泥石流灾害成因分析和治理措施研究.doc

泥石流灾害成因分析和治理措施研究 　　【摘 要】泥石流治理工程应根据各自的特点制定合适的治理措施，特别要针对泥石流成因三要素地形、物源、水源选择治理措施，文章结合某地区泥石流为例，根据当地自然条件，通过比选和设计，详细分析了适合当地的治理措施，从而达到泥石流治理的效果。 　　【关键词】泥石流；治理措施；工程设计 　　1 泥石流概况 　　某地区泥石流流域面积约6.54km2，平面形态呈口袋型，腹大口小、汇水条件极好，主要由主沟和左右2条支沟形成树枝状水系：主沟长约3.6km、流域面积4.38km2；右侧一号支沟长约2.88km、流域面积1.42km2，为一常年流水清水沟，在主沟下游汇入；左侧二号支沟原长0.78km、流域面积0.49km2，因滑坡碎屑流掩埋现已成伏流排泄。 　　2 泥石流特点及成因分析 　　2.1 拉槽成沟、堵溃现象明显 　　该地区内堆积的滑坡碎屑流物质密实度松散、固结程度差、强度低、透水性好，在流水冲刷作用下很快就在堆积体上冲出一条径流通道，大量汇聚的流水将通道揭底冲刷下切，并很快拉槽成沟；汇聚的流水在沟道内揭底侵蚀下切到一定程度后造成两侧沟坡高陡，进而发生沟坡滑塌堵塞沟道；当堵沟形成的堰塞体不能承受流水或流体压力时就会发生溃决现象，溃决产生的强大作用将上游饱水土体快速带走后在沟谷内形成一个个宽度较大的“大肚子”。 　　2.2 发生泥石流的降雨触发点低、发生频率高 　　由于该地区沟床坡降大、冲沟两侧边坡陡、沟内堆积物方量大且松散，在流水作用下极易发生泥石流，泥石流发生的触发点较常规大大降低。据已发生几次泥石流的降雨资料统计，当10min降雨量为10～15mm时该冲沟就会发生中－大型泥石流。 　　2.3 沟谷下切快、泥石流规模大、危害性大 　　沟内堆积物厚且松散、沟床坡降大，在流水经过时，沟谷揭底下切极快、两侧岸坡也极易坍滑，为泥石流的发展壮大提供了物源。 　　沟谷快速下切导致大量松散物质混入沟道流水中，且两侧沟坡也极易产生滑塌堵沟溃决，因此该地区每次发生泥石流的规模均较大，一次性泥石流下泄量一般都在10万m3以上，对沟口及主河道两侧居民和下游清平场镇造成极大的危害和威胁。 　　2.4 各功能区分界明显 　　汇水区主要为上游1300m平台以上约4.38km2瓢状区域、物源区则主要为中游长1.3km的条带状深切冲沟区、流通堆积区为下游沟道及河流河床，各功能区之间相互独立、分界明显。 　　2.5 典型地震次生地质灾害 　　该地区泥石流为典型的地震次生地质灾害，如该地区主沟因沟谷内堆积有大地震诱发该地区滑坡产生的滑坡碎屑流松散体而发生了泥石流，而邻近的一号支沟因无该滑坡碎屑流堆积物则未发生泥石流。 　　根据对该地区数次泥石流发生时的影像资料及事后调查资料分析，该地区泥石流成因主要为上游降雨汇聚的大量流水在流经中游段深切冲沟时对沟底进行揭底冲刷下切、对两侧岸坡进行侧蚀进而使冲沟不断加深加宽，同时两侧新形成的边坡不断垮塌造成沟道堵塞而后溃决并最终形成泥石流。 　　3 治理思路及方案选择 　　因泥石流因其物源丰富、泥石流爆发频率高、且规模大、危害性大、治理难度大而闻名，因中游冲沟内沟深坡陡、物源丰富且稳定性差、上游汇水面积大，再次爆发大型甚至特大型泥石流的可能性极大，选用传统的拦挡排工程不能达到治理效果，必须用新的思路设计泥石流治理方案。 　　3.1 排导方案 　　该地区所在河流主河道区为宽缓河谷、河床坡降仅13‰左右，河水疏沙能力较差，泥石流进入主河道后将堵塞河流。2008年泥石流下泄量达30×104m3，将河流堵塞形成堰塞湖；2011年泥石流下泄量达450×104m3，将河流1.6km的河道直接堵塞淤高5～10m，造成下游清平场镇被泥石流和洪水淹没。河流再也不能承受该地区再次发生泥石流，因此该地区泥石流治理工程不能考虑采用排导工程利用主河流水疏沙的防治方案。 　　3.2 拦挡停淤方案 　　若采用拦挡停淤工程，仅能考虑泥石流堆积在从该地区沟口至深切冲沟沟口一段长约850m、宽40～150m、高差约70m的宽谷区，但即使在沟口修建高50m高的拦渣坝，该区域也仅有200×104m3的库容，这对沟内数千万方的松散物源来讲简直就是杯水车薪，何况要在新近堆积的饱水的泥石流堆积体上修建如此高的拦渣坝，无论从技术还是造价上来讲也是非常困难的。所以要想在沟口修建拦挡停淤工程的防治方案也不可行。 　　3.3 固底护坡固源方案 　　考虑到参与该地区泥石流的主要物源为中游段长约1.3km的深切冲沟底及两侧的松散堆积物，该部分堆积物参与泥石流的方式主要为在流体冲刷揭底下切、侧蚀导致下边坡滑塌后堵塞沟道形成泥石流，因此若能将该段冲沟的松散物质固定在原处，即使上游来再多流水也不会形成泥石流。 　　要达到对深切冲沟固床护坡目的，一般在沟底设密集谷坊