黃河上游貴德地區泥石流特征分析

仇朝珍QIU Chao-zhen；井浩JING Hao；陶虎TAO Hu

（①青海交通職業技術學院，西寧810003；②蘭州交通大學，蘭州730070）

0 引言

黃河上游地區的泥石流較發育，普遍具有分布廣、數量較多、發生頻率高的特點。尤其是青海省境內，由于特殊的地形地貌及脆弱的生態環境，泥石流災害影響較為嚴重。且以貴德縣和化隆縣的泥石流溝為最多，危害也最為嚴重，其它地區也有零星分布。據青海省地質環境監測總站及青海省環境地質勘查局近年來的調查報告顯示，僅貴德縣就發育有307 條泥石流溝。貴德縣泥石流的分布一類集中在黃河兩岸干流區，如西久公路沿線席芨灘村、希望臺、二連村、阿什貢村一帶，泥石流堆積區在黃河岸邊，海拔2200m。另一類為黃河支流兩側，如莫曲溝河、高紅崖河和農春河兩側泥石流堆積區，海拔2300～2700m。還有一類為高山區泥石流，由于山體基巖破碎，在強烈的雨水沖刷作用下，巖塊和泥砂順坡或溝直下，堆積于坡腳和溝口，沖毀房屋，掩沒農田，如拉西瓦鎮葉后浪村一帶泥石流，海拔在3100m。

近年來，受極端氣象頻發因素的影響，青海省貴德地區頻繁出現短時間強降雨，導致該地區沿黃公路泥石流頻發，造成西久公路多處路基及涵洞被沖毀，危及交通安全。通過對該地區多條泥石流溝的勘查，分析該溝地形地貌、巖性、物源情況、泥石流發生頻率及氣象條件，在此基礎上分析了貴德地區泥石流的空間分布、流動及堆積特征。分析結果對該地區沿黃公路設計及泥石流防治提供參考。

1 研究區泥石流空間特征

研究區處于黃河上游位于青藏高原東北緣地區的貴德縣，地貌為兩山夾一谷的總體格局，南起巴吉山，北至日月山，流水侵蝕作用在其流經的山地峽谷和盆地帶形成了多級侵蝕堆積階地和剝蝕、侵蝕山地。巴吉山是區內最高峰，海拔6282m，在海拔4200m 以上，分布著島狀多年凍土。黃河支流特別發育，地形坡度比較大，出露的巖土體以第四系松散堆積物和新近系紅色砂巖、泥巖為主，雖處西北干旱地區，但局地強降雨比較發育，特殊的地質環境條件使得泥石流災害比較嚴重，這些泥石流溝主要分布在黃河兩岸及支溝中。

貴德盆地東部是泥石流最發育的地區，泥石流溝多發源于北側的拉脊山和東南側的扎馬山，形成區的海拔多在3000～3500m，東南側扎馬山上發育的部分泥石流形成區海拔接近3800m。黃河兩岸的泥石流均十分發育且形成巨大的堆積扇。這些泥石流普遍呈現出多期次發育特征，其泥石流扇也表現出多期次的堆積特征。現代泥石流溝切穿古洪積扇，在古洪積扇上形成了現代泥石流堆積扇。而盆地西部的泥石流相對較少，為零星分布的現代泥石流溝，在時間上也沒有表現出明顯的多期次發育特征。

90%左右的泥石流分布于黃河兩岸的丘陵區，由于近期隆升及強烈侵蝕沖刷作用，地形切割較深，侵蝕強烈，支溝呈樹枝狀分布，山坡坡度大于35°，溝道狹窄，溝道縱坡降大，一般在140～500‰。總的來看，丘陵區地形切割深，高差大，坡度陡，為泥石流創造了有利的地形地貌條件。

盆地內的大多數泥石流溝集中分布在盆地東部黃河北岸的席芨灘—阿什貢一帶和黃河南岸的扎馬雜日山，盆地西部的泥石流很少發育。泥石流溝最密集的地區在黃河北岸二連村一帶，而黃河南岸的扎馬雜日山上發育的泥石流規模一般比北岸新近系貴德群地層發育的泥石流規模大，從遙感圖像上看，南岸的泥石流扇將扎馬雜日山體剝蝕形成若干個并列的匯水區，泥石流流域區面積可達40km2以上，最大的泥石流流域區面積達123.62km2。

區內共有8 條泥石流溝的長度超過10km，其中7 條分布在黃河南岸，最長的泥石流溝長度可達21km，黃河南岸泥石流扇的規模較大，有2 個覆蓋面積超過5km2的大型泥石流扇，而北側泥石流扇的規模較小與全新世以來黃河對北岸岸坡的頻繁改造有關，北岸的古泥石流扇受到較強的剝蝕作用，殘存的面積較小。黃河北岸泥石流多數發育在海拔3000m 的新近系泥巖區，而南岸的泥石流形成區為海拔超過3800m 的扎馬雜日山頂。區內泥石流堆積扇表現出明顯的分期發育特征，早期泥石流扇被后期發育的泥石流溝切穿，晚期泥石流扇覆蓋在早期泥石流扇之上。

從區內滑坡和泥石流的地形坡度分布情況看，絕大多數的滑坡分布在坡度介于20～40°的地區，盆地東部扎馬雜日山泥石流的形成區不僅海拔高，其地形坡度往往大于40°，巖體和碎屑物質具有重力勢能向動能轉換的良好條件[1]。

2 研究區降雨條件

研究區地處青藏高原東北部邊緣，深居內陸，屬高原大陸性氣候，具光照時間長，太陽輻射強。春季干旱多風，夏季短促涼爽，秋季陰濕多雨，冬季漫長干燥，氣溫日差較大等特點，其氣候受南部印度洋暖濕氣候和青藏高原冷空氣雙重影響。且區內氣候垂直分帶性明顯，降水隨海拔增高而增加，而蒸發量減少。降水量山區高于河谷，東部高于西部。風向90%的頻率為東北、東，所以造成背風面的盆地中部降水顯著減少。區內年平均降水量為250mm，中低山丘陵區在300～400mm，高山區可達500mm 以上。降水的月份分配也不均勻，降水量主要集中于6～9 月份，這4 月的降水量占全年的72%以上，其中7～8 月的降水量可占全年45%以上（見表1）。年最大降水量（1961 年）為387.5mm，最小年（1965 年）為158.8mm。全縣降水量最多的地區是分水嶺，年降水量達559.3mm，最小地區是河西鎮多勒倉村，年降水量只有126.5mm。貴德站1973 年8 月26 日出現過58.9mm 的最大日降雨量，其1 小時降雨量可達31.5mm，30 分鐘降雨量可達20.3mm。由于高原氣候特點和下墊面性質的影響，夜雨機率比白天多，年夜雨頻率為65%，且暴雨頻繁，為泥石流災害發生提供了致災的誘發條件。

3 泥石流形成過程與流動特征

研究區內泥石流物源以溝道物源和坡面物源為主，不穩定斜坡和危巖為輔，主要發育于出山口以內溝段，坡面物源見表1，溝道物源見表2。區內泥石流主要在暴雨期間，雨水順陡峻的坡面而下，通過岸坡坡面沖刷致使坡面物源少量溜滑堆積于溝底；同時溝內洪水沿現有溝道、溝槽掏蝕溝底原有的泥石流堆積物；同時溝道匯水沖刷岸坡不穩定斜坡坡腳，通過底蝕、側蝕作用使坡體失穩，致使坡面、溝底松散物質匯入洪流中，迅速加大了泥石流的重度及流量，從而形成泥石流[2]。

區內泥石流具有匯流較快、洪峰流量大的特點，泥石流發生基本上呈連續性流動，形成洪水～泥石流的匯流過程，其間基本無斷流，只是其性質、流量、流速發生變化。

各泥石流溝溝口處由于S101 省道公路建設及阿什貢、二連、希望村修建房屋等人類工程活動，致使部分溝道狹窄，尤其是S101 省道部分跨溝道段淤堵較嚴重，且出山口后縱坡降較緩，致使粘性泥石流來不急沿現有土質排導渠排泄，而在橋洞拐彎處擁堵、淤積、爬高、翻越橋梁而在公路路面上形成漫流的情況，最終堆積于公路下游段。

4 泥石流堆積特征

根據野外調查，溝道內呈連續性沉積，從上游到下游，溝道內逐漸沉積。且沉積物質粒徑由上游至下游逐漸變細。在溝床較寬闊地帶、溝道縱坡降較緩地帶，溝道內沉積物量較大，主溝內堆積物厚度也隨溝床地形的變化而變化，堆積厚度較大的地段處于中下游溝道縱比降小的地段，泥石流沖淤特征以淤積為主，堆積厚度在1～3.0m；上游溝道縱比降較大的地段，泥石流堆積很少，沖淤特征以沖刷為主。

表1 坡面物源靜、動儲量一覽表

表2 溝道物源靜、動儲量一覽表

各泥石流溝溝口以下，為泥石流堆積扇區，該區域地形開闊，地勢平坦，縱坡很小，泥石流沖淤特征以淤積、堆填為主，其堆積厚度在3～19.5m 之間。通過勘查資料及野外實地調查，阿什貢泥石流群堆積扇在平面空間上具有扇群相連、內疊，并呈葫蘆串珠狀向前推移的特征[3]；在垂直空間上具有多次發災、沉積水平層理分明的特性。

5 結論

①貴德盆地東部是泥石流最發育的地區，泥石流溝多發源于北側的拉脊山和東南側的扎馬山，主要由于隆務河谷下切強烈、谷底狹窄、岸坡陡峻、高差大、斷層密布、巖體破碎、松散物質豐富，同時受極端天氣影響而造成的。

②貴德地區泥石流物源以溝道物源和坡面物源為主，不穩定斜坡和危巖為輔，主要發育于出山口以內溝段。

③溝道內呈連續性沉積，至上游到下游，溝道內逐漸沉積。且沉積物質粒徑由上游至下游逐漸變細。