坪頭水電站庫區(qū)泥石流活動性評價

摘要:泥石流對水電站開發(fā)建設(shè)無論從規(guī)劃選址、設(shè)計以及施工都會造成很大的的危害，本文采用灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析法，建立泥石流活動性的分析評價方法，對庫區(qū)內(nèi)的泥石流的活動性從其主要影響因素方面進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，區(qū)分活動性的大小，評價結(jié)果與實際情況較吻合。

關(guān)鍵詞:水電站；泥石流；活動性；灰色關(guān)聯(lián)度；評價

1前言

坪頭水電站位于四川省涼山彝族自治州美姑、昭覺、雷波三縣交界處的美姑河上，距西昌市173km，距美姑縣城86km，距美姑河匯入金沙江的匯入口10km。

庫區(qū)泥石流發(fā)育，分布面積廣、發(fā)生頻率高，發(fā)育有泥石流溝31條；發(fā)育密度1.67條/km。區(qū)內(nèi)泥石流流域分布面積約220km2。庫區(qū)的左岸分布有泥石流溝15條，右岸分布泥石流溝16條，其中位于右岸的四果依打支庫分布有泥石流溝6條，其空間分布特征見圖-1。

2庫區(qū)泥石流形成條件分析

水電站工程庫區(qū)泥石流形成的因素很多，最基本的三大條件是具有豐富的松散固體物質(zhì)、陡峻的溝谷和充沛的降雨；按各因素的歸屬和泥石流發(fā)育過程的作用特征，可分為自然因素和人為因素兩大類。

2.1 地形條件

庫區(qū)位于云貴高原與川西南山地過渡帶，東北部與四川盆地毗連，地勢西高東低，呈北東向傾斜。山脈走向與構(gòu)造線展布方向一致，呈南北向和北東向延伸。區(qū)內(nèi)地勢陡峻，高低懸殊。庫區(qū)地形相對高差較大，構(gòu)成了該地區(qū)泥石流形成的動力條件。統(tǒng)計表明，泥石流分布密集區(qū)的坡度大于30°的山坡占坡地總面積的75% 。泥石流溝谷平均山坡坡度大于30°的溝道占總數(shù)的50% 以上。坡體的固體物質(zhì)容易匯集于溝道內(nèi)， 風(fēng)化的松散碎屑物易于積累，在25～45°的斜坡的松散殘積物的內(nèi)摩擦角大致與山坡坡度相同，多處于極限平衡狀態(tài)，極易形成泥石流。

2.2 松散固體物質(zhì)條件

巖性、構(gòu)造、重力地貌作用等地質(zhì)條件組合，決定著參與泥石流活動的松散固體物質(zhì)的構(gòu)成和積累。本工程即挾持于斷裂束之峨邊-金陽斷裂與甘洛-竹核斷裂所切割的斷塊之間，斷塊邊界斷裂活動性較強(qiáng)。庫區(qū)出露大面積有利于泥石流松散固體物質(zhì)形成的\"軟弱\"地層，特別是庫區(qū)兩岸及溝道坡面第四系松散堆積物廣泛分布，為泥石流的形成提供了豐富而集中的松散固體物質(zhì)。

2.3 水源條件

庫區(qū)泥石流形成的動力條件是降雨，本區(qū)內(nèi)發(fā)生的泥石流幾乎全為降水而引發(fā)，引發(fā)泥石流的絕大部分為暴雨。庫區(qū)地處川西高原氣候區(qū)，地形復(fù)雜，又受多種天氣系統(tǒng)影響。庫區(qū)的降水條件對泥石流的形成十分有利。第一，降水豐沛。庫區(qū)的多年平均年降水量在814.3毫米；第二，降水集中。庫區(qū)在5-9月份的降水占全年降水量的80％以上；第三，多暴雨。庫區(qū)的多為歷時短，強(qiáng)度大的局地性暴雨大雨；按照該泥石流發(fā)生對臨界雨量的數(shù)值，庫區(qū)已具備泥石流發(fā)生對雨量的基本要求。

2.4 人類活動

由于區(qū)內(nèi)人口增加，導(dǎo)致耕地擴(kuò)大、森林采伐等的速度大增，從而改變自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，使環(huán)境質(zhì)量普遍下降，由此泥石流災(zāi)害得以發(fā)生發(fā)展。山區(qū)耕作粗放和為滿足農(nóng)村能源需要的濫砍濫伐，是造成泥石流災(zāi)害的一個重要原因，另外在暴雨中產(chǎn)生暴漲暴落的強(qiáng)大溝谷徑流，為泥石流形成提供了水動力條件。

3 庫區(qū)泥石流類型和分布特征

3.1 庫區(qū)泥石流主要類型

庫區(qū)泥石流調(diào)查和研究的重點(diǎn)主要是溝谷型泥石流，它不但影響庫容，有的還可能對水電工程和施工造成影響。這類溝谷常沿斷裂和巖層軟弱面發(fā)育，堆積區(qū)為扇形或帶形，堆積物磨圓度稍好，棱角不明顯，可以劃分為清水區(qū)、形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)。泥石流匯水面積大于1.0km2，溝床比降130-350‰不等，溝岸坡度250-400，松散固體物質(zhì)補(bǔ)給方式復(fù)雜，活動性十分懸殊。

3.2 庫區(qū)泥石流分布特征

庫區(qū)發(fā)育有泥石流溝31條，泥石流流域分布面積約220km2，發(fā)育密度1.67條/km。庫區(qū)的左岸分布有泥石流溝15條，右岸分布有泥石流溝16條，其中位于右岸的四果依打支庫分布有泥石流溝6條，其空間分布特征見圖-1。