化隆縣境內(nèi)輸電線路泥石流特征及防治措施

0 引言

330 kV吉祥至官?gòu)dⅠ回線、官?gòu)d至李家峽Ⅱ回線已建線路吊溝至丹麻段路徑內(nèi)，部分鐵塔位于泥石流沖溝口，近年來(lái)由于降雨量增加，泥石流的危害成為影響輸電線路安全的最大隱患之一。本文以青海省化隆縣境內(nèi)330 kV吉祥至官?gòu)dⅠ回線、官?gòu)d至李家峽Ⅱ回線已建線路吊溝至丹麻段為研究區(qū)域，通過(guò)野外實(shí)地考察、歷史資料對(duì)比等方法，具體分析了該區(qū)域泥石流的成因類(lèi)型、時(shí)間和空間分布、暴發(fā)過(guò)程和物質(zhì)組成等，概括了該區(qū)域內(nèi)的泥石流的一些基本特征。最后，在此基礎(chǔ)上提出了一些具有針對(duì)性的減災(zāi)對(duì)策［1-5］。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)起點(diǎn)位于青海省化隆縣石大倉(cāng)鄉(xiāng)吊溝村南1 200 m處，終點(diǎn)位于化隆縣金源鄉(xiāng)丹麻村東側(cè)1 500 m處。輸電線路沿由古近系泥巖構(gòu)成的中、低山及丘陵區(qū)走線，地處農(nóng)業(yè)區(qū)，地形起伏大，溝谷深切。評(píng)估區(qū)屬干旱～半干旱大陸性氣候，以多風(fēng)、少雨、日溫差大、無(wú)霜期短為特征。據(jù)化隆縣氣象站資料(1971年～2006年)，多年平均氣溫3．3℃，極端最高氣溫32．5℃，極端最低氣溫 －29．9 ℃，降水量421．7 mm，蒸發(fā)量 1 246．5 mm，相對(duì)濕度59．5%。降水量多集中在7月份～9月份，占全年降水量的60%，且降水量隨地勢(shì)增高而增大，蒸發(fā)量隨地形增高而減少，具明顯的垂直分帶性。

評(píng)估區(qū)內(nèi)小氣候特征明顯，暴雨頻次多、強(qiáng)度大、歷時(shí)短、籠罩面積小。暴雨多發(fā)生在7月～8月。區(qū)內(nèi)歷年最大24 h降雨量為62．5 mm，最大1 h降雨量34 mm，最大10 min降雨量12．8 mm。由于區(qū)內(nèi)暴雨多發(fā)，降水相對(duì)集中，極易誘發(fā)洪水，并引發(fā)泥石流。

區(qū)內(nèi)河流均屬黃河水系，共發(fā)育較大河流有兩條:1)查主溝發(fā)育于評(píng)估區(qū)北部基巖山區(qū)，屬黃溝一級(jí)支流，主河道長(zhǎng)35 km，流域面積186．5 km2，發(fā)源地高程3 250 m，落差1 393 m，縱坡降40‰，多年平均流量0．205 m3/s。2)科沿溝發(fā)育于評(píng)估區(qū)北部杰勒、拉日、西溝基巖山區(qū)，屬黃溝一級(jí)支流，主河道長(zhǎng)39 km，流域面積345．5 km2，發(fā)源地高程3 750 m，落差1 926 m，縱坡降49‰，多年平均流量0．508 m3/s。

研究區(qū)域?qū)儆谥猩胶偷椭猩絽^(qū)，海拔一般700 m～1 800 m，相對(duì)高差200 m～1 000 m。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，呈“V”形和“U”形。大地構(gòu)造上位于祁連褶皺帶之東南緣。山系呈北西西—南東東方向延伸，與區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線走向基本一致。區(qū)內(nèi)縱橫向斷裂發(fā)育，前者多與區(qū)內(nèi)地層分布方向一致，構(gòu)成地貌地層單元的分界線，具有切割深，延伸遠(yuǎn)與多期活動(dòng)之特點(diǎn)，后者與地層呈斜交且以北東方向最發(fā)育，具逆沖與水平移動(dòng)之特點(diǎn)，它們常常破壞切割先期縱向斷裂。第四系以來(lái)，區(qū)內(nèi)發(fā)生以振蕩式間歇性上升運(yùn)動(dòng)為主，形成各級(jí)夷平面，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)使得第三系紅層和第四系堆積物被抬升到侵蝕面以上數(shù)十米至數(shù)百米，并受到流水作用的強(qiáng)烈侵蝕，呈現(xiàn)出千溝萬(wàn)壑的梁峁形態(tài)，在其前緣形成了高陡斜坡，為泥石流的形成提供了豐富的固體物源條件。研究區(qū)出露的巖層主要有上更新統(tǒng)風(fēng)成黃土、冰水相(Qfgl3)含漂礫卵石、新近系(N)砂巖、砂礫巖、泥巖、古近系(E)泥巖、細(xì)砂巖、白堊系(K)礫巖、砂巖等。輸電線路部分鐵塔位于泥石流溝口，如果被沖垮，整個(gè)線路耐張段鐵塔都將面臨倒塌的危險(xiǎn)，對(duì)輸電線路造成極大的破壞，造成巨大損失。

2 泥石流特征

通過(guò)對(duì)該區(qū)域多次野外調(diào)查，這一區(qū)域泥石流受獨(dú)特的地形地貌和水文氣象條件的影響，具有以下特征:

1)按成因分。

a．基巖山區(qū)風(fēng)化嚴(yán)重，形成大量崩塌滑坡等松散體，由于暴雨沖刷通過(guò)溝道匯集形成泥石流，崩滑體間接轉(zhuǎn)化成泥石流。b．溝道有一處或多處被滑坡崩塌物嚴(yán)重堵塞，遇到暴雨沖刷，滑坡堵塞潰決后潰決洪水演化成泥石流。

2)發(fā)生速度快、破壞力大。

由于這一區(qū)域特殊的地形地貌，相對(duì)高差大，當(dāng)有暴雨發(fā)生時(shí)，基巖山區(qū)水流迅速匯集，水流量大，這一特點(diǎn)使得泥石流發(fā)生迅速，破壞力大。大大增加了沖毀鐵塔的幾率。

3)顆粒組成粗大。

主泥石流的物源若是來(lái)自崩滑體，大部分是巖石風(fēng)化形成的礫石。加之溝道原有的大漂礫和卵石在泥石流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也被挾帶。所以，泥石流堆積物的顆粒組成比較粗大。大量的粗顆粒物質(zhì)使得泥石流的破壞力驚人。

3 防治措施

分析表明泥石流具有破壞力大、發(fā)生迅速、對(duì)輸電線路危害性大等特點(diǎn)。必須高度重視泥石流的減災(zāi)工作，以減輕泥石流危害，保護(hù)輸電線路的安全。

根據(jù)這些特點(diǎn)，提出以下具有針對(duì)性的減災(zāi)對(duì)策:

1)面上以監(jiān)控為主。

由于泥石流分布面積廣，所以進(jìn)行全面治理是不現(xiàn)實(shí)的。但可以在整個(gè)流域布置完整的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，安置自動(dòng)的雨量監(jiān)測(cè)儀器、滑坡位移監(jiān)測(cè)儀和泥石流地聲監(jiān)測(cè)儀等預(yù)警儀器，而對(duì)嚴(yán)重威脅居民點(diǎn)的泥石流溝，在雨季必須安排人工監(jiān)控，或者對(duì)居民進(jìn)行搬遷安置處理。

2)生物措施及工程防治。

恢復(fù)植被保持水土減小，由于暴雨沖刷后攜帶泥砂量，同時(shí)，在有桿塔位溝口修建攔沙壩或排導(dǎo)槽，降低泥石流的破壞力，減輕對(duì)鐵塔的破壞。對(duì)于堵塞嚴(yán)重的溝道適當(dāng)采取一定的開(kāi)挖排導(dǎo)措施。

3)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

在線路選線前，對(duì)線路所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行泥石流區(qū)域和單溝的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估工作，分析泥石流的風(fēng)險(xiǎn)，劃定泥石流的危險(xiǎn)等級(jí)和危險(xiǎn)范圍，用于指導(dǎo)選擇線路路徑，線路路徑盡量從泥石流高發(fā)區(qū)域通過(guò)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于泥石流等自然災(zāi)害的威脅，造成了大量的輸電線路毀壞，造成了不可估量的損失，對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活帶來(lái)巨大危害。通過(guò)對(duì)青海省330 kV吉官Ⅰ線、官李Ⅱ線已建輸電線路吊溝至丹麻段泥石流特征的這些特點(diǎn)，提出了具有針對(duì)性的防治措施，對(duì)輸電線路的安全運(yùn)行具有指導(dǎo)意義。

［1］Cui P，Chen X Q，Zhu Y Y，et al．The Wenchuan Earthquake(May 12，2008)，Sichuan Province，China，and resulting geohazards［Z］．Natural Hazards，DOI 10．1007/s11069-009-9392-1．(in press)．

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