郭 麗，王延榮

(甘肅省地礦局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 張掖 734000)

研究區(qū)位于伊州區(qū)北部中山區(qū)，隸屬西山鄉(xiāng)，南向距離哈密市市區(qū)約56 km，市區(qū)鄉(xiāng)到研究區(qū)有089省道相連，交通條件較好。研究區(qū)范圍包括葫蘆溝的整個匯水流域范圍和受威脅區(qū)域，即葫蘆溝上游的西、北、東三側(cè)，泥石流下游東、西側(cè)以分水嶺外延10 m左右范圍為界，南界至溝口東西向橫穿堆積區(qū)的024鄉(xiāng)道南側(cè)為邊界，總面積為100 km2。本文在對研究區(qū)泥石流災(zāi)害孕災(zāi)條件分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)[1-5]，對研究區(qū)葫蘆溝泥石流和瓊闊爾尕溝泥石流的發(fā)育特征進(jìn)行了分析，并提出了防治措施建議。

1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境分析

1.1 地形地貌

研究區(qū)位于天山北麓大起伏中高山區(qū)，海拔高度1 657～3 900 m，總地勢北高南低。按照地貌成因和形態(tài)特征，研究區(qū)可劃分為以下三種地貌類型：構(gòu)造-侵蝕切割作用形成的中高山區(qū)、山間溝谷堆積地貌、山前沖積扇平原。

1.2 地層巖性

研究區(qū)按時代由老至新劃分為泥盆系、石炭系和第四系。第四系按成因可劃分為第四系全新統(tǒng)殘坡積，第四系全新統(tǒng)沖洪積層和第四系上更新統(tǒng)洪積層。

1.2.1 泥盆系中統(tǒng)大南湖組凝灰?guī)r

主要分布于研究區(qū)的北部地區(qū)，巖性為淺灰色、灰綠色凝灰?guī)r，產(chǎn)狀38°∠70°，出露地層呈全-強風(fēng)化，巖體受區(qū)域構(gòu)造運動影響，節(jié)理裂隙普遍較發(fā)育，局部發(fā)育小褶皺，表層巖體屬破碎—較破碎巖體。石炭系中統(tǒng)居里得能組凝灰質(zhì)砂巖：主要分布于研究區(qū)內(nèi)中南部，居民區(qū)的西北側(cè)，巖性為厚層狀淺灰色凝灰質(zhì)砂巖，產(chǎn)狀52°∠60°，砂巖呈較堅硬狀，巖體表面破碎，砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，風(fēng)化及構(gòu)造節(jié)理裂隙較為發(fā)育。

1.2.2 第四系全新統(tǒng)殘坡積

主要分布于研究區(qū)溝槽兩側(cè)坡體及坡腳處，主要為山體岸坡殘積坡積形成的倒石碓、角礫石層、粉土含角礫等，為泥石流災(zāi)害部分物源。主要以灰黑、灰色碎塊石為主；碎石由山脊至溝底，磨圓度多為次棱角狀、扁平狀為主，粒徑由小變大；巖性多為砂巖。

1.2.3 第四系全新統(tǒng)沖洪積層

主要分布于泥石流溝底部和溝槽兩側(cè)坡體、坡腳處。巖性以漂石、卵石為主，磨圓度較好，結(jié)構(gòu)松散-稍密，厚度較大且均勻，工程地質(zhì)條件較好。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗值承載力特征值可達(dá)350 kPa以上；分布于溝槽兩側(cè)土體以殘坡積碎塊石為主，磨圓度差，結(jié)構(gòu)松散，厚度不均勻，最大厚度可達(dá)15 m。

1.2.4 第四系上更新統(tǒng)洪積層

主要分布于G1泥石流出溝口兩側(cè)山前沖積扇地帶，地層巖性上部為灰色、黑色薄層含礫粉土，松散、稍濕、厚度分布不均，平均厚度在0.5 m左右，工程地質(zhì)條件較差。下覆土體為為灰色、雜色厚層漂石、卵石層，顆粒磨圓度良好，厚度較大且均勻，由表層向下密實度為松散-稍密-中密，工程地質(zhì)條件較好，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗值承載力可達(dá)250 kPa以上。

1.3 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)地下水根據(jù)其賦存條件，水理性質(zhì)及水力特征，可以劃分為塊狀巖類基巖裂隙水、層狀巖類基巖裂隙水以及第四系松散巖類孔隙水。

1.3.1 塊狀巖類基巖裂隙水

主要分布于研究區(qū)北部巴里坤山、喀爾里克山?；鶐r裂隙水主要靠降水入滲補給。一般山地降水200 mm/a，中生界山地基巖裂隙水具有補給、徑流與排泄同在一地的特點，富水性一般為10～100 m3/d，個別地方>100 m3/d。大面積分布著中生代及古生代地層，其風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙較為發(fā)育，風(fēng)化裂隙發(fā)育深度一般10～30 m，由于補給條件差，因而水量貧乏，一般基巖裂隙水水位埋深多大于20 m。

1.3.2 層狀巖類基巖裂隙水

主要分布于研究區(qū)中部山區(qū)，含水層段主要有凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r及風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等組成，其補給源以大氣降水入滲為主，該地層含水程度主要與距河流補給源的遠(yuǎn)近以及與河流侵蝕基準(zhǔn)面的高低有關(guān)，侵蝕基準(zhǔn)面以下含水量較大。在研究區(qū)范圍內(nèi)未見泉水出露。

1.3.3 第四系松散巖類孔隙水

廣泛分布于葫蘆溝河谷。含水巖組巖性為第四系卵礫石層，含水層厚度20～48 m，富水性較好。松散巖類孔隙水的補給來源主要包括大氣降水的垂直入滲和河水的側(cè)向補給。另外還有來自附近基巖地下水的側(cè)向補給，水力特征大多為潛水，水位埋深隨季節(jié)和地形變化明顯。根據(jù)探井揭露，地下水水位最淺在2.5m左右。地下水徑流緩慢，主要排泄方式為向下游側(cè)向徑流。

2 研究區(qū)泥石流發(fā)育特征分析

研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害為2處泥石流地質(zhì)災(zāi)害，分別為G1泥石流(葫蘆溝泥石流)及G2泥石流(瓊闊爾尕溝泥石流)。其發(fā)育特征分析如下：

2.1 葫蘆溝泥石流發(fā)育特征

該泥石流流域地處構(gòu)造剝蝕切割形成的中山區(qū)，總體地勢北高，南低，東、北和西三面環(huán)山，地形起伏較大，流域西北面山頂最高處高程2 828 m，東部堆積區(qū)高程1 640 m左右，流域高差達(dá)2 200 m；流域平面形態(tài)為東西向“漏斗”型，流域總面積68 km2。泥石流主溝道全長22 km，溝床平均縱坡降140‰，上游溝谷縱斷面形態(tài)為“凹型”；中游及下游溝谷縱斷面形態(tài)為“直線型”，溝谷橫斷面形態(tài)為多為“U”型；溝谷底部在上游區(qū)段多形成狹窄溝槽，向下游逐漸變寬闊，下游溝槽平均寬度為30 m左右。

因此，將葫蘆溝泥石流溝劃分為形成區(qū)和流通堆積區(qū)兩個區(qū)域：泥石流北側(cè)分水嶺至主溝與10號支溝交匯處為泥石流形成區(qū)；形成區(qū)以南經(jīng)出山口至研究區(qū)南側(cè)邊界為流通-堆積區(qū)。

2.2 瓊闊爾尕溝泥石流發(fā)育特征

該泥石流溝位于葫蘆溝泥石流溝口處與之交匯，該溝的溝口堆積區(qū)與葫蘆溝泥石流部分重疊，該泥石流堆積區(qū)較為明顯，有完整的形成-流通區(qū)、堆積區(qū)。各區(qū)發(fā)育特征分述如下：

2.2.1 形成-流通區(qū)

該區(qū)主要包括泥石流流域的中游和上游段，面積為3.15 km2，占整個流域面積的98%。該段溝高差達(dá)1 220 m，縱坡降約為239‰。該段溝谷中部廣泛發(fā)育了第四系坡積層，巖性為含砂、角礫的粉土、粉砂層，該層溝谷中心厚，向溝谷邊緣逐漸變薄，根據(jù)地面調(diào)查，葫蘆溝泥石流的各個支溝均存在不同程度的剝蝕坡面覆蓋層現(xiàn)象，其下部為基巖層，溝道兩側(cè)亦可見基巖裸露，陡坎發(fā)育，坡腳可見風(fēng)化碎石堆積。該區(qū)域第四系厚度1～3.7 m，平均厚度1.2 m，第四系分布面積0.8 km2，總體物源量達(dá)96萬 m3。這些是泥石流發(fā)生的主要物源條件。

在該瓊闊爾尕溝泥石流溝上游發(fā)育1處崩塌(BT5)，該崩塌坡度為56°，坡面起伏，巖性為較堅硬的整體塊裂狀凝灰?guī)r，兩組節(jié)理發(fā)育形成不連續(xù)結(jié)構(gòu)面。坡腳為羊圈，目前無護(hù)坡工程。

2.2.2 堆積區(qū)

該泥石流在下游溝口處開始堆積，堆積區(qū)地勢相對平緩，扇形較為完整，完整率達(dá)78%，該區(qū)域以堆積作用為主，再搬運作用較弱，因受到地形的限制，整體呈漫流狀態(tài)。根據(jù)調(diào)查，該泥石流曾于2009年發(fā)生泥石流災(zāi)害，沖毀砂石道路約120 m，堆積體面積0.02 km2，一次淤積厚度平均為0.35 m，計算一次沖出固體物質(zhì)總量為0.7萬 m3。

3 研究區(qū)滑坡防治措施建議

結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特點，防治方案采用以“防”為主，以“治”為輔的原則，在加強牧民防范意識及防災(zāi)減災(zāi)能力的同時，通過搬遷避讓或工程治理措施，從而達(dá)到將泥石流災(zāi)害造成的損失降低至最低。擬提出如下防治建議：

3.1 搬遷方案

經(jīng)實地調(diào)查訪問，泥石流易發(fā)季節(jié)一般在春、夏兩季。因此，在下游出山口南側(cè)地區(qū)位于溝岸上的10戶居民包括房屋、羊圈等受到了泥石流的嚴(yán)重威脅，受威脅人口62人。結(jié)合哈密市伊州區(qū)多鄉(xiāng)鎮(zhèn)場均有扶貧搬遷計劃，因此建議進(jìn)行搬遷，搬遷位置為X024鄉(xiāng)道南側(cè)高地平臺處的希爾蓋提村附近，該區(qū)域是伊州區(qū)規(guī)劃的移民安置點，搬遷距離約6 km，能夠遠(yuǎn)離葫蘆溝危險區(qū)域，且對原居民的生產(chǎn)生活影響較小。該方案也是推薦優(yōu)選方案。

3.2 預(yù)防方案

(1)葫蘆溝上游為西山鄉(xiāng)夏牧場，每年5、6月份牧民陸續(xù)進(jìn)山，至10月底下山，而此期間正是泥石流的高發(fā)、易發(fā)時段，建議在地質(zhì)災(zāi)害威脅區(qū)域設(shè)立警示標(biāo)牌，警示牌用漢語及維語書寫，內(nèi)容為“暴雨季節(jié)，請111注意雨情；若發(fā)生泥石流災(zāi)害，請往西南側(cè)的山區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)移”等字樣，提醒告知牧區(qū)人員。

(2)以定期目視的方式對各防治工程檢查進(jìn)行檢查，對地質(zhì)災(zāi)害隱患點的變化情況進(jìn)行監(jiān)測記錄，將監(jiān)測報告及時提交相關(guān)單位和部門以便及時綜合分析，發(fā)現(xiàn)險情及時處理。定期目視檢查一般為半月或每月進(jìn)行一次。

(3)加強行政管理，對山區(qū)內(nèi)進(jìn)行采掘進(jìn)行嚴(yán)格控制，保護(hù)自然生態(tài)，禁止人為破壞流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境；

(4)加強地質(zhì)災(zāi)害防治知識的宣傳工作，在政府的統(tǒng)一安排下，由市(區(qū))、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害主管部門牽頭，相關(guān)部門配合，對地質(zhì)災(zāi)害威脅區(qū)域附近居住的群眾逐戶做好地質(zhì)災(zāi)害防治知識的宣傳工作，使得人人均能作為防災(zāi)減災(zāi)的監(jiān)測人、責(zé)任人和受益人。

3.3 工程防治方案

(1)護(hù)岸工程：主要擬設(shè)為漿砌石護(hù)岸，以泥石流出山口為界，護(hù)岸工程分為南北兩部分。南段護(hù)岸布設(shè)在村通行橋至居民區(qū)北側(cè)、葫蘆溝泥石流出山口區(qū)段、位于泥石流溝道的右岸(西岸)，南段護(hù)岸長3.1 km；北段護(hù)岸布設(shè)在泥石流出山口溯源向北至隧道口區(qū)段、位于泥石流的左岸(東岸)道路西側(cè)沿線，北段護(hù)岸長3.6 km。護(hù)岸工程主要目的為匯集水流，防止水石流在進(jìn)入村落居民點前改道。主要保護(hù)溝道西岸以上居民住房區(qū)域岸坡不受侵蝕。達(dá)到集中水流，穩(wěn)定主流，加大排沙能力，使水石流能夠順利沿河道排泄。

(2)涵洞工程：在泥石流出山口處，原有砂石路由溝右岸經(jīng)溝底跨過泥石流沿左岸修建，由于缺少必要的過水橋涵，暴雨期間常導(dǎo)致水量過大無法通行，擬在此位置修建涵洞。

4 結(jié)語

(1)研究區(qū)位于天山北麓大起伏中高山區(qū)。主要出露地層為泥盆系、石炭系和第四系；地下水類型主要為塊狀巖類基巖裂隙水、層狀巖類基巖裂隙水以及第四系松散巖類孔隙水。

(2)研究區(qū)內(nèi)發(fā)育有2處泥石流地質(zhì)災(zāi)害。其中葫蘆溝泥石流溝劃分為形成區(qū)和流通-堆積區(qū)兩個區(qū)域；瓊闊爾尕溝泥石流溝劃分為形成-流通區(qū)和堆積區(qū)兩個區(qū)域。

(3)結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特點和危險性評估結(jié)果，對區(qū)內(nèi)泥石流可以采取“搬遷方案+預(yù)防方案+工程防治方案”的防治工程措施，其中工程防治方案護(hù)岸工程+涵洞工程。