九寨溝縣巖米家溝泥石流發育特征及防治措施研究

厲成武 臧立超

[摘? 要]：巖米家溝泥石流匯水面積約37.5 km2，主溝長約9.8 km，平均溝道縱比降為238.7‰。據估算統計，流域內共計約有松散固體物源130萬m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約18.5萬m3。通過地質調查、現場試驗及對溝谷特征等綜合分析，該溝屬為低頻、黏性、中型泥石流溝。該溝目前處于發展期，暴雨條件下有爆發較大規模泥石流的可能。

[關鍵詞]：巖米家; 泥石流; 發育特征; 防治措施

P642.23A

泥石流這一特別的自然災害經過各國學者系統而深入的研究認為，泥石流的形成必須具有3個基本條件：一是有利于泥石流暴發的地形地貌特點;二是充足豐富的物源條件;三是適當的降雨量誘發條件。泥石流的孕育條件、啟動機理以及運動過程特性長期以來都是國內外學者重點研究方向[1-2]。泥石流對公路的危害也是一個不容忽視的問題[3-5]。

巖米家泥石流溝位于九寨溝縣巖米家，G544線設中橋跨該泥石流溝。該溝每年雨季均會有一定松散物質沖出，個別年份雨量較大時，有較大塊石或枯枝亂木沖至溝口公路橋梁處，并在橋下形成淤堵，致使少量物質沖上公路路面，嚴重威脅公路行車安全。

1 泥石流形成條件

1.1 地形地貌

巖米家溝溝域內地貌主要以構造侵蝕中高山及構造侵蝕峽谷地貌為主，流域匯水面積約37.5 km2，最高點海拔3 850 m，最低點海拔1 510 m，最大高差約2 340 m，主溝長約9.8 km，平均溝道縱比降為238.7 ‰。在新構造運動作用下，溝道切割強烈，中上游溝道呈深“V”字型，谷底寬5～10 m，下游溝道呈寬“V”字型，局部為“U”字型，谷底寬20～50 m，最寬處可達100 m，兩側谷坡坡度40～60°，局部達70° 以上;溝道高程1780 m處右岸發育一較大支溝，該高程以下至堆積區，溝道整體較寬緩，為泥石流主要停淤場所。

1.2 物源條件

該泥石流溝松散物源較為豐富，以溝道兩岸崩坡堆積體、溝床堆積物以及坡面侵蝕物源為主。崩坡堆積體主要分布于溝道中上游溝道高程1 950～2 490 m段兩岸，松散—稍密，易在暴雨沖刷及溝水淘蝕下失穩滑塌進入溝道;溝道下游兩岸堆積體連續發育，具一定膠結，溝道左側堆積體易在溝水淘蝕下失穩垮塌。溝道物源主要集中于下游溝道寬緩處，溝道中游兩岸堆積體發育段物源也較為豐富。坡面侵蝕物源主要分布于右岸支溝左側邊坡中上部，支溝左側邊坡整體上緩下陡，坡面植被覆蓋較少，雨水沖刷作用下可攜帶細粒物質進入溝道最終匯入主溝;溝道高程2 500 m以上，溝道兩岸及后緣植被較發育，有少量坡面侵蝕物源發育。

根據調查統計，在流域內溝道兩側崩塌堆積物發育6 處，坡面侵蝕物發育5 處，溝道堆積物發育2 處。通過估算，其中溝道堆積固體物源總量約為85萬m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約為15萬m3;溝道兩側崩坡堆積物源總量約為25萬m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約為2.5萬m3;坡面侵蝕物源總量約為20萬m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約為1萬m3。流域內共計約有松散固體物源130萬m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約18.5萬m3。

1.3 水動力條件

巖米家泥石流溝的水源主要來源于大氣降水和地下水補給。溝域內植被較發育，地下水補給形成的地表徑流比較穩定，但其水量一般較小，枯水期實測流量為0.5 m3/s，不構成引發泥石流的主要水源。此外，溝域內沒有水庫、湖泊等集中的地表水體，僅春季有少量冰雪融水。因此暴雨形成的地表徑流是引發泥石流的主要水源。

2 泥石流基本特征

2.1 泥石流災害史及已有治理工程

根據現場訪問，該溝1964年雨季發生過一次較大規模泥石流，該次泥石流致使溝口村莊遭受一定程度的損壞，近幾年內未發生過大規模泥石流，但每年雨季均會有一定松散物質沖出，個別年份雨量較大時，有較大塊石或枯枝亂木沖至溝口公路橋梁處，并在橋下形成淤堵，致使少量物質沖上公路路面，但未造成堆積區人員傷亡或房屋損毀。

目前該溝內設置有一道攔擋壩，壩體長50 m，有效高度6～7 m，壩體及壩體上游溝道內有大量松散物質堆積，當地也對壩體內的物質定期進行清淤，一定程度上緩解了泥石流的危害。堆積區至白河江段，沿溝道左岸沿鄉村道路內側修筑有排導槽，對小規模稀性泥石流及水石流有一定的疏導作用。

2.2 泥石流爆發頻率及規模

通過地質調查、訪問及對溝谷特征等結合分析，得出在自然狀況該溝屬為低頻泥石流溝，規模多為中型，流體性質以黏性為主。

2.3 泥石流成因機制及引發因素

該泥石流溝的水源補給主要靠大氣降雨和地下水補給，而地下水補給水量不足以啟動溝道中的松散物源，暴雨為泥石流的引發因素。

該溝松散固體物源較豐富，以溝道堆積物源和兩岸崩滑堆積物源為主。溝道兩岸堆積體在強降雨條件下易發生坍塌進入溝道，坍塌物及源溝道物在勢能及徑流作用下率先啟動，同時在向下游運動過程中不斷掏蝕溝床物質和攜帶溝岸物質，流體含砂量進一步增大，最終發展成為具一定規模的泥石流。

2.4 泥石流沖淤特征

（1）溝道上游沖淤特征。上部溝道呈“V”，下部溝道呈“U”字型，谷底寬10～15 m，溝谷坡降較大約200‰～260‰，該區溝床大多表現為以沖為主的特點。

（2）溝道中下游沖淤特征。溝床相對較為平緩，因降雨量及溝道內洪水（或泥石流）流量的差異，其沖淤現象會出現一定的差異，在具備很強的水動力條件時，泥石流下蝕作用通常大于堆積作用，其沖淤特征表現為以沖為主的特點。但在較小的洪水或泥石流條件下，其淤積的速度大于侵蝕的速度，其沖淤特征表現為以淤為主的特點。

（3）堆積區沖淤特征。該溝堆積區位于寬谷地段，地勢平坦，溝口開闊，前部直抵白河左岸。這種條件決定該溝段沖淤特征仍為以淤為主的特點，在但大規模暴雨洪水或稀性泥石流作用下，其沖刷作用將加劇。

2.5 泥石流堆積物特征

該溝堆積區長約750 m，寬約1 000 m，范圍較廣。通過對堆積區的泥石流堆積物分別進行了配漿法測算泥石流物質容重和對粒徑小于200 mm的顆粒進行了顆粒級配試驗確定堆積物特征。試驗方法是將探槽表層0～50 cm 的土樣采集進行現場篩分試驗，得出顆粒大小為0～0.075 mm、0.075～0.5 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～20 mm 、20～40 mm、>40 mm等粒級的顆粒重量及所占百分比。根據不同等級顆粒重量百分比可知，該土樣屬于級配不良的非均粒土，土石比為3.89∶16.54，粉黏粒含量所占百分比相對較大為10.08%，表明該溝泥石流流體性質為黏性。

3 泥石流發展趨勢預測及危險性分析

3.1 泥石流發展趨勢預測

泥石流的發展受多種因素的影響，主要有地形地貌、土源（含地質條件）、水源。所以泥石流的發展趨勢是多個因素綜合影響的結果，可以通過各因素的綜合分析和歷史的調查訪問而獲得。

該溝溝域內物源豐富，溝內人為對樹木的砍伐也使松散物質進一步增加，加之溝道中上游整體縱坡降較大，雨量較大時堆積于溝道內的松散物質易在溝水沖刷作用下徑流而下，同時淘蝕兩岸堆積體造成局部垮塌，在沿途不斷有松散物質補給情況下發展形成泥石流，該溝目前處于發展期，且在大暴雨作用下有發生較大規模泥石流的可能。

3.2 泥石流危險性分析

由前文所述，該溝溝域內物源豐富，溝道中上游溝道整體縱坡降較大，暴雨條件下有爆發泥石流的可能，其易發程度為易發，目前處于發展期，泥石流規模以中型泥石流為主。目前該溝內設置有一道攔擋壩，壩體長50 m，有效高度6～7 m，一定程度上緩解了泥石流的危害對泥石流危害，但壩體及壩體上游溝道內有大量松散物質堆積，需定期對其進行清淤。堆積區至白河江段，沿溝道左岸沿鄉村道路內側修筑有導流堤，對小規模稀性泥石流及水石流有一定的疏導作用。

該溝溝道高程1 780 m以下溝道較為寬緩，泥石流沿途停積，并且出山口至G544公路橋梁處離約600 m，小規模泥石流沿途停積并沿原始溝道運動，泥石流物質流經G544公路橋梁處造成堵塞、淤埋路面的可能性小;若該溝爆發較大規模泥石流，其運動路徑不可預測，該溝堆積區范圍較廣，大部分泥石流物質可在堆積區停積，部分泥石流物質可流至G544公路處，造成堵塞橋梁、淤埋路面，導致交通斷道，影響交通通行。

4 泥石流處治措施建議

由于川九路屬旅游公路，因而泥石流治理措施中應堅持綜合治理原則，既需要工程治理也需要生物防護相結合，由于條件的復雜性也需要養護相結合。

（1）建議定期對已有攔擋壩壩體內的淤積物質進行清理。

（2）建議定期疏通堆積區至白河段溝道，尤其公路橋梁附近溝段，應加大清理疏通力度，以增大泥石流過流斷面，減少泥石流淤堵、沖刷等對G544公路造成的危害。

（3）建議加強對該泥石流溝的監測，雨季派專員加強巡視，遇到險情及時發出警報。

5 結束語

（1）該溝匯水面積約37.5 km2，最高點海拔3 850 m，最低點海拔1 510 m，最大高差約2 340 m，主溝長約9.8 km，平均溝道縱比降為238.7‰。

（2）該溝松散物源較為豐富，以溝道兩岸崩坡堆積體、溝床堆積物以及坡面侵蝕物源為主;根據估算統計，流域內共計約有松散固體物源130×104 m3，可能參與泥石流活動的不穩定物源量約18.5×104 m3。

（3）通過地質調查、訪問、現場試驗及對溝谷特征等綜合分析，該溝屬為低頻、粘性泥石流溝，規模多在中型，流體重度綜合取值為1.628 t/m3。

（4）該溝易發程度屬易發，目前處于發展期，暴雨條件下有爆發較大規模泥石流的可能;該溝泥石流停淤場地范圍較廣，泥石流沿途停積，但部分泥石流物質流經公路橋梁處，可能堵塞橋梁、淤埋路面，造成交通斷道，影響交通通行。

參考文獻

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