地质工程师评职论文简述泥石流成因及防治措施

　　摘 要：为进一步研究泥石流成灾机理，采取有针对性的防治措施，对四川丹巴县骆驼沟泥石流灾害成因进行了分析。结果表明：异常丰富的固体物源、短时强降雨、陡峻的地形条件以及汇水环境是该泥石流形成的主要原因。在分析了此次泥石流的动力学特征及其危害性的基础上，针对骆驼沟现有物源及潜在泥石流隐患，提出了“排导+停淤+拦挡”的综合治理方案，主要通过排导槽的引流、停淤场的停淤作用、拦砂坝的拦挡来达到良好的治理效果。

　　关键词：地质工程师评职论文,职称论文发表,骆驼沟,泥石流,成因分析,防治措施

　　0 引言

　　泥石流是山区较为常见的地质灾害现象。在中国西南地区，每年因泥石流暴发造成的损失相当巨大，泥石流灾害的防治显得尤为重要。作为泥石流防治工程的重要设计参数，泥石流的各项特征值的计算与确定直接关系到防治工程的经济合理性、技术可行性以及安全可靠性。

　　1 骆驼沟泥石流工程概况

　　骆驼沟泥石流位于四川省丹巴县巴底乡大渡河右岸，距丹巴县城约40 km。流域主沟全长26 km，流域面积75.5 km，流域内最高点海拔高程4400 m，至前沿大渡河，海拔高程约2006m，相对高差约2394m，平均纵坡降92.1‰。其中头道桥以上沟段纵坡陡峻，而以下沟段总体上纵坡略缓，且呈现陡缓相间的空间变化特征。沟谷平面上弯道发育，谷宽总体上上游窄，下游较宽，且也呈现出时宽时窄的变化特点。骆驼沟枯水期流量可达0.2m3/s，丰水季节估计流量为10 m3/s，其主要接受大气降水和冰雪融化补给，流量受降水量影响较大。

　　据调查访问：骆驼沟的支沟，垄龙沟为老泥石流沟(骆驼沟的泥石流危害主要来自于垄龙沟)，曾分别于1975年和1995年两次暴发中等规模泥石流，5.12地震后至今，垄龙沟尚未发生泥石流灾害。2005 年8 月21 日发生的泥石流，在垄龙沟与骆驼沟交汇处，骆驼沟未见泥石流发育痕迹。但上游支沟甲斯沟和麦隆沟同时发生了泥石流，由于规模较小，未冲出来，分别停积在菜园子和头道桥一带沟谷宽缓处，而冲入大金川的泥石流，主要来源于垄龙沟。下面就将垄龙沟的情况加以介绍

　　2 泥石流成因分析

　　2.1 地形地貌条件

　　垄龙沟具有典型的泥石流特征，该沟沟谷宽窄不一，呈宽“U”字型或者“V”字型，沟床最窄处不足5m;沟谷两侧山体坡度总体是下缓上陡，山体中下部坡度相对较缓，一般为30º～50º，山体中上部坡度一般50º～70º(见图2)。此外，垄龙沟还具有纵坡降较陡、沟整体发育较顺直、细小支沟发育等特点

　　垄垄沟为骆驼沟支沟，二者交角40°，离沟口约2.3km，流域面积约15.5km2，沟口高程2250m，沟头分水岭高程4800m，沟长5.8km，对应沟头高程4000m，沟床坡型近似为下凹的弧线，平均坡降为301.72‰，纵坡降上部较陡，下部较缓，垄龙以上400‰，垄龙以下至沟口平均坡降196.43‰。沟内植被发育，多灌木，树木较少，杂草苔藓丛生，目前由于刚发生过泥石流，沟岸许多地段基本上为基岩裸露。沿沟断续停积有许多漂石、残留的块石、卵石等冲洪积和泥石流松散堆积物，局部有滑塌、坍塌的松散碎块石土覆盖，沟口为新近的泥石流堆积物，并残留有少许老泥石流堆积物。由于主沟骆驼沟为常年性河流，汇水面积大，水量丰富，水流量大，刚好对垄垄沟沟口堆积物进行冲刷，从垄垄沟沟口堆积物特征看，不能判定该沟发生过大规模的泥石流。但据调查访问，1975年7月该沟曾爆发过大规模的泥石流，故推测该沟具有30 年爆发一次的重现期。

　　2.2 物源条件

　　垄龙沟松散固体物源较丰富，且物源分布较为分散，主要分布于沟道两侧及支沟沟道两侧。物源类型主要包括崩坡堆积物源、冲洪积物源、冰水堆积物源、沟道堆积物源等，见下表。

　　2.3 水源条件

　　骆驼沟泥石流的水源主要来源于大气降水。由于泥石流均发生于雨季，春季冰雪融水一般不会成为引发泥石流的水源，此外，沟域内地下水不丰富，不构成引发泥石流的主要水源，沟域内高山湖泊等集中的地表水体，5.12地震后均未发生溃阙，整体较为稳定，不形成引发泥石流的水源。从现场访问及查阅资料，认为由暴雨形成的地表径流是引发泥石流的主要水源，暴雨是泥石流的主要激发因素。

　　该区地处亚热带湿润气候区，处于大渡河流域的暴雨集中区，多年平均降雨600mm，最大降雨量780mm，据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》所附暴雨量等值线图，巴底乡地区的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为7.5mm、14.2mm、35.5mm，在P=5%的条件下，1/6h、1h、24h雨强可分别达到20.25mm、24.0mm、55.74mm，完全具备引发泥石流灾害的降雨条件。垄龙沟沟域呈近似叶片形，沟域面积17.0km2，沟道顺直，沟内地形陡峻，沟谷上游纵坡很大，有利于地表降水的径流和汇集，这些因素为骆驼沟(垄龙沟)泥石流的形成提供了有利的水源条件。

　　3 泥石流特征参数

　　对于泥石流运动特征和动力特征的定量分析，是认识泥石流和进行泥石流防治工程设计的基本依据。由于骆驼沟缺乏泥石流发生时的实际观测数据，因此对该泥石流沟的分析，主要根据查访资料，类比泥石流动力特征研究成果进行的。

　　(1)泥石流体重度。根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T 0220-2006)附录H和附录G，垄龙沟的易发程度数量化评分为112分，为易发型，查得泥石流体的重度γc=1.772t/m3。：

　　(2)流速计算。垄龙沟泥石流为稀性泥石流，采用以下公式进行计算：

　　(1)

　　式中，Vc ——泥石流断面平均流速，m/s;γH ——泥石流中固体物质比重，t/m3;φ——泥石流泥沙修正系数;R为水力半径，可用平均水深代替，m;I为泥石流水力坡降，可用沟床坡降代替;n为黏性泥石流沟床糙率，根据规范查表确定，考虑沟床纵坡率大，石块大小悬殊，沟内有巨石和挟带的树木堆积，取0.220。经计算得垄龙沟沟口的流速为1.758 m/s。

　　(3)流量计算。计算方法采用经修正后的雨洪法计算公式，也称东川公式，公式如下

　　(2)

　　式中，QC为频率P的泥石流洪峰值流量，m3/s;QP为频率P的暴雨洪水设计流量，m3/s;DC为泥石流堵塞系数，可查经验表求得;φ为泥石流泥沙修正系数。经计算求得垄龙沟的P=5的泥石流峰值流量为556.54 m3/s。

　　4 防治措施及建议

　　在分析骆驼沟泥石流的危害性及其动力学特征的基础上，针对骆驼沟现有物源及潜在泥石流隐患，建议采用“排导+停淤+拦挡”的综合工程治理措施。从垄龙沟与骆驼沟交汇处至沟口开始修筑排导槽和防护堤;清理垄龙沟沟口的泥石流堆积物，对河道进行疏浚;在沟口下游江扎附近修拦挡坝对冲出垄龙沟沟口的泥石流进行拦挡，避免对S211线产生危害。

　　参考文献：

　　周必凡等. 泥石流防治指南[M]. 北京：科学出版社，1991.

　　中华人名共和国国土资源部. 泥石流灾害防治工程勘查规范(DZ/T0220-2006)[S]. 北京：中国地质调查局，2006.

　　沈跃明，等. 四川省中小流域暴雨洪水计算手册[M]. 成都：四川省水利电力厅，1984.

　　牟今容，黄润秋，裴向军. 四川绵竹走马岭沟特大泥石流成因及防治措施[J]. 人民长江，2011,42(19)，34-37.