分布為點(diǎn)狀集中性分布,該類物源在暴雨、地震作用下,發(fā)生失穩(wěn)滑動(dòng),堆至溝道邊或堵溝,在溝床洪水泥石流的沖刷掏蝕作用下,河床主流位置方向上物源先參與泥石流運(yùn)動(dòng),而后河谷下切,沖刷搬運(yùn)坡腳處物源。
由坡面物源統(tǒng)計(jì)可知,坡面侵蝕物源均殘余在坡體上,并離溝道有一定的距離,大多不會(huì)主動(dòng)參與泥石流活動(dòng),能夠參與泥石流活動(dòng)物源點(diǎn)坡度較大,主要在暴雨沖刷下順坡面進(jìn)入溝道后參與泥石流活動(dòng),部分能到達(dá)斜坡底部或進(jìn)入溝道,再被泥石流裹挾帶走。啟動(dòng)模式大致可分為三個(gè)過程:暴雨沖刷、搬運(yùn)停積、順流入溝。