云南永平縣杉陽(yáng)倒流河泥石流防治及效果分析

張 華，楊 波，李茂高

(云南南方地勘工程有限公司，云南 大理 67100)

云南永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河泥石流，屬特大型泥石流，災(zāi)害歷史悠久，多發(fā)、頻發(fā)。隨著習(xí)近平“人民至上、生命至上”，“綠水青山就是金山銀山”理念的深入人心，倒流河泥石流防治工作被逐漸提上日程。經(jīng)云南省國(guó)土資源廳立項(xiàng)同意對(duì)該泥石流進(jìn)行治理，2015年開始實(shí)施，目前泥石流溝流域范圍的生態(tài)植被得到較好恢復(fù)，松散物源得到有效控制。

1 泥石流防治前概況

20世紀(jì)70年代以來(lái)，云南省永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河流域生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)頻發(fā)，呈逐年加劇之勢(shì)，地質(zhì)災(zāi)害危害日趨嚴(yán)重。1979年10月至2001年7月先后多次發(fā)生崩塌、滑坡和泥石流等重大地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致流域內(nèi)形成“五年一大災(zāi)，三年一中災(zāi)，年年有小災(zāi)”的局面。

建國(guó)后地方政府對(duì)倒流河及支流河道進(jìn)行過(guò)多次整治。1974～1984年間永平縣政府成立了“倒流河工程指揮部”，組織實(shí)施主河道整治工程，截彎改直河道4段共計(jì)3103m，新建石堤7060m，混凝土堤3770m、土堤12700m，植樹56萬(wàn)余株。1990年起國(guó)家采取專門投資、專業(yè)施工隊(duì)承建的方式實(shí)施泥石流災(zāi)害防治工程。先后建成倒流河主河道薄壁肘型鋼筋混凝土堤1656.4m和1095.9m；實(shí)施土豬河(小寨河)泥石流災(zāi)害防治工程，修建混凝土導(dǎo)流堤431m，支砌石堤、壘砂土堤985.6m，疏挖河道985.6m，修建漿砌塊石谷坊3道；1992年以來(lái)實(shí)施街子房河泥石流災(zāi)害防治工程，分別在上游修建漿砌塊石谷坊壩4道，高11m和12m攔砂壩各1道，在中游杉陽(yáng)街大橋下新建漿砌塊石導(dǎo)流堤384.94m，防護(hù)堤275m，潛壩9道；實(shí)施麥地河泥石流災(zāi)害防治工程，攔砂壩1道，副壩2道，防護(hù)堤1183m。1991年和2002年永平縣政府委托有關(guān)單位分別編制完成了《永平縣倒流河流域泥石流、滑坡減災(zāi)規(guī)劃報(bào)告》和《云南省永平縣倒流河流域滑坡、泥石流災(zāi)害防治規(guī)劃》。

上述河道整治及泥石流災(zāi)害防治工程實(shí)施明顯減弱了倒流河及部分支流泥石流災(zāi)害，對(duì)保護(hù)倒流河流域內(nèi)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全起到積極作用。但經(jīng)過(guò)十多年至近三十年運(yùn)行，部分工程已失去防治功能或破損嚴(yán)重。根據(jù)實(shí)地調(diào)查、分析，盤龍河流域已建6道谷坊壩、2道攔砂壩均已淤滿；土豬河(小寨河)流域已建5道攔砂壩已淤滿，導(dǎo)流堤大部分被淤，部分已損毀；麥地河流域已建5道谷坊壩、1道攔砂壩均已淤滿；街子房河流域已建4道谷坊壩、2道攔砂壩，其中1道格柵壩為空庫(kù)，其余已淤滿。據(jù)統(tǒng)計(jì)，倒流河流域東南山河泥石流共威脅510人、650萬(wàn)元固定資產(chǎn)；盤龍河泥石流共威脅1680人、17120萬(wàn)元固定資產(chǎn)；土豬河泥石流共威脅2000人、1028萬(wàn)元固定資產(chǎn)；麥地河泥石流共威脅500人、600萬(wàn)元固定資產(chǎn)；街子房河泥石流共威脅2560人、3960萬(wàn)元固定資產(chǎn)。按險(xiǎn)情等級(jí)劃分，倒流河流域的支流東南山河、盤龍河、土豬河、麥地河及街子房河5條泥石流等級(jí)為大型和特大型地質(zhì)災(zāi)害。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 氣象水文

倒流河流域地處低緯度高海拔亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，明顯受孟加拉灣暖濕氣流影響，降水集中，干濕季分明，雨熱同季，蒸發(fā)強(qiáng)烈。由于境內(nèi)地形深切，高差大，寒、溫、熱立體氣候明顯，具有“一山分四季，隔里不同天”的氣候特征。據(jù)永平縣氣象局(1961～2010年)資料，多年平均氣溫15.8℃，極端最高33.0℃，極端最低-4.3℃；多年平均降雨量990.8mm，年最大降雨量1415.4mm(2001年)，日最大降雨量91.3mm(2000年8月27日)，1小時(shí)最大降雨量47.5mm(2000年8月)，10分鐘最大降雨量20.1mm(1990年8月)，最長(zhǎng)連續(xù)降雨天數(shù)44天(1987年)，降雨量達(dá)424.0mm；年平均蒸發(fā)量為1658.8mm；年平均日照時(shí)數(shù)為2167.8小時(shí)，年平均無(wú)霜期253天；主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，兩分鐘平均最大風(fēng)速16.0m/s。杉陽(yáng)鎮(zhèn)年平均降雨量為650mm～680mm，較永平縣城偏少。

倒流河發(fā)源于杉陽(yáng)鎮(zhèn)南部山區(qū)，為瀾滄江左岸一級(jí)支流，由南東向北西徑流，流經(jīng)金河、盤龍、永和、小寨、興隆、等村，河道全長(zhǎng)33km，河床平均坡降33.6‰，流域面積240.7km2。倒流河源流為東南山河，與主要支流盤龍河交匯后稱岔河，岔河與另一主要支流金浸河于三官殿村交匯后稱為倒流河。倒流河流經(jīng)永和、杉陽(yáng)壩子后，通過(guò)下游峽谷段匯入瀾滄江，交匯河口海拔1171.0m。倒流河大小支流眾多，除少數(shù)流域面積較大的支流發(fā)育常年徑流外，多數(shù)支流僅雨季發(fā)育季節(jié)性地表徑流。由于滑坡、崩塌、水土流失、活動(dòng)性沖溝發(fā)育，倒流河源流和支流溝口外多發(fā)育大小不一的泥石流堆積扇或沿河谷形成沙石灘。本次開展工作的5條泥石流溝均屬倒流河流域內(nèi)泥石流活動(dòng)較為頻繁、規(guī)模較大、危害較為嚴(yán)重的源流及支流。

2.2 地形地貌

項(xiàng)目區(qū)位于永平縣倒流河流域，地勢(shì)四周高中間低，總體向北西傾斜，平均海拔2000m左右，最高點(diǎn)為項(xiàng)目區(qū)東南部東南山河分水嶺窩落峰，海拔2757.0m，最低點(diǎn)為項(xiàng)目區(qū)西北側(cè)倒流河河灘，海拔1360.0m，高差1397.0m。倒流河流域所處區(qū)域地貌類型較多，主要有構(gòu)造侵蝕地貌、構(gòu)造剝蝕地貌、巖溶斷塊山地貌和堆積地貌。

2.3 地層巖性

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

倒流河流域位于滇西地槽蘭坪-思茅中生代紅層拗陷帶西側(cè)邊緣，瀾滄江大斷裂東側(cè)部位。以瀾滄江大斷裂為界，東部為中生代凹陷區(qū)，西部為中生代隆起區(qū)。流域內(nèi)區(qū)域構(gòu)造線呈北西至北北西向展布，其中瀾滄江大斷裂為區(qū)域性主干斷裂，對(duì)全區(qū)地形地貌、水系分布、構(gòu)造演化、區(qū)域地殼穩(wěn)定性和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育等具有明顯控制作用。項(xiàng)目區(qū)地處瀾滄江斷裂帶內(nèi)，構(gòu)造線與區(qū)域構(gòu)造線一致，瀾滄江斷裂兩側(cè)平行發(fā)育一系列壓性、壓扭性次級(jí)斷裂，因受不同程度構(gòu)造復(fù)合而呈現(xiàn)出多期活動(dòng)性，逆沖性質(zhì)明顯，伴生節(jié)理裂隙發(fā)育。

3 倒流河泥石流防治方法

3.1 防治工程布設(shè)

通過(guò)對(duì)永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河流域(東南山河、盤龍河、土豬河、麥地河、街子房河)泥石流災(zāi)害性質(zhì)、規(guī)模、危害等研究，結(jié)合杉陽(yáng)鎮(zhèn)集鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)要求以及泥石流現(xiàn)實(shí)的危害情況，對(duì)永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河流域泥石流提出東南山河、盤龍河以攔擋為主，土豬河、麥地河、街子房河上游物源區(qū)適當(dāng)攔擋、中下游流通-堆積區(qū)排導(dǎo)的綜合治理方案。

圖1 倒流河支溝(盤龍河、東南山河)防治工程平面布置圖

盤龍河共布置5座攔砂壩(主河內(nèi)布置3座，支溝內(nèi)布置2座)，對(duì)于已有的損壞攔砂壩(YL0、YL1、YL2)進(jìn)行修補(bǔ)，11座谷坊壩(G1～G11)。東南山河共布置3座攔砂壩(L6、L7、L8)，3座谷坊壩(G12～G14)。土豬河新修483.77m“V”型排導(dǎo)槽，涵洞一座，113m護(hù)岸墻，3座谷坊壩(G20、G21、G22)。東南山河共布置3座攔砂壩(L6、L7、L8)，3座谷坊壩(G12～G14)。土豬河新修483.77m“V”型排導(dǎo)槽，涵洞一座，113m護(hù)岸墻，3座谷坊壩(G20、G21、G22)。街子房河新修721.30m“V”型排導(dǎo)槽，55m護(hù)岸墻，5座谷坊壩(G15～G19)。麥地河新修474.27m肋檻式排導(dǎo)槽，4座谷坊壩(G23、G24、G25、G26)。

3.2 實(shí)施效果評(píng)價(jià)

通過(guò)在東南山河、盤龍河、土豬河、麥地河及街子房河溝谷中實(shí)施攔砂壩8座，谷坊壩26座，總庫(kù)容約為66.74萬(wàn)m3，攔擋了泥石流粗顆粒物質(zhì)，有效攔擋了泥石流上游松散物源，減輕下游河道和排導(dǎo)工程壓力，同時(shí)減小了泥石流溝床縱坡，減緩了泥石流岸坡沖刷的作用，穩(wěn)固了河床、岸坡，使其無(wú)移動(dòng)空間，有效控制滑坡、崩塌的進(jìn)一步發(fā)展，減少了泥石流物源。

通過(guò)在土豬河、街子房河、麥地河地形條件較好地段布設(shè)排導(dǎo)工程，布置在泥石流溝穿越集鎮(zhèn)、學(xué)校、村莊地段，使泥石流順利流通，避免了對(duì)集鎮(zhèn)、村莊和學(xué)校等設(shè)施的危害。保護(hù)了小寨村、小寨明德完小、杉陽(yáng)集鎮(zhèn)區(qū)、杉陽(yáng)完小、性華寺村的安全。

通過(guò)采取工程措施對(duì)泥石流進(jìn)行綜合防治后，把大量固體物質(zhì)攔蓄在上游河道內(nèi)，從而減少匯入主河的泥沙，減輕了下游河道排導(dǎo)壓力。同時(shí)，攔擋工程抬高侵蝕基準(zhǔn)，穩(wěn)溝固床，消弱了泥石流形成的條件，改善了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、減少了水土流失，流域生態(tài)環(huán)境極大得到了改善。

通過(guò)治理工程的實(shí)施，降低了泥石流暴發(fā)規(guī)模，減輕了泥石流暴發(fā)時(shí)危害程度，穩(wěn)固了河床，抑制了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展，效果顯著。由于地質(zhì)環(huán)境條件的極大改善。2021年11月，永平縣政府投資立項(xiàng)了岔河水庫(kù)工程(導(dǎo)流河段盤龍河段)，得益于泥石流防治初見成效。

3.3 防治工程不足及總結(jié)

倒流河泥石流防治工程布設(shè)重點(diǎn)是村莊，泥石流溝沿岸受威脅危害的農(nóng)田、杉陽(yáng)至永和公路及大瑞鐵路未過(guò)多考慮治理工程，仍存在對(duì)上述承載體的地質(zhì)災(zāi)害隱患。此外，泥石流排導(dǎo)工程布設(shè)，由于村莊擠占溝道、局部占地難以協(xié)調(diào)，排導(dǎo)工程存在難以順直、局部斷面偏小的情況，泥石流過(guò)流存在局部不暢。

4 泥石流防治展望

永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河泥石流防治工程，主要采用攔擋工程和排導(dǎo)工程來(lái)減緩和引流泥石流松散物源。今后在符合以下原則：①符合土地利用總體規(guī)劃，并與其他規(guī)劃(如農(nóng)業(yè)區(qū)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遠(yuǎn)景規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃等)相協(xié)調(diào)；②與周圍環(huán)境、自然、氣候條件協(xié)調(diào)；③以最小的資金投入取得最佳的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境效益；遵守上述原則后，可考慮采用生態(tài)修復(fù)措施，植樹造林，退耕還林，減少水土流失，從源頭、根本上解決泥石流的防治問(wèn)題。此外，用地管控也是泥石流防治的重點(diǎn)，溝岸、溝口一定范圍須限制居民建房，避免遭受泥石流的威脅。

5 結(jié)語(yǔ)

泥石流防治工作任重而道遠(yuǎn)，須不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，流域內(nèi)村民建筑及人類工程活動(dòng)密集，地質(zhì)環(huán)境條件易遭受破壞或影響，區(qū)內(nèi)生態(tài)植被恢復(fù)程度在一定程度影響了泥石流防治效果，永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)倒流河泥石流防治工程達(dá)到了預(yù)期效果，為類似中大流域地區(qū)泥石流防治提供了很好的借鑒意義。