当前位置:首页 期刊杂志

崩嘎沟泥石流发育特征简述及危险区预测评价

时间:2024-07-28

纪海锋,冉从彦,张 旭

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司, 四川 成都 610072)

1 泥石流沟发育特征

崩嘎沟泥石流沟主沟长约8 km,汇水面积约20.3 km2,流域分布高程为2 920~5 460 m,相对高差约2 540 m,主沟坡度326 ‰,沟谷主要呈“V”字型。根据泥石流沟谷地貌特征将全流域分为形成区、流通区和堆积区三个分区。

形成区位于沟谷上游,由两条支沟构成,整体“Y”状,常年雪线高程约为4 500 m,沟谷宽度一般为0.2~0.5 km,最大可达1.7 km。

流通区位于中游,为早期冰川堆积台地侧缘被后期冰水冲刷改造形成的冲沟,沟床宽约80~100 m,沟道宽约5~8 m,沟道表部为冲洪积堆积,主要为漂卵砾石层,成分一般为片麻岩、混合岩和石英岩等,多呈磨圆-次圆状,植被不发育;两侧为冰川堆积台地前缘岸坡,部分沟床段可见早前多期泥石流残积物,局部有零星崩塌,植被较发育。

堆积区发育堆积扇,顺沟长约为500 m,垂沟宽约为1.1 km,堆积厚度推测大于10 m,堆积物主要是漂卵砾石层,成分主要为片麻岩、混合岩和石英岩等,漂石粒径一般20~40 cm,占30%,卵石粒径一般6~20 cm,占25%,砾石粒径一般2~6 cm,占30%,其余为细砂,约占15%。

流域内基岩主要为片麻岩及混合岩,强风化层厚度一般为5~10 m,其表部崩坡积堆积物分布范围较广,厚度约1~5 m,为碎石土,结构松散,这些都为泥石流的形成提供了良好的物源条件。该沟泥石流总的固体物源面积约16.3 km2,固体物质储量约30×104m3。泥石流水源主要来源于积雪融水及大气降水,这是激发泥石流的因素,当降雨集中及温度强烈升高时,可能引发泥石流。

现场调查认为该沟为粘性泥石流。通过卫片分析,1984年至今沟口堆积扇基本无较大变化,且无明显泥石流爆发的影像证据,综合分析认为该沟为低频泥石流冲沟。

2 危险度评价

该泥石流沟为沟谷型低频黏性泥石流,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220-2006)表G.3,泥石流易发程度量化评分为86分,属轻度易发。丰富的固体物源和水源、有利的激发条件及地质环境因素决定了该泥石流沟未来将继续爆发泥石流,泥石流总体处于发展期。

3 泥石流最大危险范围预测

3.1 云南小江预测模型

据云南小江预测模型,采用的单沟泥石流最大危险区预测公式:

s=0.666 7L×B-0.083 3B2sinR/(1-cosR) (1)

式中L——为泥石流最大堆积长度,km,L=0.806 1+0.001 5A+0.000 033W;

B——为泥石流最大堆积宽度,km,L=0.545 2+0.003 4D+0.000 031W;

R——为泥石流堆积幅角,(°),R=47.829 6-1.308 5D+8.887 6H;

A——为流域面积,km2;

W——为松散固体物质储量,104m3;

D——主沟长度,km;

H——流域最大高差,km。

据现场地质调查及分析成果,崩嘎沟泥石流沟长约8 km,流域面积约20.3 km3,松散固体物源约30万m3,流域高差2 540 m,代入可得,堆积长度L为0.837 54 km,堆积宽度B为0.573 33 km,堆积幅角为59.936 104°。

鉴于现场调查成果,泥石流堆积扇受沟口地形限制,历史堆积山最大长约0.655 877 km,故建议用该值代替计算值。则最大危险范围s=0.203 276 km2(见图1)。

图1 崩嘎沟泥石流最大危险区预测示意(云南小江预测模型)

3.2 汶川“5·12”地震后北川预测模型

据“5·12”汶川地震后北川预测模型,采用的单沟泥石流危险区预测公式:

(2)

式中L——为泥石流最大堆积长度,km,L=0.255 0+0.005 0A+0.000 019W;

B——为泥石流最大堆积宽度,km,B=0.190 0-0.009 0D+0.000 035W;

R——为泥石流堆积幅角,(°),R=74.046 0-1.356 0D+7.101 0H;

A——为流域面积,km2;

W——为松散固体物质储量,104m3;

D——主沟长度,km;

H——流域最大高差,km。

将泥石流沟基本地质要素带入可得,堆积长度L为0.357 07 km,堆积宽度B为0.119 05 km,堆积幅角约为81°。则最大危险范围s=0.057 6 km2(见图2)。

3.3 小 结

通过上述两种公式分析,泥石流最大危险范围有明显差异。据现场地质灾害调查及1984年以来该沟堆积扇卫片分析,泥石流堆积扇无明显差异性变化,堆积扇上冲沟基本位于原位置,未进行较大规模改道。故分析认为“汶川‘5·12’地震后北川预测模型”分析结果更符合现场泥石流灾害发育情况。建议采用该模型分析结果进行泥石流防护治理设计。

4 防治措施建议

该泥石流沟主要特点物源集中在流通区后段及堆积区,堆积扇范围内沟道弯曲,鉴于上述特点,建议该泥石流沟采用物源稳固及排导相结合的综合治理措施。

图2 崩嘎沟泥石流最大危险区预测示意(汶川“5·12”地震后北川预测模型)

物源加固措施主要用于流通区河床两侧冰积覆盖层岸坡坡脚加固。鉴于该处河道两侧冰积堆积覆盖层厚度较大,且岸坡陡峻,建议采用水泥砂浆砌石护坡,铅丝笼、木笼及干砌石护坡等措施,护坡高度应大于设计最高泥位,基础埋置深度应在冲刷线以下。

排导工程主要于堆积区堆积扇范围布置排导槽。由于该段沟道弯曲,采用排导槽可有效顺治河道,达到及时清淤及缩减泥石流危害范围的目的。建议排导槽进出口采用喇叭形,断面采用梯形断面、矩形断面、三角形或弧形底部的复式断面,同时设计断面需要满足相应设防标准泥石流过流能力要求。

5 结 论

经现场调查及分析认为,崩嘎沟泥石流沟为低频黏性泥石流冲沟,结合规范分析,该沟泥石流易发程度量化评分为86分,属轻度易发。

采用“汶川‘5·12’地震后北川预测模型”,泥石流最大堆积长度L为0.357 07 km,堆积宽度B为0.119 05 km,堆积幅角约为81°,最大危险范围s为0.057 6 km2。

鉴于该沟特点,建议该泥石流沟采用物源稳固及排导相结合的综合治理措施。治理措施的实施可有效缩小泥石流危险区范围,同时降低该沟泥石流对施工场地的影响。

参考文献:

[1] 彭土标,袁建新,王惠明,等.水力发电工程地质手册[M].北京:中国水利水电出版社,2011.

[2] (DZ/T0220-2006) 泥石流灾害防治工程勘察规范[S].2006.

免责声明

我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理! 部分文章是来自各大过期杂志,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!