郭 剑
(攀枝花学院土木与建筑工程学院,四川攀枝花617000)
巫木河泥石流位于四川省凉山州盐源县巫木乡巫木村。根据现场调查,巫木河大规模的泥石流主要发生在1997年和2001年,不仅冲入巫木河迫使河流改道,冲毁房屋两间,还将沟口约13 hm2良田淹没。由于近年来未再发生大规模的泥石流,当地政府在沟口修建排导槽后,村民在泥石流沟口沟道两侧修建了大量房屋,并新建了医院、学校,乡政府也位于沟口附近。主要威胁对象为:沟道下部4户人家和沟口巫木乡村舍、学校、医院和乡政府等共计110户、400余人的生命财产安全。
盐源县四季分明,年温差小,日温差大,全年无霜期201 d,平均气温12.1℃,最高温度30.7℃。全县冬春干旱,夏秋雨量集中,雨热同季,日照充足,具有“一山分四季,十里不同天”的典型立体气候特征。在突降暴雨及持续大雨的情况下,雨水对坡面进行冲刷,使得第四系松散堆积物及基岩风化松散物被面流带走,成为泥石流的物源。总体上讲,具备暴发泥石流的降雨条件。
盐源县主要的河流有金沙江和雅砻江。金沙江在县内全长133 km,从云南省华坪县流入境,从仁和区太平鄉的干菁沟口由西向东流至倮果,转向南到平地师庄出境。雅砻江在市区全长17 km,最高水位995.68 m,最低水位982.71 m(小得石水文站资料);最大流量10 600 m3/s,最小流量50 m3/s;泥沙含量较小。
盐源县的地貌按成因形态分为侵蚀堆积河谷平原及山间盆地及侵蚀和剥蚀构造高中山两大类。本研究区地形地貌主要为侵蚀堆积河谷平地貌和侵蚀、剥蚀构造中山地貌。
1.2.1 侵蚀堆积河谷平地貌
主要分布于则木河沿岸和沟谷出口处,有冲积扇、洪积扇和阶地,面积较大。地貌形态主要为第四系松散堆积物,在暴雨条件下,易形成滑坡和崩塌灾害,在沟底堆积,经过水流的携带,易形成泥石流灾害。
1.2.2 侵蚀、剥蚀构造中山地貌
中山地貌是盐源县最大的地貌单元,分布在海拔3 500 m以下的地区,该区域沟谷切割深度一般为700~1 900 m,地形坡度一般为20°~40°。面积较大,亦为研究区主要地貌类型。
盐源县位于川滇“歹”字形构造中段、南北向构造带与“歹”字形构造带复合部位,构造十分复杂,褶皱、断裂发育。研究区主要的地质构造为攀枝花断裂带:北经攀枝花、纳拉箐,至立溪东向中生代地层中延伸,长约52 km。断层走向N20°~30°E,有近平行的20多条断裂组成,以逆断层为主。主干断裂为纳拉箐断裂,产状:N20°~40°E,SE∠45°~80°,破碎带宽25 m~30 m,由角砾岩、糜棱岩、压碎岩、挤压片状岩组成,影响带可达上百米。断裂明显控制了中生代地层沉积,沿断裂有大量基性岩、碱性岩喷溢出和侵入。断裂形成于海西期,印支期活动强烈,其最新活动时代为早、中更新世,晚更新世以来已停止活动属非活动性断裂。该断裂带的构造形迹为近南北向的格地坪断层,兼有平推性质,有强烈的挤压、片理化及柔皱等特征。其走向10°,倾向SE,延伸长度5.4 km,倾角65°~80°。
巫木河位于巫木乡巫木河村,沟口正对村落。巫木河发育于巫木河左岸,沟长2.06 km,沟域面积2.34 km2;沟域最高点高程2 620 m,最低点位沟口巫木河河边,高程2 270 m,相对高差350 m,纵坡降约为170‰。
巫木河沟道内植被发育,两侧地形均较为陡峭,两岸地形坡度多在30°以上,地形呈“V”字形,上部发育2条主要支沟(图1),切割深度较深,沟道狭长,沟道宽度较窄,为3~10 m,平均宽度约5.0 m。沟道两岸坡顶主要以农业耕地为主,坡度较缓。
巫木河泥石流沟域由物源区、流通区和堆积区三个部分组成。
图1 上游两沟汇合及沟域特征
巫木河上游物源区位于海拔2 350 m以上,沟道两侧斜坡植被较为发育,坡度较陡(30°以上),为大气降水和地表水的汇集提供了有利的地形条件;坡顶为农业耕地,植被覆盖率低,坡度为3°~5°,在暴雨作用下,易于转换为坡面侵蚀物源,顺坡面往沟道内运动。坡顶耕地与斜坡坡表风化强烈的砂岩为主要的物源区。
海拔2 280 m处至海拔2 350 m段,由两沟汇合处往下游方向至堆积区之间的沟谷为泥石流的流通区,两岸植被较为发育,左岸以低矮灌木为主,右岸主要以杂草为主,植被覆盖率达到40%以上,沟道坡度5°~10°,沟道宽3~6 m,左岸坡角为36°,右岸坡角为47°左右。沟内堆积物较少,部分地段沟床基岩出露。
泥石流堆积区由沟道2 280 m高程以下直至巫木河边,堆积区范围平均宽度为30~50 m,厚度2~4 m,纵长170~190 m;坡度为3°~4°左右。见图2。当前沟口修建了长度为200 m的排导槽,对排导槽内堆积物质进行了清淤,排导槽两侧由沟口直至巫木河边均修建了较多的房屋,部分泥石流堆积区也已改造为农业耕地,堆积区的整体形态已被人类工程活动改造的较为严重。
图2 巫木河泥石流堆积区特征及巫木村全景
巫木河泥石流在1997年和2001年暴发过两次较大规模的泥石流,属高频泥石流。现沟内可参与泥石流活动的固体物源动储量达1.3×104m3,具备了发生大规模泥石流的物源条件。在暴雨等条件具备的情况下,再次发生大规模泥石流的可能性较大。目前巫木河泥石流所处发展阶段为发展期。
巫木河属暴雨沟谷型泥石流,泥石流规模主要与沟域内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发泥石流的暴雨情况相关,当沟域内松散固体物源累计较多,且遇到集中暴雨时,往往就会发生较大规模的泥石流灾害。随着沟道上游农业耕地的进一步开拓,水土流失范围有所扩大,一旦遭到大暴雨的作用,势必引发大规模的泥石流灾害。
泥石流防治措施从大的方面可划分为避让搬迁、工程治理、生物工程和群测群防等。从泥石流的形成条件、运动特征、发生频率、易发程度和危险性、危害性分析,单纯的采取群测群防措施已不能满足巫木河泥石流防治的要求,因此必须在群测群防和监测预警的基础上,采用工程治理措施对其进行综合防治。笔者建议采用“拦排结合”的设计思路,使泥石流能够顺利排泄,保护当地村民的生命及财产安全。主要设计内容为:
(1)对已有防护堤进行加长,防止泥石流冲出沟道,使泥石流顺利通过巫木乡,保护村民生命及财产安全;
(2)在主沟的中下游段地形适宜处修建一座拦挡坝,拦挡泥石流,削弱其能量,减缓流速,稳沟固床,同时结合下游已有双边防护堤,使泥石流顺利排泄;
巫木河属暴雨沟谷型泥石流,泥石流规模主要与沟域内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发泥石流的暴雨情况相关,沟域内松散固体物源累计较多,当遇到集中暴雨时,可能就会发生较大规模的泥石流灾害。
巫木河爆发泥石流的可能性较大,因此采取治理措施是必要的。建议在监测基础上,进一步加长防护堤并修建拦挡坝。
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