□胡 祺 陳浩東 陶傳洪 高 蓉
汶川地震后,隨著地震導致的泥石流溝道內松散物源增多,蔣家溝泥石流也逐漸活躍起來,近年來暴發了多次泥石流災害,針對這類泥石流災害的防范也逐漸重視起來。由此,本文以蔣家溝泥石流為例,將分析這類泥石流溝的形成條件和基本特征,對這類泥石流的預防提出建議。
蔣家溝泥石流位于成都市都江堰龍池鎮,其溝道的溝口坐標為:X=34,649,491,Y=3,440,055,距都江堰市約10km,流域范圍內交通便利。蔣家溝為典型高山溝谷泥石流,溝道下切強烈,流域面積0.3km2,主溝長1.3km,整體呈橢圓狹長型,最高點為泥石流形成區山脊,海拔1,560m,最低點為溝口1,010m,相對高差550m,溝床平均縱比降401.46‰。

圖1 蔣家溝泥石流Google影像
蔣家溝泥石流可分為清水區、形成流通區與堆積區三個區域,由于物源分布較為零散,其各個區域之間相對界線不明顯。清水區位于流域的中上部,地形地貌為中山地貌。調查發現該區海拔大約在1,430m~1,560m區域,匯水面積約0.05km2,溝道平均縱坡約474.63‰,平面形態呈橢圓形,整體上蔣家溝的支溝不發育,支溝長度都不足100m,基本均勻分布在主溝兩側,使整個流域看起來像深切的“V”型樹葉脈絡。蔣家溝地形起伏大,形成流通區位于溝道中部,匯流面積約0.2km2,平面形態呈漏斗型展布,支溝主要發育中型沖溝,沖溝內除降雨期外均為干溝。溝道以沖刷為主,區內下部溝道淤積逐漸占據主導地位。調查發現,蔣家溝泥石流的地層特征主要由溝道兩側的崩滑體崩積物、溝道內的松散堆積物以及部分出露的基巖組成,整個溝道中跌水坎有多處,溝谷深切并具有多個彎道,縱比降大,兩側的山坡坡度較大,最大坡度可超過60°。整體上流域內為中山深切溝谷地貌特征,在流域上游形成區有一些灌草地發育,表層土體厚度較厚,約2~3m。泥石流堆積區位于主溝出山口至龍溪河岸邊溝口附近的房屋附近。區內主要為泥石流堆積作用,泥石流在溝口呈扇形散開,地形較緩,坡度約5~9°。
蔣家溝地形條件非常有利于泥石流溝的形成,其特有的中山深切溝谷地貌特征配合陡峻的主溝溝道,利于降雨產生地表匯流作用。特別是兩側山坡坡度較大,山坡上現有較多的松散堆積物,稍大的降雨即可將松散堆積物帶入溝道中,并沖至下游形成泥石流。橢圓形的匯水地形加上高陡的山坡,成為了匯集暴雨形成山洪泥石流災害的重要勢能條件。通過調查,蔣家溝固體物源主要分布于形成區流通區,受汶川地震影響,該溝內松散物源較多,主要有兩種物源:溝床內松散堆積體和溝岸滑堆積體。初步估計可提供泥石流的松散物源方量超過10萬m3,對于這類小流域溝道物源已經非常豐富。蔣家溝泥石流所在區域降雨主要集中在夏季,1小時最大降水量可超過80mm,由于當地具備豐富的水源補給條件,強降雨不僅增大了松散堆積體的飽水程度,也提供了豐富的水源,從而極易誘發泥石流。
蔣家溝泥石流直接威脅溝口數十戶居民的生命財產安全。通過調查發現,汶川地震前該溝從未發生過泥石流,受地震影響,溝道內產生了豐富的物源,從而后期在降雨作用下不斷產生泥石流災害,如2010年,該溝暴發了2次泥石流災害,都造成了較大的經濟損失。
為了初步評判蔣家溝泥石流現有發育程度,引用相關規范對其進行判別和評分發現,蔣家溝泥石流處于非常良好的發展期,其泥石流的暴發還將持續較長的時間,這個過程中將持續性地對溝口居民產生嚴重危害,特別是如果暴發較大規模泥石流導致沖出物較多堵塞主河,還可能產生更為嚴重的主河堵潰等次生災害。由此,可以對該溝進行相應的防治,具體應以泥石流災害防治和生態環境恢復重建為中心,突出重點,綜合治理,采用土木工程措施、生物工程措施相互配合,抑制泥石流的發生,加速生態恢復進程為方針。根據溝口實際情況,可以采用排導、攔穩和單邊防護相結合的方式,通過攔穩減小泥石流規模,通過排導及時疏導溝道泥石流進入下游,通過單邊防護防止泥石流對溝口居民點產生沖擊和淤埋危害,最終控制該泥石流,保護現有影響范圍內的人員及財產安全。
蔣家溝兩溝泥石流地貌上屬于中高山峽谷地貌,呈北東-南西展布,流域內固體物源豐富,主要由溝床松散堆積和溝岸側壁崩滑堆積構成,屬于降雨型溝谷泥石流,現有暴發頻率較高,后續泥石流活動性強,直接威脅了溝口數十戶居民。可以建議采取蔣家溝以攔蓄+單邊防護堤工程等措施進行綜合治理,同時,在治理工程實施前和實施過程中進一步加強地質災害群測群防工作,加強泥石流活動的監測預警,避免因泥石流災害造成人員傷亡和大的財產損失。