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[摘 要]“5.12”汶川8.0级特大地震引发了大量的滑坡﹑崩塌﹑泥石流等次生地质灾害.本文在野外现场调查的基础上,通过研究G213线川汶路青坡养蜂场坡面泥石流的地质环境、发育特征,对坡面泥石流的形成因素,发育特征作了深入分析,并提出了相关的工程治理措施建议。
[关键词]汶川地震 ;坡面泥石流; 成因;工程措施
中图分类号:P642.23 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0294-01
1 引言
2008年“5.12”汶川大地震引发了大量的山体滑坡﹑崩塌﹑泥石流等次生地质灾害灾害。作为震源及重灾区,阿坝州汶川县遭受地质灾害影响情况更是严重,特别是汶川境内国道213沿线地质灾害频繁,滑坡、崩塌、泥石流常有发生,严重影响国道213线的正常使用和威胁行人安全。G213线川汶路青坡养蜂场坡面泥石流就位于国道213线青坡养蜂场对面。该坡面泥石流每到雨季均会爆发不同规模的泥石流现象,形成堵溃G213线重要隐患点之一。本文对该坡面泥石流的发育特征、形成机制进行了分析,对其形成因素进行了评价,并提出相应的治理对策。
2 泥石流形成条件分析
2.1 较大的汇水面积
青坡养蜂场坡面泥石流流域面积0.85km2,汇水面积达到0.54 km2,汇水区内水量在短时间内大量汇集于坡面较低洼处或原始冲沟后缘内,将坡面松散泥沙及形成流通区坡面的各类松散堆积物源携带进入各冲沟沟道内,并顺原始冲沟或坡面泥石流多次冲刷形成的沟道而下,将冲沟两侧松散固体物质带走,以滚雪球的方式下向游运动,从而形成坡面泥石流。
2.2 丰富的物质来源
青坡养蜂场坡面泥石流流域内松散固体物源丰富,经现场测绘估算整个青坡养蜂场坡面泥石流流域内崩塌类松散固体物源约2.75×104m3,易转化为泥石流物源动储量的松散物源约0.744×104m3,坡面侵蚀类物源总储量为12.34×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为2.14×104m3,较大的可启动物源量为泥石流的爆发提供了物质储备。
2.3 丰富的水源
青坡养蜂场坡面泥石流的水源主要来源于大气降水。由于坡面泥石流均发生于雨季,春节冰雪融水一般不会成为引发坡面泥石流的水源,此外,勘查内地下水贫乏,并且不存在地表水体,因此暴雨形成的地表径流是引发坡面泥石流的主要水源,暴雨是坡面泥石流的主要激发因素。
3 泥石流基本特征
3.1 泥石流灾害史及灾情
青坡养蜂场坡面泥石流在2008年“5.12” 地震之前从未发生过泥石流,地震后由于区内崩塌物源增多,松散的固体物源堆积于坡面上,其粗细相间稳定状态差,加上区内存在较大的汇水面积,稳定性差的粗、细颗粒被雨水携带,形成泥石流,故在地震后每到雨季都会发生不同程度的坡面泥石流现象,特别是2011年8月9号,由于8月9号这天雁门乡爆发大规模持续降雨,降雨在较大汇水面积下形成坡面洪水,洪水顺坡而下沿着地势低洼处和坡面原始冲沟迅速汇集向下冲刷,加上区内2008年“5.12”地震后崩塌及坡面松散物源大量增加,洪水携带大量砂石向下冲刷形成坡面泥石流,坡面泥石流顺着斜坡翻滚而下,部分遇到阻挡在宽缓地带淤积下来形成泥石流堆积体,另一部分则顺着地势低洼处和原始沟道冲出至国道G213线形成大规模的泥石流扇状堆积体,据调查,冲出至G213线的泥石流堆积体厚度约3.0m,扇状体宽20~50m不等,堆积体堆积在G213线上致使约180m道路中断,此次泥石流冲出方量约0.5万方左右,致使国道G213线路中断一天。
3.2 泥石流发生频率和规模
青坡养蜂场坡面泥石流位于岷江左岸,区域面积约0.85km2,为一暴雨坡面型泥石流。根据调查访问以往青坡养蜂场坡面泥石流暴发的规模及震后活动情况将该泥石流分为高频,现阶段处于旺盛期,但随着崩塌堆积和坡面侵蚀物源逐渐趋于稳定,可参与泥石流活动的松散物源逐渐减少,坡面泥石流将逐步衰退,频度可能降至中频甚至低频。同时由于该坡面泥石流一次堆积总量为1.87×104m3,因此规模属中型。
3.3 泥石流发展趋势预测
青坡养蜂场坡面属暴雨坡面型泥石流,泥石流规模主要与区内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发坡面泥石流的暴雨情况相关,当区内松散固体物源累计较多,且遇到集中暴雨时,往往就会发生较大规模的坡面泥石流灾害。5.12地震后,青坡养蜂场坡面沟域内中上部堆积大规模崩塌松散物源,加上局部水土流失加剧,可参与坡面泥石流活动的松散固体侵蝕物源量也大大增加,一旦遭到大暴雨的作用,势必引发较大规模的坡面泥石流灾害。
4 泥石流防治方案建议
由于青坡养蜂场坡面泥石流危及对象主要是G213线及外侧相关厂房,同时由于该坡面泥石流下部为宽缓的岷江阶地,其纵坡较小,不具备排导条件,因此治理方案以停淤为主,建议以以下两种方案进行治理:
4.1 停淤堤+截水沟
根据坡面泥石流特点,区内左侧坡脚为较宽缓的平台,面积约5600m2,具有一定容量的库容,适合修建停淤场;区内右侧下部具有一定的空间,其较宽缓处面积约2000m2,但目前已基本被冲出的泥石流冲积物淤满,因此需将已有冲积物清运后,并对已有公路挡墙进行加高加固,对已有石笼防护段进行拆除重新修建停淤堤,形成停淤场。通过对各停淤堤和护脚墙相互连接组合起来,从而达到综合治理该坡面泥石流的目的。
同时根据现场调查,由于区域内各冲沟发育特点不一,特别是个别冲沟上游沟床基本成型,但冲沟下游沟床较浅,冲沟呈散流形式,没有形成固定沟床,可对该冲沟进行固床改造,使坡面泥石流能顺着固定沟床冲淤堆积。对于冲沟沟床已稳定,沟床冲刷深度较深,坡面泥石流可基本顺着原始冲沟排导至堆积区,故可对这部分冲沟进行一定方向的疏导,使之坡面散水排导至适合停淤位置,在排除坡面散水时使坡面泥石流顺着一定方向固有沟床排导至坡脚停淤堤位置从而达到治理目的。
4.2 停淤堤+防冲肋板
停淤堤的布设同上,但停淤堤较方案一停淤堤较矮,同时对各个冲沟进行稳固沟床的护底设计,护底工程采用防冲肋板的形式,通过对各个冲沟不同沟段的防冲肋板的作用,可以有效地防止泥石流对冲沟沟床的切蚀和减少沟底物源、降低冲沟泥石流流速的作用。
方案二中停淤围堤和防冲肋板的相互结合,也可以很好的起到综合治理该坡面泥石流的作用。
5 结论
通过现场实地调查及对该坡面泥石流的成因分析可得出以下认识。
(1) “5.12”大地震为G213青坡养蜂场坡面泥石流提供了丰富的物质储备,是造成坡面泥石流爆发的主要因素之一。
(2)在较大的汇水面积,丰富的降雨条件作用下,是产生坡面泥石流的最大可能性因素。
(3)建议根据泥石流发育特点和形成因素,在坡脚宽缓区设置停淤场,在坡体上部设置截水沟拦截地表散水,从而最大限度避免或减少坡面泥石流的发生对国道G213及公路外侧群众的伤亡和财产损失。
参考文献
[1] 陈洪凯,唐红梅,马永泰.公路泥石流研究与防治[M].北京:交通出版社,2004:169-205
[2] 陈光曦,王继康.泥石流防治 [M].北京:中国铁道出版社,1983:30-48
[3] 吴积善,田连权.论泥石流学 [J].山地研究,1996,14(2):26-33
[4] 张万顺,乔飞,崔鹏,彭虹,陈晓清.坡面泥石流启动模型研究[J]. 水土保持研究,2006,13(4).
[关键词]汶川地震 ;坡面泥石流; 成因;工程措施
中图分类号:P642.23 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0294-01
1 引言
2008年“5.12”汶川大地震引发了大量的山体滑坡﹑崩塌﹑泥石流等次生地质灾害灾害。作为震源及重灾区,阿坝州汶川县遭受地质灾害影响情况更是严重,特别是汶川境内国道213沿线地质灾害频繁,滑坡、崩塌、泥石流常有发生,严重影响国道213线的正常使用和威胁行人安全。G213线川汶路青坡养蜂场坡面泥石流就位于国道213线青坡养蜂场对面。该坡面泥石流每到雨季均会爆发不同规模的泥石流现象,形成堵溃G213线重要隐患点之一。本文对该坡面泥石流的发育特征、形成机制进行了分析,对其形成因素进行了评价,并提出相应的治理对策。
2 泥石流形成条件分析
2.1 较大的汇水面积
青坡养蜂场坡面泥石流流域面积0.85km2,汇水面积达到0.54 km2,汇水区内水量在短时间内大量汇集于坡面较低洼处或原始冲沟后缘内,将坡面松散泥沙及形成流通区坡面的各类松散堆积物源携带进入各冲沟沟道内,并顺原始冲沟或坡面泥石流多次冲刷形成的沟道而下,将冲沟两侧松散固体物质带走,以滚雪球的方式下向游运动,从而形成坡面泥石流。
2.2 丰富的物质来源
青坡养蜂场坡面泥石流流域内松散固体物源丰富,经现场测绘估算整个青坡养蜂场坡面泥石流流域内崩塌类松散固体物源约2.75×104m3,易转化为泥石流物源动储量的松散物源约0.744×104m3,坡面侵蚀类物源总储量为12.34×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为2.14×104m3,较大的可启动物源量为泥石流的爆发提供了物质储备。
2.3 丰富的水源
青坡养蜂场坡面泥石流的水源主要来源于大气降水。由于坡面泥石流均发生于雨季,春节冰雪融水一般不会成为引发坡面泥石流的水源,此外,勘查内地下水贫乏,并且不存在地表水体,因此暴雨形成的地表径流是引发坡面泥石流的主要水源,暴雨是坡面泥石流的主要激发因素。
3 泥石流基本特征
3.1 泥石流灾害史及灾情
青坡养蜂场坡面泥石流在2008年“5.12” 地震之前从未发生过泥石流,地震后由于区内崩塌物源增多,松散的固体物源堆积于坡面上,其粗细相间稳定状态差,加上区内存在较大的汇水面积,稳定性差的粗、细颗粒被雨水携带,形成泥石流,故在地震后每到雨季都会发生不同程度的坡面泥石流现象,特别是2011年8月9号,由于8月9号这天雁门乡爆发大规模持续降雨,降雨在较大汇水面积下形成坡面洪水,洪水顺坡而下沿着地势低洼处和坡面原始冲沟迅速汇集向下冲刷,加上区内2008年“5.12”地震后崩塌及坡面松散物源大量增加,洪水携带大量砂石向下冲刷形成坡面泥石流,坡面泥石流顺着斜坡翻滚而下,部分遇到阻挡在宽缓地带淤积下来形成泥石流堆积体,另一部分则顺着地势低洼处和原始沟道冲出至国道G213线形成大规模的泥石流扇状堆积体,据调查,冲出至G213线的泥石流堆积体厚度约3.0m,扇状体宽20~50m不等,堆积体堆积在G213线上致使约180m道路中断,此次泥石流冲出方量约0.5万方左右,致使国道G213线路中断一天。
3.2 泥石流发生频率和规模
青坡养蜂场坡面泥石流位于岷江左岸,区域面积约0.85km2,为一暴雨坡面型泥石流。根据调查访问以往青坡养蜂场坡面泥石流暴发的规模及震后活动情况将该泥石流分为高频,现阶段处于旺盛期,但随着崩塌堆积和坡面侵蚀物源逐渐趋于稳定,可参与泥石流活动的松散物源逐渐减少,坡面泥石流将逐步衰退,频度可能降至中频甚至低频。同时由于该坡面泥石流一次堆积总量为1.87×104m3,因此规模属中型。
3.3 泥石流发展趋势预测
青坡养蜂场坡面属暴雨坡面型泥石流,泥石流规模主要与区内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发坡面泥石流的暴雨情况相关,当区内松散固体物源累计较多,且遇到集中暴雨时,往往就会发生较大规模的坡面泥石流灾害。5.12地震后,青坡养蜂场坡面沟域内中上部堆积大规模崩塌松散物源,加上局部水土流失加剧,可参与坡面泥石流活动的松散固体侵蝕物源量也大大增加,一旦遭到大暴雨的作用,势必引发较大规模的坡面泥石流灾害。
4 泥石流防治方案建议
由于青坡养蜂场坡面泥石流危及对象主要是G213线及外侧相关厂房,同时由于该坡面泥石流下部为宽缓的岷江阶地,其纵坡较小,不具备排导条件,因此治理方案以停淤为主,建议以以下两种方案进行治理:
4.1 停淤堤+截水沟
根据坡面泥石流特点,区内左侧坡脚为较宽缓的平台,面积约5600m2,具有一定容量的库容,适合修建停淤场;区内右侧下部具有一定的空间,其较宽缓处面积约2000m2,但目前已基本被冲出的泥石流冲积物淤满,因此需将已有冲积物清运后,并对已有公路挡墙进行加高加固,对已有石笼防护段进行拆除重新修建停淤堤,形成停淤场。通过对各停淤堤和护脚墙相互连接组合起来,从而达到综合治理该坡面泥石流的目的。
同时根据现场调查,由于区域内各冲沟发育特点不一,特别是个别冲沟上游沟床基本成型,但冲沟下游沟床较浅,冲沟呈散流形式,没有形成固定沟床,可对该冲沟进行固床改造,使坡面泥石流能顺着固定沟床冲淤堆积。对于冲沟沟床已稳定,沟床冲刷深度较深,坡面泥石流可基本顺着原始冲沟排导至堆积区,故可对这部分冲沟进行一定方向的疏导,使之坡面散水排导至适合停淤位置,在排除坡面散水时使坡面泥石流顺着一定方向固有沟床排导至坡脚停淤堤位置从而达到治理目的。
4.2 停淤堤+防冲肋板
停淤堤的布设同上,但停淤堤较方案一停淤堤较矮,同时对各个冲沟进行稳固沟床的护底设计,护底工程采用防冲肋板的形式,通过对各个冲沟不同沟段的防冲肋板的作用,可以有效地防止泥石流对冲沟沟床的切蚀和减少沟底物源、降低冲沟泥石流流速的作用。
方案二中停淤围堤和防冲肋板的相互结合,也可以很好的起到综合治理该坡面泥石流的作用。
5 结论
通过现场实地调查及对该坡面泥石流的成因分析可得出以下认识。
(1) “5.12”大地震为G213青坡养蜂场坡面泥石流提供了丰富的物质储备,是造成坡面泥石流爆发的主要因素之一。
(2)在较大的汇水面积,丰富的降雨条件作用下,是产生坡面泥石流的最大可能性因素。
(3)建议根据泥石流发育特点和形成因素,在坡脚宽缓区设置停淤场,在坡体上部设置截水沟拦截地表散水,从而最大限度避免或减少坡面泥石流的发生对国道G213及公路外侧群众的伤亡和财产损失。
参考文献
[1] 陈洪凯,唐红梅,马永泰.公路泥石流研究与防治[M].北京:交通出版社,2004:169-205
[2] 陈光曦,王继康.泥石流防治 [M].北京:中国铁道出版社,1983:30-48
[3] 吴积善,田连权.论泥石流学 [J].山地研究,1996,14(2):26-33
[4] 张万顺,乔飞,崔鹏,彭虹,陈晓清.坡面泥石流启动模型研究[J]. 水土保持研究,2006,13(4).