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1、.描述:依据研究区泥石流的地质背景、形成条件和功能区特征,分析了泥石流的危害性及发展趋势。在此基础上,提出了采用“拦挡坝、防护堤和导流堤”相结合防治措施的建议。【摘 要】依据研究区泥石流的地质背景、形成条件和功能区特征,分析了泥石流的危害性及发展趋势。在此基础上,提出了采用“拦挡坝、防护堤和导流堤”相结合防治措施的建议。0 引言泥石流属于典型的次生地质灾害,受大地震或季节性强降雨的影响突然爆发,严重威胁着当地人民生命财产安全1。本文所研究泥石流沟位于川西 理县境内,距离理县约32km,是一条老泥石流沟,于2008年5月和2011年7月分别爆发了泥石流。目前,该泥石
2、流仍处于发展期,在遭遇暴雨侵袭的情 况下,仍具有再次爆发的可能性,对该泥石流的基本特征、发展趋势及预防措施等研究具有必要性和迫切性。1 地质背景1.1 区域地质构造与地震研究内经历过多次构造变动,形成了扭动构造体系的热务沟旋卷构造。同时伴以岩浆活动与变质作用,使之更加复杂化。主要构造包括薛城S型构造和马尔康北西向构造,且以褶皱占主导地位,多为倒转复背斜、倒转复向斜,断裂以压性、压扭性为主。研究区位于龙门山地震带中段,据历史记载,地震时有发生,从1952年至今,共发生地震200余次。2008年5月12日汶川县映秀8.0级 地震是研究区危害最严重的一次,造成
3、两百余人的伤亡,居民房屋和道路、通讯、电力等各类基础设施不同程度地受损。本次地震中研究区地震动峰值加速度为 0.15g,地震动反应谱特征周期为0.40s。1.2 地层岩性研究区出露的地层主要为中生界三叠系及古生界部分地层,次为燕山期至印支期的岩浆岩及第四系松散堆积层。变质岩为黄水河群,为区内出露最古老 地层,属海相、喷发相岩组; 志留系地层属浅海相,上下可分为五段岩组,主要分布于甘堡以东、杂古脑河南岸至雪隆包一线地区,岩层走向大致为北西-南东,岩层出露之处,多为山脉分水 岭;泥盆系地层属浅海相,分上下两段岩组。岩性以厚层石英砂岩显著,多形成高山
4、,展布于胆扎木沟东北,瓦斯寨后山梁子等地;石炭、二叠系地层出露不大,主 要为浅海沉积相;三叠系地层在区内出露最为广泛。侵入岩,主要为印支期和燕山期花岗岩,分布较广,侵入泥盆系及之前的古老地层中。第四系地层包括残留的冰 川(水)堆积物、冲洪积、坡残积和崩坡积物,以碎石土为主。2 泥石流基本特征2.1 形成条件地形条件:流域为典型的高中山峡谷地貌,沟平面形态呈近似长方形,沟长3.5km,横向宽约2.8km,沟域面积15.8km2,沟尾山脊最 高海拔为4650m,沟口最低海拔高程2180m。沟道总体纵坡较大,上陡下缓,下游与主沟交互处段纵坡110-1
5、50。弯道及坡面微型支沟发育,支沟 多呈树枝状分布,沟两岸岸坡坡度较陡,崩塌、不稳定斜坡等不良地质现象发育物源条件:沟泥石流松散固体物源较丰富,且物源分布较为集中,主要分布于2500m以上高程段。物源类型主要包括崩塌堆积物、沟道堆积物。其 中崩塌类物源主要包括:(1)主要发育于花岗岩、砂质板岩岩体中,主要分布于沟域左右岸斜坡中下部,崩塌规模往往较大,其崩塌堆积体特征是堆积体均一性极 差,有的块度巨大,有的则较为细小,且堆积的块石坚硬,强度较大,部分可选作治理工程的优良建材;(2)属土质崩滑,主要发育于冰水堆积基座阶地边缘及沟 道两侧斜坡坡脚地段,由于具有
6、良好的临空条件,在地震作用下发生崩滑破坏而形成。水源条件:沟总体流向由东向西,汇水面积约15.8km2,沟谷切割较深,呈“V”字型沟谷,沟谷谷底狭窄,具有短时间内地表水汇聚的水流条件,水流湍急,对沟床冲刷破坏严重,对两侧岸坡的掏蚀能力强。据区域气象资料,研究区年最大降雨量为710mm,最大日降雨量56mm。2.2 功能区特征物源区:该沟泥石流物源主要集中在2500m以上高程段,物源区沟道长约3.2km,面积约12km2,该段沟床平均比降450。沟谷内地 质构造复杂,褶皱断层发育,松散堆积体厚度相对较大,不良地质现象发育,特别是大地震后产生了大量崩塌、不稳定斜坡,为泥石流的形
7、成提供了大量松散固体物 源。沟床纵比降相对较缓,沟床堆积物非常丰富,为泥石流的形成提供了大量沟道堆积物源。流通区:位于22002500m高程段,沟道长约800m,宽约1020m不等。沟道内主要以漂石土为主,厚度一般在10m以上。堆积区:沟内纵向地形坡度较陡,没有明显的堆积区,泥石流大部分从沟口冲出进入主沟内,在主沟内形成堆积区,主沟内堆积区主要位于2200m高程段以下,沟道长约1.2km,面积约0.8km2,沟床顺直宽缓,宽约50150m不等,非常利于泥石流物质堆积。3 危害性3.1 具体危害2011年7月4日-6日,研究区普降暴雨导致该泥石流沟爆发大规模泥石流,
8、约3.5×104m3的泥石流物质被冲出,堵断了附近国道线致使 交通中断,冲毁房屋数栋,科学技术与工程掩埋了大量的农田,同时泥石流还冲毁沟内的一些电站、度假山庄、工厂和沟内两座桥涵,初步估计财产损失约6000万元。大量的泥 石流物质冲出在杂谷脑河交汇处形成堰塞体,使杂谷脑河上游水位抬高。3.2 危害分析沟域面积较大常年水流较大,补给源为熔化的雪水和大气降雨,水泥石流水源条件较好;沟域内崩塌、滑坡等不良地质现象发育,松散固体物质丰富, 沟域沟道中上游狭窄,纵坡较大,两岸岸坡较陡,有利于泥石流水源汇集。通过对上述泥石流形成条件的分析,该泥石流易发程度
9、为易发,再遇到暴雨等特定 情况下再一次爆发大规模泥石流的可能性极大。一旦再次形成大规模的泥石流,将直接危害沟口附近的国道、大量农田及村庄居民的生命财产安全,危险性大。因此对该沟进行工程治理是十分必要的。3.3 发展趋势 “5.12”大地震后,沟域内崩塌等不良地质作用发育,可参与泥石流活动的松散固体物源量也大大增加,由于小沟呈“V”字形,崩塌产生 后直接堆积在沟道内,并在沟道内形成了两处小的积水坑,而且沟道纵向坡降大,冲刷严重,在水流冲刷作用下,沟床会进一步下切,从而使沟道两侧斜坡更加趋于不稳定,在地表水冲刷、侵蚀作用下将会失稳产生更多的崩塌、不稳定斜坡灾
10、害,从而为泥石流的形成提供丰富的物源。一旦遭到较大暴雨,势必将引发特大型泥石 流灾害。小沟泥石流易发程度数量化综合评判分值为124分,易发程度为极易发,目前处于发展期。 4 防治措施 目前泥石流防治工程常用的方法主要有:稳、拦、排、停、封等几种方法。从该泥石流沟实际情况来看,沟内崩塌众多,分布广泛、规模大,且山高路 陡,在该泥石流沟中上游采用稳、封的方法基本不能实现治理的目的,同时泥石流沟下游无宽阔地段采用停於场方法也不具备实施条件。因此,对该泥石流的治理主 要以结合保护对象采用拦、排为主。防治措施建议如下: 1)拦挡坝。在支沟小沟往下约100m处修建1#拦挡坝,坝长约80m,坝高10m,库容约1.5×104m3;在漆树坝电站上游沟道转弯附 近修建2#拦挡坝,坝高约20m,宽约80m,拦挡库容约4×104m3;在2#坝上游约200m处修建3#拦挡坝,坝高约20m,坝宽约60m,拦挡库 容约3×104m3;在3#拦挡坝上游约150m处修建4#拦挡坝,坝高20m,坝宽约40m,拦挡库容约3×104m3。 2)防护堤。根据泥石流沟域特征采用“拦排相结合”的治理思路进行治理,包括单面防护堤,在支
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