■ 郭東升
(河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊河北秦皇島066000)
青龍縣呂家溝泥石流基本特征分析
■郭東升
(河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊河北秦皇島066000)
青龍縣為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)多發(fā)縣,地質(zhì)災(zāi)害種類包括崩塌、滑坡、泥石流,部分地質(zhì)災(zāi)害隱患點險情緊迫、危害大、危險程度高,不僅嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)鼐用裆敭a(chǎn)安全,更嚴(yán)重影響到小康社會建設(shè)工作的總體安排部署和要求。該泥石流位于青龍縣朱杖子鄉(xiāng)呂家溝村,西南距青龍縣城約8km,有鄉(xiāng)村級公路相連接,交通較為便利。
地質(zhì)地質(zhì)災(zāi)害
1.1泥石流災(zāi)害史及災(zāi)情
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問結(jié)合2003-2011年地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料,呂家溝發(fā)生過3次泥石流,主要以發(fā)生洪水為主,僅有少量泥砂沖出,淹埋了少量農(nóng)田,未造成嚴(yán)重的經(jīng)濟和財產(chǎn)損失,也沒有造成人員傷亡。
1.2泥石流堵潰下游河道的可能性分析
該區(qū)地處中低山區(qū),汛期經(jīng)常產(chǎn)生局地短時強降雨,易產(chǎn)生洪流,在狹窄陡深的溝谷中產(chǎn)生強大的動能,為泥石流的產(chǎn)生提供了水動力條件。
該溝泥石流流域的固體物源、水源條件和地形條件,均有利于泥石流的再次發(fā)生和活動。但泥石流發(fā)生與否及其規(guī)模大小,主要取決于降雨量和降雨強度,其次為人類工程活動的強度及強地震等。
同時,該溝地處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂發(fā)育,巖體破碎較嚴(yán)重,區(qū)域內(nèi)晝夜溫差大,基巖風(fēng)化帶較厚,河流侵蝕強烈。
2.1形成區(qū)沖淤特征
泥石流形成區(qū)位于主溝和各支溝中上游溝谷兩側(cè)的山坡區(qū)域,其分布零散,地形陡峻,斜坡坡度多為40~50°,山坡局部接近70°,山坡坡度較大,由于其地形較陡,匯水流速較快,沖淤特征以沖刷、侵蝕為主,但現(xiàn)場調(diào)查表明,這些地段并未表現(xiàn)出顯著的沖刷跡象,主要原因有兩個方面,一是這些溝段主要位于溝谷上游地區(qū),雖縱比降較大,但匯水面積較小,因此,尚不形成強烈沖刷所需的水動力條件,二是這些溝段普遍松散層較薄,有的為基巖裸露,且上游溝道物源地帶普遍植被發(fā)育良好,溝床抗沖刷能力較強,綜合上述因素,該區(qū)溝床大多表現(xiàn)為沖淤平衡的特點。
2.2流通區(qū)沖淤特征
泥石流流通區(qū)的沖淤特征表現(xiàn)為有沖有淤,其沖淤特征與不同溝段坡降及溝谷方向、溝床寬度的變化等有關(guān)。調(diào)查表明,泥石流流通區(qū)一般沖淤變幅在0.5~2m左右。
2.3堆積區(qū)沖淤特征
堆積區(qū)的沖淤特征表現(xiàn)為以淤積為主,局部沖刷。泥石流沖出山口后,因地形突然變得開闊和溝谷縱坡變緩,泥石流物質(zhì)便停積下來形成泥石流堆積扇,同時,在沿溝段局部地段也有一定的沖刷痕跡。
3.1泥石流堆積物顆粒特征
本次勘查對泥石流溝道堆積物進行了顆粒級配試驗,試驗方法是將堆積物表層0~50cm的土樣采集進行現(xiàn)場篩分試驗,得出顆粒大小為 20~50mm、50~100mm、100~150mm、150~200mm、 >200mm等粒級的顆粒重量及所占百分比,然后采集部分篩出的粒徑<20mm土樣送室驗室進行進一步的篩析試驗,并綜合野外篩分與室內(nèi)試驗的成果,計算求得不同粒級顆粒所占百分比,其結(jié)果如表1。
表1 顆粒分析結(jié)果統(tǒng)計表
由表可見,說明呂家溝流域總體上在強降雨條件下,水動力條件強大,正是由于強大水動力條件下,細(xì)小顆粒(特別是溝道淺部的)大部分被洪水帶走,而將粗顆粒物質(zhì)留于溝道內(nèi)所致。
3.2泥石流堆積物疊置關(guān)系及成因分析
通過勘查,歷史發(fā)生的泥石流堆積物在地勢平緩的堆積區(qū)呈扇形堆積,疊置與該溝老沖洪積扇以上,堆積厚度1~3m,其后隨著多年雨水的沖刷搬運,新的沖洪積物被不斷帶出溝道,層層堆積覆蓋其上,厚度0.5~1.5m。綜上所述,堆積物新老疊置明顯,具有覆蓋外延的趨勢。由于每隔1-2年村里就清理溝道,村內(nèi)溝底堆積關(guān)系不明顯。
4.1泥石流成因機制和引發(fā)因素
該泥石流溝流域內(nèi)相對高差大,地形陡峻,溝谷縱坡大,多彎道,為泥石流的形成提供了有利的地形地貌條件。通過現(xiàn)場調(diào)查分析,該溝谷原為間歇性泥石流溝,呂家溝泥石流處于中頻泥石流溝。
由于溝谷山坡上坡面不良地質(zhì)體較多,溝床淤積嚴(yán)重,為泥石流提供了充分的物源條件,加之地區(qū)降雨集中,如遇局地暴雨,雨量集中,將成為產(chǎn)生泥石流的水動力條件。
4.2泥石流類型
通過現(xiàn)場調(diào)查分析,進行分類,詳細(xì)如下:
(1)按泥石流集水區(qū)地貌特征劃分,該泥石流主要屬于溝谷型泥石流;
根據(jù)實地調(diào)查,泥石流主、支溝發(fā)育于山體深切溝谷地帶,物質(zhì)來源為主溝兩側(cè)山坡及溝床松散堆積物,泥石流的流通、堆積區(qū)區(qū)分不太明顯,形成區(qū)特征明顯。
(2)按照泥石流固體物質(zhì)補給方式分類,該泥石流屬于崩滑及溝床侵蝕型泥石流。
泥石流在形成過程中,固體物質(zhì)主要由崩滑堆積物提供,在運動及發(fā)展過程中,固體物質(zhì)主要由溝床堆積物沖刷再搬運提供;
(3)按泥石流激發(fā)、觸發(fā)及誘發(fā)因素分類,該泥石流屬于暴雨型泥石流;該流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;
(4)按照泥石流動力特征分類,呂家溝村泥石流屬于水力類泥石流。
呂家溝村泥石流屬暴雨溝谷型稀性泥石流。
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-440-2