西藏仁布縣巴曲溝泥石流發育特征及防治建議

普布次仁，巴桑多吉，劉松超

西藏仁布縣巴曲溝泥石流發育特征及防治建議

普布次仁1，巴桑多吉1，劉松超2

（1.西藏自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊，拉薩 850000；2.成都理工大學能源學院，成都 610001）

仁布縣位于西藏喜馬拉雅構造帶，地質構造條件復雜，河流切割強烈，山高谷深，斜坡陡峻，地質災害多發。2015年以來，日喀則及其周邊多次發生強或較強地震，對區內地質環境造成了一定程度影響，誘發滑坡、崩塌和泥石流災害。本文采用調查、測繪、測試分析等手段對巴曲溝泥石流發育的地形地貌、地層巖性、物源、降雨、發生頻率、規模、災情和險情等進行了研究評價，查明了泥石流發育特征，開展了防治對策研究，對研究區內地質災害發生發育規律，提高地質災害防災減災能力提高有著重要的意義。

泥石流；防治建議；巴曲溝；西藏

巴曲溝泥石流位于日喀則市仁布縣然巴鄉政府后山，歷史上曾多次發生稀性泥石流，對溝谷下游然巴鄉場鎮城構成嚴重威脅。巴曲溝發育11條小型支溝，主溝道長11.9km，溝域面積35.2km2。2019年7月，仁布縣出現了持續近一周強降雨，使巴曲溝再次爆發泥石流，固體物質沖出量1.2×104m3。堵塞下游主河然巴溝，主河道然巴熊區水位上漲，洪水進入然巴鄉場鎮，淹沒場鎮街道，商戶受災。開展巴曲溝泥石流發育特征、形成機制和防治對策研究有重要的意義。

1 溝域地質環境條件

1.1 地形地貌

區內地形起伏大，泥石流溝域面積35.2km2；發育11條支溝，支溝縱坡較大，溝谷深切，溝道整體較為順直，局部彎度較大。支溝面積0.26～6.85km2。

圖1 巴曲溝溝域衛星影像圖

表1 巴曲溝溝域特征參數統計表

1.2 地層巖性

溝域出露二疊系曲德貢巖群（PZQ）花崗片麻巖、三疊系上統涅如組（T3n）板巖、第四系殘坡積層（Q4dl+el）、第四系沖洪積層（Q4al+pl）以及人工堆積（Q4ml）。第四系堆積層結構松散，為泥石流的發生提供豐富物質條件。

1.3 地質構造

雅魯藏布江結合帶位于仁布縣段近西北側，斷裂帶近EW向斷層6條、NE向斷層2條。

圖2 巴曲溝地質構造圖

圖3 仁布縣地質構造略圖

抗震設防烈度8度，設計基本地震加速度值0.20g，分屬第三組。

1.4 氣象水文

仁布縣屬藏南溫帶半干旱高原季風氣候。日照充足，年平均氣溫6.8℃，年日照時數2300小時，年無霜期135天左右，氣候干燥，年最大降雨量500mm，年平均降雨量383.3mm，日最大降雨量38mm，日平均降雨量4.67mm，時最大降雨量12mm，時平均降雨量1.06mm。雨季集中在6～9月份，降水量占全年的93.8％（仁布縣多年月平均降雨量見表2）。

圖4　仁布縣降雨等值線圖

圖5 巴曲溝泥石流溝道縱坡降圖

區內1/6h、1h、6h、24h多年最大暴雨量平均值分別為7.5mm、12mm、25mm、38mm，變異系數分別為0.48、0.36、0.34、0.30。

2 縱坡降、分區和物源特征

2.1 溝道縱坡降特征

主溝長11.94km，相對高差1310m，主溝平均縱坡降105.44‰。溝道整體上緩下陡，上段縱坡降84.71‰～124.81‰，下段縱坡降123.25‰～265.38‰。溝道中上游彎度較大，支溝普遍縱坡較大，溝谷深切，溝道整體較為順直，局部彎度較大。

2.2 溝域功能分區

劃分為形成區（清水區）、形成區流通區和堆積區。溝道上游第四系覆蓋層厚度小，參與泥石流活動的松散固體物源貧乏區為清水區，面積11.78km2；中上游至出山口段為主要物源和形成流通區，面積23.38km2；出山口以下段為堆積區，面積0.06km2。

圖6 巴曲溝泥石流溝域功能分區

表2 仁布縣多年月平均降雨量統計表

2.3 物源特征

4·25地震作用在日喀則地區誘發了大量的崩塌滑坡災害，為泥石流的發生提供物源（劉曉欽等，2017）。巴曲溝泥石流物源總量276.4×104m3，分為崩塌物源、溝道堆積物源、坡面侵蝕物源和棄渣物源四種類型，詳見表3。

表3 巴曲溝泥石流物源統計表

3 泥石流特征值

3.1 泥石流重度

巴曲溝泥石流曾于2018年7月12日暴發泥石流災害，采用該次泥石流的配漿法結合泥石流堆積扇發育特征等條件（蔣忠信，2014）綜合確定泥石流重度1.60t/m3，（1+φ）=1.74。

3.2 清水洪峰與泥石流峰值流量

清水流量計算公式：

泥石流流量計算公式：

計算結果見表4。

表4 清水與泥石流流量計算結果表

3.3 一次過流總量與固體物質總量

一次過流總量計算公式：Q=K*T*Qc；K取值：0.0378；

一次固體物質沖出總量計算公式：

計算結果見表5。

表5 一次固體物質沖出量計算結果表

4 泥石流堵河可能性分析

4.1 計算公式的采用

梅葉-彼德公式：

其中：qs為推移質輸沙率（N/m·s）；n′為河床平整情況下沙粒糙率；n為河床糙率;ρ為水密度（kg/m3）；ρs為推移質比重（kg/m3）；g為重力加速度（m/s2），取9.8 m/s2；h為水深（m）；d為粒徑(mm)；d50為床沙粒徑代表值，取20mm；J為河床比降(‰)； T為時間（s）；v為平均流速(m/s)；b為河床寬度（m）。

4.2 計算結果

主河道輸砂能力為2037.17m3，小于5%暴雨頻率下巴曲溝泥石流一次性固體物質沖出量（8683.11m3）。因此，巴曲溝泥石流在5%暴雨頻率下誘發泥石流堵主溝可能性較大，計算結果見表6。

表6 主河道輸砂能力計算結果表

5 結論及建議

（1）綜合分析，巴曲溝泥石流屬于暴雨溝谷型稀性泥石流，其爆發于頻率為中頻。根據泥石流一次固體物質沖出量劃分，泥石流爆發規模為中型。泥石流一次固體物質沖出量大，易于將溝口主河道堵塞。

（2）威脅對象為然巴鄉場鎮的十家單位（鄉政府、小學、幼兒園、派出所、農業銀行等）、5戶村民，林地和濕地共計120畝，S207省道500m，總計威脅人數約400人，威脅財產約8000萬元，其潛在危險性分級為大型。

（3）建議采取縫隙壩對泥石流進行治理。

劉曉欽，朱存金，陳世龍，2107．吉隆口岸美多當千泥石流基本特征及形成條件[J]，四川地質學報，37（2）：288-291.

蔣忠信，2014．震后泥石流治理工程設計簡明指南[M]，成都：西南交通大學出版社．

Development Characteristics of Debris Flow in the Baqu Gully,Rinbung County, Tibet, and Suggestions on Its Control

Phurbu Tsring1Pasang Dorjee1LIU Song-chao2

(1-The Sixth Geological Party, Tibet Bureau of Geology and Mineral Resources, Lhasa 850000; 2- Energy Institute, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

Rinbung County lies in the Himalayan structure zone characterized bystrong cut, many high mountain and deep valley, complicated geological condition and frequentgeohazards. Since 2015 there have been several strong earthquakes in the Xigazê region which have induced geohazards such as landslide, avalanche and debris flow. This paper deals with lithology, landform, rainfall, frequency and scale of the debris flow in the Baqu Gully and makes suggestion on control of the geohazards.

debris flow; suggestion on control; Baqu Gully; Tibet

P642.23

A

1006-0995（2022）03-0100-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.020

2021-10-11

普布次仁（1966— ），男，西藏江孜縣人，高級工程師，研究方向：礦產、水工環等