李鑫
(新疆地礦局第二區調大隊,新疆昌吉 831100)
新疆葉城縣阿克美其特村行政區劃隸屬新疆喀什地區葉城縣管轄。阿克美其特村位于葉城縣南部山區,總體地貌類型屬侵蝕構造中-高山區溝谷,區內的4 條泥石流溝在近幾年來均曾發生過泥石流災害,因災造成的直接經濟損失約數百萬元。通過勘查工作,對葉城縣阿克美其特村泥石流災害的形成機制、影響因素及發展趨勢進行分析。

圖1 當地歷史受災情況
泥石流的形成,必須同時具備三個基本條件:一是有利于貯集、運動和停淤的地形地貌條件;二是有豐富的松散土石碎屑固體物質來源;三是短時間內可提供充足的水源和適當的激發因素。
葉城縣阿克美其特村的地貌類型為侵蝕構造中-高山區,微地貌為沖蝕下切溝谷地貌。總體地勢南高北低、西高東低,海拔高度2640~4620m。山體地形切割強烈,地形坡度20°~60°,局部可達60°~80°。坡面第四系坡積物覆蓋且厚度較大,植被發育較差,溝谷第四系沖洪積物覆蓋且厚度較大,植被發育一般。山區溝谷發育,主要發育4 條主溝和31 條規模大小不一的支溝,呈不規則樹枝狀展布,4 條泥石流溝的全流域面積為94.23km2,流域最大相對高差1940m。4 條泥石流主溝溝谷橫斷面多呈“U”型,31 條支溝溝谷橫斷面多呈“V”型,主溝溝谷寬度30~120m,兩側溝岸坡度10°~40°,切割深度200~500m。4條泥石流溝的溝道均較順直,溝底大部分無堵塞淤積現象,徑流暢通性較好,不僅為泥石流的形成提供一定的匯水條件,也為泥石流的形成提供了強大的匯水動力及流動勢能優勢;形成流通區溝谷兩岸坡積物、溝床內松散堆積層,為泥石流的形成提供豐富的固體松物質來源;5~9月份常出現暴雨天氣,且具有強度大、歷時短等特點,暴雨形成的坡面流對坡面松散物具有侵蝕沖刷作用,匯集于溝內的洪水對溝道內松散物源具有侵蝕沖刷、再搬運作用,為泥石流的形成提供了強大的水動力條件。
4條泥石流的形成區、流通-堆積區均位于中-高山區,匯水面積為5.20~47.00km2,集水面積較大,流域內為封閉的“U”型谷,降雨時雨水能夠通過山體坡面及各支溝迅速匯聚于主溝內,形成洪流。4條泥石流主溝縱坡降達44.31‰~60.78‰,溝道寬度30~120m,切割深度200~500m,兩側溝岸坡度10°~40°,坡面及溝底植被發育一般,溝底大部分無堵塞淤積情況,能夠使洪流順利下泄,并攜帶沖溝內及兩岸不穩定松散物形成泥石流。
葉城縣阿克美其特村的地形地貌條件有利于區域地表水向主溝道內匯集形成洪流,洪流攜帶松散堆積物向下游運移,沿途不斷有支溝向其補給水源和物源,在主溝道內逐漸形成勢能強大的泥石流,最終泥石流固體物質堆積于出山口處,洪水主要受防洪排導渠導流后進入堆積區下游,部分則漫流至溝口的村莊、林地和道路上。
4 條泥石流溝谷兩岸均堆積有坡積的含礫粉土層,厚度為3.0~15.0m,在暴雨形成的強烈坡面水流沖刷作用下匯集于主溝為泥石流提供物源;4條泥石流溝床內均堆積有沖洪積的含礫粉土層或砂卵礫石層,厚度為2.0~30.0m,匯集于主溝的洪水對溝床松散物質和兩岸邊坡坡腳不斷進行掏蝕、沖刷、再搬運作用為泥石流的形成提供物源。
4 條泥石流形成的水動力條件主要是夏季暴雨形成的坡面徑流及匯集于溝內形成的洪流。葉城縣阿克美其特村具典型的大陸性干旱半干旱氣候特點,多年平均降水量為83.1mm,降水多集中于5~9月,此期間常出現暴雨天氣,多年平均最大日降水量達57.0mm,且具有強度大、歷時短等特點。暴雨能夠在短時間內匯集于主溝形成具有較強沖刷、搬運能力的洪流,葉城縣阿克美其特村4條泥石流溝50年一遇的暴雨設計洪峰流量為14.18~33.54m3/s。不僅為泥石流提供充足的水源,也為泥石流的形成提供了較強的水動力條件,是泥石流災害形成的主導因素。
葉城縣阿克美其特村所在區域山體大部分基巖裸露,植被覆蓋率較低,生態環境脆弱,基本無蓄水保土能力,一旦發生降雨,水體直接順坡降方向徑流至泥石流溝谷。
葉城縣阿克美其特村泥石流的形成與發展與其地形地貌發育演變的關系十分緊密。如前所述,葉城縣阿克美其特村地處侵蝕構造中-高山區,植被發育一般,溝谷兩岸坡體上的松散坡積物和溝道內的松散沖洪積物,為泥石流的發生準備了豐富的固體物質來源;加之該處地形切割強烈,山體陡峻,又為泥石流的運移提供了強大的動能優勢。通過現場地質調查分析,葉城縣阿克美其特村4條泥石流均處于形成期(青年期),每2~3 年都發生1 次泥石流災害,并體現出明顯的時間分布規律,即主要發生在短時間降雨集中的5~9月雨汛期。
葉城縣阿克美其特村所在區域地形陡峭、生態環境脆弱,具備泥石流形成所必須的地形地貌條件、固體物質來源及水源條件,區內4條泥石流溝在暴雨因素激發影響,均能夠發生小規模泥石流和中頻率的泥石流或洪水,對阿克美其特村造成威脅。針對泥石流溝道上、中游的工程防治十分困難,生物防治不具可操作性,防治建議采取在中、下游適當區域修建攔擋工程,在堆積區修筑排導工程,讓泥石流順利穿過村莊,從而減小災害導致的損失。