山區(qū)泥石流災(zāi)害特點(diǎn)及其治理

劉 準(zhǔn)（湖南省煤田地質(zhì)局水工環(huán)地質(zhì)勘探隊(duì)，湖南長沙410007）

山區(qū)泥石流災(zāi)害特點(diǎn)及其治理

劉 準(zhǔn)（湖南省煤田地質(zhì)局水工環(huán)地質(zhì)勘探隊(duì)，湖南長沙410007）

泥石流是十分重大自然災(zāi)害之一，該自然災(zāi)害會嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)和居民的生命安全，因此應(yīng)該切實(shí)加強(qiáng)泥石流的防治工作。對此，本文首先介紹了山區(qū)泥石流的成因和特點(diǎn)，然后結(jié)合工程實(shí)例，對山區(qū)泥石流災(zāi)害的治理措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

山區(qū)；泥石流；治理

1 引言

我國山區(qū)分布廣泛，由于山區(qū)斜坡眾多，容易發(fā)生泥石流災(zāi)害。泥石流破壞力比較大，會對居民房屋、道路、田地等造成嚴(yán)重?fù)p害，而且還會危害人們的生命財產(chǎn)安全。因此，對山區(qū)泥石流治理措施進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 山區(qū)泥石流概況

2.1 泥石流成因

泥石流的形成包含地形條件、地質(zhì)條件和水文氣象條件。陡峭的地形便于集水和集物；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，地震烈度較高，加上巖土層結(jié)構(gòu)疏松、節(jié)理發(fā)育、風(fēng)化程度高，為泥石流的發(fā)生準(zhǔn)備大量松散物質(zhì)；短時間內(nèi)的大量降水、冰川或積雪消融、湖泊或水庫潰決，為泥石流的發(fā)生提供大量水源。這三個條件相輔相成，缺一便不能形成泥石流。人類活動，如盜伐山林、開山采礦、修建工程等，也是泥石流形成的重要因素。

2.2 泥石流災(zāi)害特點(diǎn)

泥石流主要由大范圍降水引起，在山區(qū)的溝谷地帶或者山坡地帶形成具有大量泥沙和石塊等物質(zhì)的流動體。一般來說，我國泥石流主要受大到暴雨影響為主，連續(xù)的降雨過程會使部分山區(qū)城鎮(zhèn)因儲水過多而發(fā)生泥石流。泥石流主要發(fā)生在降雨頻繁的季節(jié)，因而泥石流呈現(xiàn)出一定的周期性和季節(jié)性特點(diǎn)。在暴雨和洪水的高峰期，通常也是泥石流的高發(fā)期，此時泥石流頻發(fā)，因此做好這一時期泥石流的防治工作就顯得較為重要。由于泥石流發(fā)生的區(qū)域相對較為隱蔽，而在泥石流發(fā)生之前又不能進(jìn)行有效預(yù)警和判斷，也不同做好防御措施，因此，一旦發(fā)生泥石流，就會造成重大危害。

3 山區(qū)泥石流研究地區(qū)概況

3.1 地質(zhì)環(huán)境條件

研究區(qū)全境為山地，地形復(fù)雜多樣，山峰、河流、草原、森林相間并存。勘察區(qū)上部地層為坡積、沖洪積成因的碎石類和礫石類土，顆粒大小混雜，結(jié)構(gòu)較松散，土體抗壓強(qiáng)度較高，但抗剪強(qiáng)度較低。天然條件下基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在合適的條件下，又可以為泥石流的發(fā)育提供物源條件。下伏地層為白堊系下統(tǒng)巖層，巖性以雜色泥（頁）巖，粉砂巖組合為主，強(qiáng)度相對較高。局部巖層出露地段，有巖石崩塌、滑落現(xiàn)象。

3.2 氣象、水文

勘察區(qū)屬高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候，具有氣溫偏低，日照時間長，降水分布不均，晝夜溫差大，年溫差較小，旱季雨季分明，冬季漫長、寒冷等特點(diǎn)。年平均氣溫4.5～6.4℃。年降水量372～559mm，多集中在6～9月，最大日降雨量39.2mm。年蒸發(fā)量1579～2138mm。晝夜溫差大，為巖石的物理風(fēng)化提供了有利條件。旱季、雨季分明，雨季降水集中，區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害多發(fā)生在雨季。

勘察區(qū)豐水期流量869m3/s，枯水期流量523m3/s，年平均流量646m3/s。縣域內(nèi)水源主要為大氣降水，其次為冰雪融水和地下水補(bǔ)給。每年6～9月為汛期，地表徑流量8122m3，占全年總徑流量的一半以上；每年11月至次年4月為枯水期，大部分小溪斷流，僅有少量憑地下水補(bǔ)給的徑流。

3.3 泥石流災(zāi)害特征

根據(jù)調(diào)查訪問，勘察區(qū)的泥石流活動由來已久，近年來活動規(guī)模較大的主要為1988年、1998年和2012年雨季，平時每年皆有較小規(guī)模泥石流發(fā)生。研究區(qū)泥石流固體物源和堆積物中以粗粒為主，即以碎石和礫石為主；細(xì)粒物質(zhì)粉粒、粘粒較少，約占15%；砂粒組含量變化最大。泥石流堆積自上游到下游之間存在一定差異，越向上游，泥石流堆積物中的大顆粒成分越多；越向下游，泥石流堆積的總體粒徑愈小，以此推測該泥石流主要為稀性泥石流與水石流的過度類型，以稀性泥石流為主。

研究區(qū)泥石流溝均為季節(jié)性沖溝，分別有坡面型泥石流與溝谷型泥石流兩種，整個流域地層主要為第四系（Q）殘坡積碎石、角礫、圓礫和粉質(zhì)粘土，白堊系下統(tǒng)多尼組（K1d）雜色泥（頁）巖，粉砂巖夾灰色薄層狀長石石英砂巖，局部夾透鏡狀灰?guī)r及煤線。第四系殘坡積層結(jié)構(gòu)松散，且所處地形相對較陡，植被發(fā)育少，常被沖刷順坡而下或進(jìn)入溝道。受地質(zhì)歷史時期的各種強(qiáng)烈構(gòu)造活動和寒凍風(fēng)化作用影響，山體巖石極為破碎。特殊的地形條件和物源條件促成了該區(qū)域現(xiàn)代泥石流活動，多以小型稀性泥石流形式存在。按暴發(fā)頻率分類，屬高頻泥石流；按一次性暴發(fā)規(guī)模分類，屬小型泥石流；按災(zāi)害危害性分級屬中型泥石流；按潛在危險性分級屬特大型泥石流。

4 山區(qū)泥石流治理措施

4.1 工程措施

4.1.1 格柵壩

在河水上游的主要支流上設(shè)置格柵壩，其作用是對河道內(nèi)的漂石進(jìn)行攔擋，攔石不擋水，防止大量的砂石順流而下產(chǎn)生泥石流，同時減小山洪流速。格柵壩作為一種新型泥石流攔擋結(jié)構(gòu)，將壩體做成格柵狀，格柵有水平、豎直、格子狀以及立體等多種形式。比起其它類型的攔擋壩，格柵壩主要特點(diǎn)如下：

（1）兼有攔大石塊、排小石塊的作用，攔截大石塊，使下游建筑物免受強(qiáng)烈的沖擊力，排出對下游無害的較小石塊，可使下游沖刷強(qiáng)度減弱，確保下游安全；

（2）壩前攔粗排細(xì)，改變壩上游堆積物的組成，減少細(xì)顆粒組成，使大石塊間不會形成緊密結(jié)構(gòu)，改善壩體的受力條件；排走泥沙、細(xì)礫和流體中的自由水，達(dá)到水土分離，減少壩基滲透壓力，提高壩的穩(wěn)定性；

（3）格柵壩的穿透性結(jié)構(gòu)，在承受泥石流龍頭沖擊時，受到的沖擊力比實(shí)體壩有所減少；

（4）攔排結(jié)合，確保格柵壩形成一定的庫容，延長格柵壩的使用期限；

（5）壩體結(jié)構(gòu)簡單，有利于壩體向輕型化和裝配式方向發(fā)展，便于施工，降低造價。

4.1.2 攔砂壩

攔砂壩是山區(qū)泥石流防治中常用的工程措施之一，在河水上游設(shè)置攔砂壩，可以有效減輕山洪危害，主要表現(xiàn)如下：

（1）對河道內(nèi)的砂石進(jìn)行攔擋，減小泥石流流速和下泄的固體徑流量；

（2）將砂石穩(wěn)定在上游，可以防止河道沖刷掏深，抬高侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)，防止河床下切和河岸擴(kuò)張，有效減少泥沙來源；

（3）減緩上游河床比降，減小泥石流沖刷強(qiáng)度和危害性。

4.1.3 邊坡防護(hù)

對于不穩(wěn)定邊坡和已經(jīng)出現(xiàn)崩塌的區(qū)域，則采取護(hù)坡工程進(jìn)行防護(hù)，以防止徑流進(jìn)一步?jīng)_刷。

4.2 生物措施

泥石流防治生物措施指的是通過林業(yè)、農(nóng)業(yè)和牧業(yè)措施，對泥石流治理區(qū)植被進(jìn)行修復(fù)，及時恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，從而有效控制泥石流。林業(yè)措施指的是通過植樹造林的方式，恢復(fù)森林植被，充分發(fā)揮水土保持作用，具體包括水土保持林、護(hù)堤護(hù)灘林以及護(hù)床防護(hù)林等等。水土保持林一般應(yīng)用于護(hù)坡及溝頭、溝沿、溝底防護(hù)中，其能夠有效發(fā)揮水土保持作用，減少水土流失。護(hù)堤護(hù)灘林一般應(yīng)用于堤防兩側(cè)、灘地上，其能夠發(fā)揮固堤、護(hù)灘、防風(fēng)固沙作用。護(hù)床防護(hù)林用于保護(hù)溝床、防止沖刷與下切作用。另外，農(nóng)業(yè)措施包括灌溉工程、退耕還林、農(nóng)田綠化、經(jīng)濟(jì)林種植以及農(nóng)田水利等等。牧業(yè)措施包括適度放牧、分區(qū)輪牧、改良牧草、圈養(yǎng)等措施。

4.3 加強(qiáng)泥石流隱患排查

為了加強(qiáng)泥石流等自然災(zāi)害的防治，應(yīng)該對泥石流隱患進(jìn)行排查，及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生泥石流災(zāi)害的區(qū)域，并做好相應(yīng)的防范措施。無論是公路和鐵路地區(qū)的沿線，還是某個村莊、某個城鎮(zhèn)，都應(yīng)該對當(dāng)?shù)貪撛诘陌踩[患進(jìn)行排查，專業(yè)人員應(yīng)該起到帶頭作用，帶動當(dāng)?shù)氐娜嗣袢罕娨卜e極投入到安全隱患排查工作中去，這樣才能有效減少泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生。

4.4 加強(qiáng)居民防災(zāi)教育

泥石流災(zāi)害多發(fā)生在較為偏遠(yuǎn)的山區(qū)和村鎮(zhèn)，當(dāng)?shù)鼐用竦奈幕刭|(zhì)水平偏低，缺乏相應(yīng)的安全防范意識，因此應(yīng)該做好當(dāng)?shù)鼐用竦慕逃ぷ鳌Ｔ谶M(jìn)行教育工作時，應(yīng)該做好以下三個方面的內(nèi)容：①加強(qiáng)當(dāng)?shù)鼐用駥δ嗍鳛?zāi)害的認(rèn)識。很多當(dāng)?shù)鼐用駥δ嗍髯匀粸?zāi)害沒有清晰的概念、明確的意識，在泥石流自然災(zāi)害發(fā)生之際就會不知所措，因此首先應(yīng)該讓民眾了解何為泥石流，泥石流具有哪些特點(diǎn)。②組織當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行防災(zāi)演練，使居民學(xué)會真正面對泥石流。在泥石流到來之際，使居民能夠掌握正確的方法逃生，增強(qiáng)自我營救能力，從而減少泥石流自然災(zāi)害帶來的危害。③認(rèn)真宣傳相關(guān)的法律法規(guī)，普及居民的法律知識，使居民減少不安全行為，積極的進(jìn)行植樹造林。

5 結(jié)語

綜上所述，泥石流災(zāi)害危害重、影響大，在泥石流災(zāi)害防治方面，首先需要對災(zāi)害所在區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征、水文氣象特征等進(jìn)行詳細(xì)勘察，明確泥石流災(zāi)害成因，然后再結(jié)合實(shí)際情況采用針對性預(yù)防措施，降低泥石流災(zāi)害發(fā)生幾率，保障人們的生命財產(chǎn)安全。

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P642.23

A

2095-2066（2016）24-0023-02

2016-7-8

劉 準(zhǔn)（1983-），男，工程師，本科，主要從事水工環(huán)地質(zhì)工作。