康定縣宋家溝低頻泥石流特征及減災措施★

王春山 巴仁基 劉宇杰

0 引言

DZ/T 0220-2006泥石流災害防治工程勘查規范中按照泥石流暴發間隔年限規定將20年～50年內發生一次泥石流定義為低頻泥石流;50年以上發生一次的泥石流定義為極低頻泥石流。低頻泥石流由于發生間隔長，容易使人們忽視，降低警惕性，或者對其判斷困難，或者存在僥幸心理，因此人們在泥石流的危險區生產、生活活動頻繁，且缺乏有利的防護措施，一旦發生泥石流將造成巨大的經濟損失。國內外由于低頻泥石流發生的慘劇很多，因此低頻泥石流的研究具有重要的實際意義[1-4]。

宋家溝位于康定縣城東北方向，溝口與貫穿康定縣城的瓦斯河相連，河對岸是318國道。2009年由于對礦產資源的開發，在溝內修建了礦山公路，使得溝內植被遭到破壞。2010年雨季，盤山公路多處發生了邊坡失穩。通過實地調查，在暴雨的情況下極有可能發生大型泥石流，威脅康定縣城的安全。因此在當地人民政府的大力配合下，作者和同事一起對該溝的泥石流進行了深入的分析，并進行了一系列的減災措施。

1 泥石流的條件概況

1.1 地形地貌

宋家溝流域面積約8.46 km2，溝口高程為2320 m，山頂高程為4760 m，高程近2500 m，主溝溝長約4.5 km，主溝縱坡比降達555.6‰，兩岸山勢陡立，坡度在 50°～70°。

1.2 地質條件

1)地層巖性。

宋家溝研究區地層主要為晉寧至澄江期的石英閃長巖(δo2)、震旦系的水晶組(Z2s)和吳淞口組(Z2w)、志留系的通化組(St)和茂縣群(SM)。第四系松散層覆蓋廣泛，成因類型主要有坡積、崩積、洪積、泥石流堆積及沖積。

2)構造。

宋家溝流域為單斜構造，巖層傾向NW，傾角范圍38°～65°。在宋家溝流域有兩條斷層，其中一條斷層經過宋家溝中上游，為典型的高角度正斷層，傾向NW，傾角60°;另一條經過宋家溝上游，為右行平移斷層。

1.3 氣象條件

宋家溝流域屬于青藏高原亞濕潤氣候區，具高原氣候特征，氣候干燥，日照充分、晝夜溫差大，年平均氣溫7℃，最高溫度27.2℃。年降水量803.4 mm，多集中在6月 ～9月，占全年的60%～85%，最大日降雨量達96.1 mm，最長連綿雨長達58 d，雨量達427.5 mm。

1.4 人類活動及植被

宋家溝植被茂盛，覆蓋率在80%以上，多為采蟲草、草藥和放牧的人進入該區域。近年來由于在高海拔處發現了原生金礦，為了設備和礦石的運輸，在宋家溝修建了盤山公路，在一定程度上破壞了植被，并使斜坡的穩定性減弱。

1.5 地震

康定縣受廣泛發育的NW向及SN向斷裂帶的影響，境內褶皺斷裂等地質構造極為發育。因此，康定縣地震活動頻繁，據歷史記載，自1700年以后，康定縣附近發生5級以上地震有43次，其中最大的地震是1973年2月6日，爐霍7.9級地震，震源深度17 km。

2 泥石流的基本特征

宋家溝常年有流水。當地老鄉反映，在其居住的37年間，未曾發生過泥石流災害，最近的一次泥石流為70多年前。宋家溝兩側發育有數條支溝，部分支溝下切較深，溝口有泥石流沖擊物質。宋家溝泥石流平面上呈長條形，根據其地貌及泥石流物源補給特征，將宋家溝劃分為清水區、形成區、流通區和堆積區四個區(見表1)。

3 泥石流物理力學特征

泥石流物理力學參數是表征泥石流的定量指標，是對其進行各種分析的基礎。通過現場的剖面測量，物質顆粒的篩選以及依據相關的規范進行計算，得到了宋家溝泥石流平均流速、大石塊運動速度、容重、石塊沖擊力、整體沖擊力、爬高和最大沖起高度等，具體見表2。

表2 宋家溝泥石流動力學參數計算結果

4 泥石流形成機制分析

宋家溝泥石流屬于降雨誘發的土力類泥石流。宋家溝泥石流的發生可分以下幾個階段:

第一階段，在強降雨時雨水滲入松散堆積物內，使固體顆粒之間的抗剪強度降低產生失穩。此外，雨水的快速滲入會在滑坡體下部的滑帶附近產生孔隙水壓力并對滑帶土進行軟化;

第二階段，在降水的作用下，崩塌和滑坡相繼發生，堵塞宋家溝主溝。由于流域面積大，兩岸坡度陡，很快會在被堵住的溝段形成堰塞湖;

第三階段，堰塞湖潰堤，洪水夾著崩塌和滑坡物質切蝕主溝兩岸坡腳，不僅攜帶了更多的固體物質，而且造成新的不穩定滑坡和崩塌的形成，使泥石流規模進一步加強。此外康定縣位于鮮水河斷裂帶上，歷史時期有多次大的地震發生，已有研究表明地震作用下泥石流源區礫石土體強度會衰弱[5]，這就大大增加了宋家溝泥石流發生的可能。

5 預防措施及建議

針對宋家溝泥石流溝的特點，對該流域進行了雨量監測和無線泥石流地聲報警系統的預測預警方案，并通過無線網絡將數據傳回成都的服務器上，通過專業人員的分析可對泥石流的爆發進行預測;無線泥石流地聲報警系統安裝在宋家溝中下部的流通區，距溝口約2 km，對暴雨形成的泥石流進行地聲監控，在緊急時刻發出警報，通知附近居民及時撤離。

除了在泥石流的關鍵部位安裝了監控儀器，而且還對溝口居民及礦山采礦工人進行了泥石流安全教育，提高其對泥石流災害的認識。同時，還在溝口的公路附近安裝了警示廣告牌，對行人及其他居民進行告知，進一步加強了群測群防。

被動的預防預警措施雖然可以減少泥石流災害的威脅程度，但不能從根本上得到治理。因此必須將主動治理防護和被動的預防預警相結合，最大程度上保護國家財產和人民群眾生命財產的安全。為此提出以下建議:

1)應對遭到破壞的植被進行恢復，減少水土流失;

2)對盤山公路邊坡進行必要的支護;

3)對位于溝口危險區的居民建議進行搬遷避讓，并修建導流渠，疏導泥石流堆積物質，以防堵塞瓦斯河造成堰塞湖。

[1]王士革，范曉嶺.低頻率泥石流災害及工程防治[J].山地學報，2006(5):562-568.

[2]謝 洪，韋方強，李 泳，等.1999年委內瑞拉阿維拉山北坡入海型泥石流[J].自然災害學報，2002(1):562-568.

[3]韋方強，謝 洪，Jose L.Lopez，等.委內瑞拉1999年特大泥石流災害[J].山地學報，2000(6):580-582.

[4]陳寧生，高延超，李東風.四川丹巴“2003-07-11泥石流”災害考察報告(摘要)[J].山地學報，2003，21(5):632.

[5]陳寧生，崔 鵬，王曉穎，等.地震作用下泥石流源區礫石土體強度的衰減實驗[J].巖石力學與工程學報，2004(16):2743-2747.