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管林泥石流沟发展趋势预测及危险性分析

【炮制论文】摘 要:管林泥石流沟位于四川省平武县白马藏乡境内,历史上曾爆发过大规模的泥石流。在建绵九高速路线K75+037-K78+382段通过该泥石流沟泥石流堆积扇,沟口目前也有村民居住,因此有必要查明泥石流沟的发展趋势及危险性。经过现场对物源稳定性、沟道特征、水动力条件的

摘 要:管林泥石流沟位于四川省平武县白马藏乡境内,历史上曾爆发过大规模的泥石流。在建绵九高速路线K75+037-K78+382段通过该泥石流沟泥石流堆积扇,沟口目前也有村民居住,因此有必要查明泥石流沟的发展趋势及危险性。经过现场对物源稳定性、沟道特征、水动力条件的定性分析后推测该沟长时间内不会爆发大规模泥石流,暴雨条件下可能爆发中小规模泥石流,小规模泥石流不会冲出沟口。通过对影响泥石流爆发易发程度的15个因子进行量化处理,得出该沟属于中等易发,利用单沟泥石流危险性评价法得出该沟的危险性属于中等危险。结合现场定性分析及室内量化处理,认为该泥石流沟对沟口在建高速路威胁性小,汛期对居民有一定威胁。

关键词:泥石流;发展趋势;危险性分析;工程影响
1引言
管林沟历史曾爆发过大规模的泥石流。现今该沟沟口仍然有村名居住,在建九绵高速公路路线K75+037-K78+382通过该沟泥石流沟口堆积扇。因此查明该泥石流沟的发展趋势以及对其危险性进行分析对该段高速路的修建以沟口居民生命财产安全具有重要的意义。
2.泥石流的基本特征
2.1地形地貌
研究区地形属于深切割构造高中山地形,该沟流域总体形状呈树叶状,呈NE-SW向展布。该沟流域长约2.7km,平均宽约2.1km,汇水面积约5.1km?。形成区地势陡峻,纵比降380~400‰,两岸斜坡平均坡度35°~40°,植被发育,植被覆盖率60%~70%,植被以高大灌木为主。流通堆积区沟道较曲折,地貌多呈“U”型宽谷地貌,沟床平均纵比降约150‰(图2),沟床宽度约15~30m,沟谷两侧斜坡坡度在20°~30°之间。
2.2水源条件
沟流域内水源主要来源于大气降水。一般泥石流均发生于雨季,流域内春季冰雪融水量较小,一般不会成为引发泥石流的水源。此外,沟域内地下水不丰富,不构成引发泥石流的主要水源,沟域内没有水库、湖泊等集中的地表水体。因此,暴雨形成的地表径流是沟引发泥石流的主要水源,暴雨是泥石流的主要激发因素。流域上段形成区,地势陡峻纵坡降大沟道多呈V型谷,沟道顺直,支沟较发育,斜坡多为陡峻的基岩斜坡。这样的沟道形态以及地貌有利于降雨的迅速汇聚,为泥石流的暴发提供了良好的水源条件。
2.4固体物质的来源
经现场调查,该沟的固体物质来源丰富。沟道内发育2处滑坡1处坡面泥石流。三条较大支沟同时也会为主沟提供固体物质,支沟的主要物源主要来自于沟道两岸和上游的零星崩塌以及沟两岸斜坡坡体表面的松散堆积物,在暴雨时容易受激流的掏蚀作用【2】。同时,该沟为一条老泥石流沟,老泥石流内的松散堆积物也是另一固体物质来源,但堆积物多堆积于宽缓的下段沟道,因此不太可能启动参与泥石流。
3.泥石流发展预测
3.1古泥石流的形成机制
物源分析表明,该泥石流的物源主要为流域内大型滑坡堆积体,此外,斜坡表面普遍存在的残坡积层也为泥石流的发生提供了一定的物源。
该沟老泥石流的形成机制可概述如下:并滑坡发生后淤塞斜坡下方部分主沟道。在暴雨条件下,滑坡堆积体前缘受水流冲刷不断解体向后扩展,左侧支沟水流也造成滑坡右侧堆积体的大规模解体,为泥石流的爆发提供了大量物源。强大水动力带着滑坡堆积物顺沟而下,一路铲刮沟道及侧蚀两岸松散堆积物,泥石流的规模不断扩大,冲出沟口,形成如今沟口的泥石流堆积扇
3.2泥石流发展趋势定性预测分析
泥石流的爆发,需要充足的物源,有利的沟道条件,良好的水动力。因此,通过现场调查分析对该泥石流沟的发展趋势做出以下定性分析:(1)从物源上来说,该泥石流沟的主要物源来自于滑坡堆积体的解体,但经现场调查该滑坡堆积体目前整体处于稳定状态,会为泥石流的爆发提供大量物源,主沟道下游堆积的老泥石流堆积体,由于沟道宽缓,固结程度好,不太可能参与到泥石流运动中。但支沟及两岸的松散固体物质会为泥石流提供一定的物源。(2)从地形条件分析,该泥石流沟随着沟道高程的降低,沟谷逐渐变得开阔,这样的沟道条件将大大降低泥石流的动能。(3)从水源条件上分析,该泥石流沟流域具有良好的汇条件,,在降雨时雨水能迅速的汇集到主沟为泥石流的爆发提供良好的水动力条件。
综合以上三点分析,该泥石流沟长时间内不会爆发大规模泥石流,暴雨条件下很可能会爆发中小型规模的泥石流,但小型泥石流冲出沟口的可能性不大,大多在沟道内完成堆积。
4.泥石危险性评价
4.1泥石流易发程度评价
有利的地形、丰富的松散固体物质和充足的水源是泥石流形成的基本条件。地质现象各要素及其组合在泥石流形成过程中起有利的地形、丰富的松散固体物质和充足的水源是泥石流形成的基本条件。地质现象各要素及其组合在泥石流形成过程中起着提供位势能量、固体物质和发生场所三大作用。水不仅是泥石流的物质组成部分,而且是泥石流的激发因素。
根据《泥石流防治工程规范》,我们将泥石流易发程度分为四级。划分标准如下:?
∑N?114极易发;
114≥∑N≥84中度易发;
84≥∑N≥44轻度易发;
∑N?44不会发生泥石流;
其中∑N为15?评判因素得分之和。按照泥石流易发程度评价,对管林沟天然状况下诸因素打分进行综合评价,其评分值93,属中度易发程度,与现场定性评价结果相吻合。
4.2危险性系数评价
采用单沟泥石流危险度评价法对该泥石流沟进行评价,单沟泥石流评价法采用7个评价因子,.单沟泥石流危险度评价法的计算公式为:
H=0.29M+0.29F+0.14S1+0.09S2+0.06S3+0.11S6+0.03S9=0.43式中M、F、S1、S2、S3、S6、S9分别为m、f、s1、s2、s3、s6、s9的转化值。其转化函数及转化值(表3)。
该沟H计算结果得分为0.43,按照分级标准:极低危险(0 5结论
(1)通过现场对物源特征、沟道特征、水动力条件的调查分析,定性预测该泥石流沟在长时间内不会爆发大规模的泥石流,暴雨条件下可能爆发中小规模泥石流,但是小规模泥石流大多无法冲出沟口,将在沟道内完成堆积。
(2)通过15个泥石爆发因子进行量化处理,得出该沟泥石流的易发程度属于中等易发,与现场调查分析结果相符。运用单沟泥石流危险程度评价法,得出该泥石流沟的危险程度属于中等危险。
参考文献
[1]沈军辉,王兰生,赵其华等.四川省西昌市大桥沟泥石流及其工程危害性评价:成都:成都理工学院学报[J]:成都理工工程地质研究所,2000,27(增刊)209-212.
[2]钟敦伦.论地震在泥石流活动中的作用[M].重庆:科技文献出版社重庆分社,1981.
[3]唐川.汶川地震暴雨滑坡泥石流活动趋势预测[J]。山地学报,2010,28(3)342―348.
[4]智晶子,王运生,韩丽芳等.四川省都江堰龙池甘沟泥石流特征及危险性分析[J].中国地质灾害与防治学报,2014,21(4)53-56.
作者简介
徐鹏(1991―),男,汉族,籍贯:四川凉山州,硕士,主要从事地质工程工作。
(作者单位:成都理工大学)

 
 
 
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