七盘沟泥石流调查报告

汶川县城区七盘沟泥石流地质灾害调查四川省华地建设工程有限责任公司二OO九年八月映秀至汶川高速公路地质灾害调查评价汶川县城区七盘沟地质灾害调查项目委托单位：四川省国土资源厅设计单位：四川省华地建设工程有限责任公司资质等级：地质灾害危险性评估甲级证书编号：国土资地灾评资字第2005123007号报告编写：总经理：袁永旭总工程师：赵松江提交时间：2009年8月目录TOC\o"1-5"\h\z\u1前言 11.1工程概况 11.2目的 11.3任务 12地质环境条件 22.1气象、水文 22.2地形地貌 32.3地层岩性 42.4地质构造及地震 62.5水文地质条件 72.6人类工程活动对地质环境的影响 83泥石流基本特征 103.1泥石流流域特征 103.2物源特征 123.3水源条件 224泥石流易发程度及发展趋势 244.1易发性初步评价 244.2发展趋势 255泥石流对高速公路的危险性评价 275.1泥石流特征值计算 275.2危险性评价 335.2.1危险区范围 335.2.2危险性评价 336结论建议 356.1结论 356.2建议 35附图1七盘沟泥石流灾害点调查评价图附图2七盘沟泥石流沟纵断面图附图3七盘沟泥石流灾害对拟建公路的危险评价平面图附图4七盘沟泥石流对拟建公路的危险评价剖面图附图5七盘沟泥石流流通区Ⅰ-Ⅰ’工程地质剖面图附图6七盘沟泥石流流通区Ⅲ-Ⅲ’工程地质剖面图PAGE361前言1.1工程概况七盘沟泥石流沟位于汶川县城西南约5km处，岷江左岸，沟口地理坐标为：X=3481390Y=18362091。地处龙门山系和邛崃山系之间，为高山峡谷地区，地势西北低东南高，呈倾斜状，山脉走向北东—南西向，与地质构造线基本一致，G213公路从沟口通过，交通较为便利。拟建高速公路工程从七盘沟口通过，设计为跨沟桥梁，总长度约170m，里程桩号为K46+580—K46+750，与沟谷呈斜交，桥面高程为1324—1.2目的通过对泥石流发育的调查，分析泥石流的易发程度及发展趋势，评价泥石流对拟选线路的危险性，为高速公路选线提供地质依据。1.3任务（1）、查明泥石流基本特征，确定危险区范围，明确拟选线路与危险区的关系；（2）、初步估算泥石流参数：流量、流速、冲击力、泥位高度、弯道爬高超高等。（3）、初步评价泥石流对拟选线路的危险性，对高速公路选线提出下一步工作建议。2地质环境条件2.1气象、水文调查区属岷江上游半干旱河谷地区，气候垂直分带明显，总体气候干燥，降水量少而集中，因季节分配不均，干雨季分明，雨季集中于5-9月，冬干明显，常有春旱和夏伏旱发生。图2-1调查区降雨等值线图汶川县位于川西北山区，气候受地形影响显著，年降水量和暴雨在四川境内属偏少的地区，雨量少但降雨集中，常出现局地性暴雨和冰雹，雨量在20mm以上，就可能产生山洪和泥石流。据威州气象站23年实测（见图2-1），县城多年年均降雨量528.7mm，降水集中在雨季（5～9月），最大年降水量为648.6mm(出现在1958年)，最小年降水量369.8mm(出现在1974年)，连续最大4个月(5～9月)降水量为324mm，占年降水量62.1％。降雨主要集中在八月，降水量最多，为78.5mm（2008年8月18日“5.12”地震），日降水量大于30mm的暴雨每4年有3次，其中日降水量大于50mm的暴雨25年来只出现过三次。由于山区地形复杂，往往形成局域性的强暴雨天气过程，并诱发严重的地质灾害。据气象站雨量点的记录，6个小时降雨量分别为23.3mm、32.7mm和37.3mm，雨量随海拔高度升高而增加，平均降雨梯度约为4mm/100m。各雨量点1小时雨强也随海拔增高而加大，据暴雨天气过程分析，（暴雨总量）形成泥石流暴雨和暴雨强度，大约在海拔2800m～3000m地带为最大，总雨量至少50mm，其中1小时雨强和10分钟雨强大约分别为20mm和汶川县城区1958年至2008年各月平均降水量统计如表2－1。表2－1汶川县城区多年平均降水量统计表（1958—2008）各月平均降水量（mm）年平均降水量年平均降水日数l234567891011122.44.721.846.611.41.7526.3150.62.2地形地貌地形地貌是形成泥石流的三个基本条件之一。它制约着泥石流的形成与运动，使泥石流具有不同的规律与特性。该区位于四川盆地的北西缘，龙门山山脉的西南部，龙门山系和邛崃山系之间，地貌以中高山山地、峡谷地貌为主，群山环绕，山峦重叠，谷深流急，谷坡陡峻，总体地势西北低东南高，一般高程为1400～3700m，白龙池最高峰4150～4250m，地貌类型属于构造剥蚀和部分冰川刨蚀深切割高中山区，相对高差大于1000m。七盘沟流域内3000m高程以上冰蚀地貌明显，角峰、鳍脊、悬谷、冰斗发育，沟谷地形多为V型；3000m高程以下沟谷地形主要为深切割高中山峡谷地貌。七盘沟流域地形呈叶脉状，发育11条支沟（雪花潭沟、黄泥槽沟、小沟、2#桥沟、麻地垭沟、长板沟、干河沟、小塘沟等），支沟流域内地形主要为深切割高中山峡谷地貌特征，最高峰岭海拔4350m，最低岷江边海拔1310m，高差1000～3000m，由于新构造运动间歇性抬升，主沟产生强烈侵蚀下切，沟谷呈“束”状，宽谷和峡谷相间分布。在海拔1900m以上的局部地方沟谷呈U型，沟床平均纵比降为188.4‰，谷底宽10～20m，局部宽30～50m，两侧谷坡坡角40～45°，局部达45～50°，中下游沟床纵坡降为125‰。由于受到流域内地形的影响，在缓坡平台上堆积有黄土物质，其厚度几米到几十米不等，缓坡脚下残坡积物和崩坡积物（Q4el+dl）较发育，并且储存量大，巨石及漂砾多，固体物源较为丰富。沟谷中多处发育大型岩质崩塌，体积较大，中小型崩塌，数量较多，为泥石流形成提供了丰富的物源。七盘沟泥石流流域从地形能分出泥石流形成区、流通区和堆积区。形成区地处1600m高程以上，沟床下切作用强烈，山体崩塌、坡面泥石流发育，支沟下游堆积扇明显，松散物质多，支沟坡度大，地表迳流集中，泥石流固体物质主要来源于松散堆积物；流通区地处1600～1540m高程，老鹰岩堰塞湖以下至炸药库，沟谷呈U型，两岸坡度较陡，沟床下切作用强烈，两岸基岩裸露，沟谷纵坡降大，地表迳流集中；堆积区地处1540～1310m高程，地形呈扇状，堆积层厚度大。2.3地层岩性地层岩性与地质构造使泥石流形成的必要条件，它控制着泥石流固体物质的提供方式及数量，直接影响泥石流的形成和发展。调查区出露地层出露地层有第四系、泥盆系、震旦系和燕山期、印支期与华里西期火成岩，现由新至老分述如下：1、第四系（Q）（1）残坡积层(Q4edl)岩性为黄灰色、灰色、黑灰色粉质粘土夹角砾，含植物根须和腐植质，主要分布于缓坡和山脊平台地带，厚0.5～1.5m。（2）崩坡积层(Q4cde)岩性为灰色、灰白色、灰黄色碎块石夹岩屑或砂砾石，局部含粘土和粉砂，主要分布于七盘沟两岸坡脚地带，一般厚3～7m，最厚10～15m。（3）冲洪积层(Q4ape)岩性为灰色、深灰色漂石、砂卵石构成，主要分布于牛卡河坝、老鹰岩谷地和岷江河谷一带，厚3.2～5.5m。（4）泥石流堆积层(Q4sef)岩性为灰色、黄灰色、褐色粘土夹碎石，粉质粘土夹碎块石、碎块石、腐植质夹碎块石，主要分布七盘沟大沟两岸冲沟交汇地带及七盘沟下游地带，一般3～10m，最厚15～20m。（5）冲积层(Q4Hde)二元结构明显，上部为黄色粉质粘土或粘质粉土，厚1.8～2.5m，下部为灰黄色砂砾卵石，磨圆度较好，砂中富含黄金，主要分布于岷江左岸及七盘沟出口两岸二级基座阶地之上，厚20～25m。2、泥盆系(D)月里寨群(Dyl)（1）月里寨群上组(Dyl2)上部岩性为灰色薄—厚层灰岩与灰色千枚岩互层夹生物碎屑灰岩，饰状灰岩、白云岩、变质石英砂岩。下部为黑色含炭千枚岩、深灰色绢云母石英千枚岩夹灰色浅—中厚层石英岩结晶灰岩及角砾状灰岩，主要分布于七盘沟口及两岸斜坡地带，厚800m。（2）月里寨群下组(Dyl1)上部为灰色绢云母千枚岩和石膏，下部为绿灰色、灰色、银灰色绢云石英千枚岩夹薄层变质细砂岩、结晶灰岩。主要分布于七盘沟三级电站至砖厂两岸，厚600m。3、震旦系上统(znd)（1）灯影组(zbdn)上部为灰色、黑灰色薄—中厚层灰岩夹生物碎屑灰岩、灰色钙质页岩、生灰色硅质岩夹炭质页岩，灰黑色含岩粉砂质页岩、白云岩、偶含磷块岩；下部为灰色块状白云岩角砾状白云岩夹灰色硅质岩条带，其中部为白色—深灰色硬石底纹状条带白云岩，灰白色滑石，其底部为深灰色薄—块状白云岩。厚度＞700m，主要分布于二、三级电站一带。（2）陡沱山组(zbd)上部为灰色中厚层粉砂岩，中部为浅绿紫灰色板状石英砂岩夹灰色薄板状细砂岩，底部为褐灰色花岗质砾岩。厚度＞150m。主要分布于二级电站以上至火成岩边缘一带。4、火成岩(δ1～γ3)岩性为深灰色细粒黑云花岗岩、中粒黑云花岗岩、似硬石状角闪二长花岗岩，似斑状花岗闪长岩、石英长石、辉石闪长岩，蚀变斜长角闪岩、蚀变闪长岩。主要分布于七盘沟中上游地带。2.4地质构造及地震（一）地质构造调查区位于龙门山华夏系构造体系之中南段的九顶山华夏系构造带内，又属于甘孜一松潘地槽褶皱带与扬子地台之间隙褶皱亚系，构造复杂。主要构造形迹呈北东—南西40º～50º方向展布，斜贯县境及相连区域长156km，宽20～50km。断层排列密集（见图2-2），褶曲断裂繁多。断层呈北东～南西走向，由逆断层和逆掩断层组成。评估区内主要断层有茂汶断层。四川省“5.12”里氏8级特大地震是调查区外与茂汶断层近于平行的映秀断层活动引发的。1、茂汶断层是一条北东走向的压性大断裂，南西与赶羊沟大断层相连，向北经芦山县羊子岭、汶川县耿达，至绵虒后氛围两支：一支沿牟托-十里铺复背斜北西侧经汶川县、山尖山、挂思岭，向北东延伸；另一支沿该复背斜南东侧顺岷江河域经汶川县、茂汶县，消失于神溪沟。断层走向北东30º～45º，总体约40º，倾向300º～330º，倾角45º～80º，长156km以上。茂汶断层在汶川县境内斜穿113km，是龙门山构造带主要发生地震的断裂之一。图2-2调查区地层及地质构造图2、九顶山断层是茂汶断层的最大分支断裂。分布在茂县石板沟尾经九顶山北坡至汶川雁门、威州镇磨刀溪及玉龙乡与茂汶大断裂合并，为一压扭性斜冲断层。走向北东40º～50º，长56公里，倾向305º～315º，断层线弯曲延伸，倾角10º～74º，断层面产状变陡。下盘为震旦系～二迭系岩层，震旦系灰岩层比较破碎，有50～80m宽的挤压破碎带；上盘为寒武系～泥盆系月里寨群，志留系千枚岩层中拖拉小褶皱发育，有12m宽的破碎带。在调查区七盘沟一带，处于断层错段上，核结晶灰岩、白云岩、变质砂岩及岩浆岩等脆性岩层常有崩塌、滑坡发生，多出现于千枚岩、板岩等岩层中。（二）新构造运动与地震汶川县境及邻区地质构造复杂，区内新构造运动表现为区域性地壳急剧上升并伴随断裂活动，在上升中有短暂间歇，上升幅度随时间推移递减。地震活动较为频繁，地震裂度区划基本烈度为Ⅷ度。2008年5月12日，地处龙门山断裂带上的汶川县映秀镇发生了里氏8.0级的地震，地震使汶川县城区内建筑物破坏严重，大部分建筑物墙体上形成“X”形裂缝成为危房，局部房屋倒塌；山体浅表层被松动，出现山体滑塌、崩落破坏。根据国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》第1号修改单(国标委服务函[2008]57号)对四川、甘肃、陕西部分地区地震动参数的相关规定，对汶川地震后相关地区县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组加以调整。汶川地震基本烈度调整为Ⅷ度，地震动峰值加速度由0.10g提高为0.20g，地震地震动反应谱特征周期为0.3s。茂汶断层和九顶山断层的活动性及其与“5.12”地震发震断裂带的关系有待地震部门专业单位进行鉴定评估。2.5水文地质条件调查区属岷山山脉北段，构造上受南北及东西方向构造控制，不同方向构造复合，故构造形迹较为复杂，地下水按赋存状态分为松散岩类孔隙水、碎屑岩孔隙裂隙层间水和岩溶裂隙水三类。松散岩类孔隙水含水岩组主要是第四系各种堆积物组成，按地貌形态、堆积成因、物质成分、岩层结构不同，富水性分两级。由岷江等主干河流河谷漫滩、一级阶地全新统砂砾卵石层组成，水量较丰富，单井涌水量在100～500t/d；河谷高阶地区及坡脚崩坡积等多为冰碛泥砾和泥夹石，含水性差，水量贫乏，单井涌水量小于50t/d。孔隙水多在地形低洼处排泄，泉水出露较少，泉流量一般为0.1～1L／s，个别冲洪积扇前缘泉流量达5.6L／s。一般为潜水，地下水主要补给来源为大气降水和冰雪融水，水化学类型为重碳酸钙型，矿化度0.07～0.22g/L。水质为重碳酸钙型或硫酸钙型，矿化度0.3～0.66g2.6人类工程活动对地质环境的影响1、城市建房和道路开挖切坡受地势的限制，电站进山公路的建设主要沿七盘沟沟谷两岸开挖山体坡脚形成路基，而山体坡脚又是地质应力集中带，一旦削坡量过大，将导致坡体失稳产生崩塌、滑坡灾害，因此公路建设对山体斜坡的稳定影响较大。随着城市建设规模的拓宽，房屋建筑依山而建，开挖山体坡脚的削坡工程量呈上升之势，城市建设中对地质环境条件的改变，也是诱发滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害的重要因素之一。但人类工程的活动仅局限于地表浅表层的活动，引起的是浅表层岩土体的变形破坏，不足以引起大规模深层地质环境的破坏。2、泥石流堆积扇上建房挤压河道影响排洪由于县城可供建设用的土地资源紧缺，泥石流积扇也成为城市建设区，七盘沟泥石流堆积扇已建有大量民房建筑物。对于老泥石流，由于扇区地形较开阔，场地稳定性较好，适宜建设。但是近年来，大量建筑物向新近泥石流扇上扩展，逐步挤向沟心，大量挤占了原有扇体上的沟槽地，降低或堵塞了泥石流沟的排泄通道，一旦暴发泥石流，挤占新近堆积扇的建筑物首当其冲的将遭受泥石流的危害，其次，由于排泄沟道不畅通，将致使泥石流外溢泛滥成灾，使受灾面扩大。3、水电站建设对山体斜坡的扰动全沟整体纵坡落差大，流量充沛，沟谷已建3座小型电站。因电站施工中的开挖、爆破等活动，工程建设形成新的灾害体和加剧已有灾害体的可能性较大。如2#电站的施工对高陡斜坡的扰动，与水电站后山崩塌的形成有一定的关系。4、城区周边陡坡开荒耕种造成表土松动和水土流失沟口堆积扇山坡上，有较多不合理的农田开垦、农耕地。尤其在未经治理的斜坡后缘，开荒耕种松动了土层有利于降雨渗水、农田的灌溉也加剧了斜坡的变形破坏，均为果园或农田，在此次地震后土层中均发生了变形、滑塌破坏，并形成了新的卸荷张拉裂缝。5、矿山开发利用沟域进山口有大量的石膏矿，由于不合理的开采切坡形成临空面致使岩质斜坡顺层滑移，在此次地震后中均发生了变形、滑塌破坏，并形成了规模较大的崩塌。3泥石流基本特征3.1泥石流流域特征1、形成区特征七盘沟老鹰岩堰塞湖以上为泥石流形成区，平面形态呈枇杷叶状，主沟两岸冲沟呈树枝发育，形如叶脉，一般沟长0.5～1.5km。干河沟和长板沟最长2.5km，沟谷切割浅，纵坡降大，迭水坎多，横断面呈“V”形，沟冲上游地形多呈喇叭状，后壁多呈陡崖，沟谷走向多与构造线或岩层走向一致，冲沟下游都有规模不等的泥石流堆积扇，有的直接进入主沟形成堰塞湖（照片3-1、3-2），有的堆积主沟岸边（照片3-3），有的部分进入主沟（照片3-4）；七盘沟主沟长14.5km，形成区主沟长约10km，高程介于1600～4060m之间，平均纵坡降287.7‰，谷底一般宽20～50m；两岔口和二级电站附近最宽80～100m。两岔口至老鹰岩堰塞湖沟段横断面呈U形和V形，沟道长7.5km，高差1400m，平均纵坡降186.67‰，两岔口以上沟段横断面多呈V形，高差1477m，沟长2.5km，平均纵坡降590.8‰。强震后发生崩塌，泥石流淤塞沟道，形成稍大的堰塞湖3个。老鹰岩堰塞湖长60m，宽50m，堤高8～10m，水深约8m，蓄水量约2.4万m3；黄泥槽堰塞湖长40m，宽10～15m，堤高4.5m，水深3～4m，蓄水量约1820m3；3号桥堰塞湖长20m，宽6～8m，堤高5～6m，水深3m，蓄水量420m3。七盘沟泥石流形成区地形切割强烈，地势陡峻，地貌类型为构造剥蚀高中山区。照片3-1老鹰岩堰塞湖照片3-2黄泥槽堰塞湖照片3-3部分堆积于岸坡照片3-4部分堆积于主沟2、流通区特征七盘沟泥石流流通区主要分布于高程1540～1600m高程沟段，即炸药库至老鹰岩段，沟道长0.6km，沟谷形态呈U型槽谷，一般深500～1000m，沟谷宽50～80m，纵坡降100‰；沟底及岸坡为泥石流堆积，两岸岸坡均有基岩出露。沟谷两岸岸坡出露地层为震旦系的灯影组白云岩，岩体完整，层间裂隙发育，顺层滑坡明显，堆积于岸坡及沟谷地带，岸坡基本稳定，见照片3—5，沟内常年有水。照片3—5流通区全貌3、堆积区特征七盘沟老泥石流堆积扇位于七盘沟出山口(炸药库)至岷江，堆积区前抵岷江，前缘宽600～1000m，后部宽80～100m，纵长3300m，堆积区地面高程1310～1540m，地形呈喇叭状，坡度3～5°，沟床平均纵坡降69.93‰，泥石流堆积扇面积约104.3×104㎡。部分物质直接进入岷江，堆积扇厚10～20m，平均厚15m，堆积物质体积约1565×104m3。1978年在堆积扇中部修建了长该堆积区上已修建有恒通实业公司、汶川磨料公司、汶川东渡磨料磨具有限公司、四川省岷山机械有限责任公司、汶川县顺合碳化硅有限责任公司、阿坝州报废汽车回收有限责任公司、汶川县纸厂、阿坝州铁厂、九寨运业等9家企事业单位和七盘沟灾民安置区(见照片3-6)。照片3—6堆积扇全貌3.2物源特征1、形成区物源特征泥石流是固液两相流体，内含大量的泥沙、碎块石、漂砾等固体物质，是泥石流不同于水流或洪流的主要标志。松散固体物质的形成与地质背景条件和地质营力有关，泥石流固体物源累积过程多与不良地质现象和人类工程活动联系在一起。七盘沟形成区固体物质按成因类型主要包括：残坡积物、崩坡积物、沟床淤积物以及支沟口泥石流堆积物。根据本次调查，七盘沟泥石流形成共有崩塌体堆积8处、支沟泥石流7条、3处堰塞湖、1处岩质滑坡组成（见表3-1），崩塌体体积约235.92×104m3；U型谷冰川、支沟口泥石流堆积扇体积约146.65×104m3，岩质滑坡16.5×104m3，坡面泥石流8.3×物源补给方式根据七盘沟形成区的地形条件及松散物质的堆积特征，其补给方式有下列二种：a、崩塌补给这是泥石流物源补给的主要方式之一。由于沟谷深度下切，两岸支沟多出露多级基岩跌坎，跌坎之间沟床纵坡15～60度，局部平缓，谷坡中后缘形成高数米至数十米的陡壁，崩坡积物难保留，中后部坡度较缓，崩坡积物较厚。陡坡地段的松散岩体在地下水及地表水的作用下，以及部分沟谷在冻融作用下形成崩塌体或连续崩滑群，植被破坏，固体物质源源不断地顺支沟进入沟道。这一过程在旱季也从未停止过，雨季则更加强烈，甚至局部形成坡面泥石流。固体物质进入主沟道后，形成倒石堆或拥塞堤，在暴雨的引发下，当沟道径流量足够大时，水流裹挟土石，呈滚雪球的模式形成泥石流。b、迳流侵蚀补给经过上游和陡峻沟床后，冲沟进入出山口前的松散堆积段，沟床及谷坡均为松散堆积，这些松散堆积厚度很大，结构疏松至较密实，地下水埋深大，因此大多稳定性较好。但沟床堆积物及靠近主沟两侧的松散堆积物，受径流的长期侵蚀作用，局部崩塌、滑坡，尤其在泥石流作用下，由于短时径流量的增加，侵蚀能力增强，使得这些松散固体物质被裹挟或铲刷沟床中的松散堆积物参与泥石流活动。2、流通区物源特征七盘沟流通区固体物质的形成与地质背景条件和地质营力有关，泥石流固体物源累积过程多与不良地质现象和人类工程活动联系在一起，按成因类型主要包括：残坡积物、崩坡积物、沟床淤积物。物源补给方式a、崩塌滑坡补给这是泥石流物源补给的主要方式之一。由于沟谷深度下切，两岸支沟多出露多级基岩跌坎，跌坎之间沟床纵坡15～60度，局部平缓，谷坡中后缘形成高数米至数十米的陡壁，崩坡积物难保留，中后部坡度较缓，崩坡积物较厚。陡坡地段的松散岩体在地下水及地表水的作用下，以及部分沟谷在冻融作用下形成崩塌体或连续崩滑群，植被破坏，固体物质源源不断地顺支沟进入沟道。这一过程在旱季也从未停止过，雨季则更加强烈，甚至局部形成坡面泥石流。固体物质进入主沟道后，形成倒石堆或拥塞堤，在暴雨的引发下，当沟道径流量足够大时，水流裹挟土石，呈滚雪球的模式形成泥石流。b、迳流侵蚀补给经过上游和陡峻沟床后，冲沟进入出山口前的松散堆积段，沟床及谷坡均为松散堆积，这些松散堆积厚度很大，结构疏松至较密实，地下水埋深大，因此大多稳定性较好。但沟床堆积物及靠近主沟两侧的松散堆积物，受径流的长期侵蚀作用，局部崩塌、滑坡，尤其在泥石流作用下，由于短时径流量的增加，侵蚀能力增强，使得这些松散固体物质被裹挟或铲刷沟床中的松散堆积物参与泥石流活动。表3-1七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片1雪花潭水厂泥石流沟岩性Q4sef、zbdn/白云岩位置X:0364598Y:3479150特征该沟位于七盘沟右岸，长1130m，后缘高程为2300m，沟口高程为1635m，高差665m，沟床平均纵比降为588‰，沟的源头地形呈圈椅状，后壁为陡岩，“5.12”地震陡岩发生崩塌，堆积于支沟及主沟中，震后大雨形成泥石流，大量碎石土倾泄而下堵塞七盘沟。堆积扇平面形态呈三角形，前缘抵达沟的对岸，扇前宽500m扇面长150m，扇顶高10～12m，扇面积3.75×104㎡，堆积扇厚8～10m，体积11.25×104规模（1×10411.25×10现状评价发展期2黄泥槽泥石流沟岩性Q4col+dl、J2s/砂、泥岩位置X:0364820Y:3478679特征该沟位于七盘沟右岸，长868m，后缘高程为2310m，沟口高程为1675m，高差665m，沟床平均纵比降为732‰，沟源地形呈簸箕，两岸为黄色粉质粘土夹碎石，“5.12”地震岸坡崩塌堆积沟谷，震后大雨形成泥石流，大量粉质粘土和碎石倾泄而下堵塞七盘沟形成2#堰塞湖，堆积扇扩散角60°，堆积扇平面形态呈不规则三角形，前缘宽500m，长350m，扇面积8.75×104㎡，堆积扇厚6～8m，体积20.5×104规模（1×10420.5×10现状评价发展期3黄泥槽1#崩塌体岩性Q4col+dl、zbdn/白云岩位置X:0364633Y:3478894特征该处崩塌体位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，七盘沟左岸发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中。长100m，宽120m，厚6～8m，体积约8.4×104m3规模（1×1048.4×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。表3-1续七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片4小沟泥石流岩性Q4sef、zbdn/白云岩位置X:0364805Y:3478643特征该沟位于七盘沟左岸，黄泥槽泥石流沟对岸，长969m，后缘高程为2200m，沟口高程为1680m，高差520m，沟床平均纵比降为537‰，沟的源头地形呈扇状，后壁为陡岩，“5.12”地震陡岩发生崩塌，堆积于支沟中，震后大雨形成泥石流，大量碎石土倾泄而下堵塞七盘沟形成2#堰塞湖。堆积扇扩散角40°，堆积扇平面形态呈不规则三角形，前缘抵达沟的沟心，部分叠序在黄泥槽泥石流堆积扇上，扇前宽80m扇面长150m，扇顶高10～15m，扇面积0.6×104㎡，堆积扇厚8～10m，体积1.8×104规模（1×1041.8×10现状评价发展期53#桥泥石流沟岩性Q4sef、zbdn/白云岩位置X:0364814Y:3478357特征该沟位于七盘沟左岸，长1323m，后缘高程为2550m，沟口高程为1755m，高差795m，沟床平均纵比降为600‰，沟源地形呈断壁，两岸为粉质粘土夹碎石，“5.12”地震岸坡崩塌堆积支沟沟谷，震后大雨形成泥石流，大量粉质粘土和碎石倾泄而下进入七盘沟形成3#堰塞湖，堆积扇扩散角60°，堆积扇平面形态呈不规则三角形，前缘宽80m，长100m，扇面积0.4×104㎡，堆积扇厚5～8m，体积8.6×104规模（1×1048.6×10现状评价发展期63#桥1#崩塌体岩性Q4col+dl、zbdn/白云岩位置X:0364844Y:3478231特征该处崩塌体位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，3#桥上游斜坡发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中。长60m，宽50m，厚8～12m，体积约0.5×104规模（1×1040.5×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。表3-1续七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片73#桥2#崩塌体岩性Q4col+dl、zbdn/白云岩位置X:0364885Y:3478445特征该处崩塌体位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，1#崩塌体上游100m处斜坡发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道。长250～300m，宽30～40m，厚3～5m，体积约6×104m3规模（1×1046×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。83#桥3#崩塌体岩性Q4col+dl、δ1/花岗岩位置X:0364951Y:3478036特征该处崩塌体位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，2#崩塌体上游80m处斜坡发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道。长100m，宽300～340m，厚8～10m，体积约13.5×104m3规模（1×10413.5×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。9麻地垭沟泥石流岩性Q4sef、δ1/花岗岩位置X:0365333Y:3477120特征该支沟位于七盘沟右岸，长1456m，沟源高程为2350m，沟口高程为1955m，高差395m，沟床平均纵比降为271‰，沟源地形呈断壁，两岸为粉质粘土夹碎石，“5.12”地震岸坡崩塌堆积支沟沟谷，震后大雨形成泥石流，大量腐殖土和碎石倾泄而下进入七盘沟，堆积扇扩散角40°，堆积扇平面形态呈不规则三角形，前缘宽80m，长100m，扇面积0.4×104㎡，堆积扇厚3～5m，体积1.6×104规模（1×1041.6×10现状评价发展期表3-1续七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片10三级电站对岸崩塌体岩性Q4col+dl、δ1/花岗岩位置X:0365717Y:3477445特征该处崩塌体位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，三级电站对岸斜坡发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道，抬高沟床。长250～300m，宽10～30m，厚3～5m，体积约1.2×104m3规模（1×1041.2×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。11三级电站上游200处崩塌体岩性Q4col+dl、δ1/花岗岩位置X:0366025Y:3477057特征该处崩塌体位于七盘沟右岸，“5.12”地震后，三级电站上游200处斜坡发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道，抬高沟床。长50m，宽150～200m，厚5～7m，体积约2×104m3规模（1×1042×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。12三级电站上游坡面泥石流岩性Q4sef、δ1/花岗岩位置X:0364844Y:3478231特征该斜坡位于七盘沟右岸，顺坡长150m，斜坡后缘高程为2100m，沟口高程为2065m，高差35m，斜坡坡角约45°，斜坡物质组成为粉质粘土夹碎石，“5.12”地震后大雨形成坡面泥石流，大量腐殖土和碎石倾泄而下进入七盘沟，前缘宽50m，长150m，扇面积0.75×104㎡，堆积扇厚2～4m，体积1.1×104规模（1×1041.1×10现状评价发展期表3-1续七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片13蓄水池上游坡面泥石流岩性Q4col+dl、δ1/花岗岩位置X:0366341Y:3476314特征该处坡面泥石流位于七盘沟左岸，“5.12”地震后，蓄水池上游斜坡坡面发生大面积垮塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道，抬高沟床。长120m，宽200m，厚5～7m，体积约7.2×104m3规模（1×1047.2×10现状评价发展期14长板沟泥石流岩性Q4sef、δ1/花岗岩位置X:0365142Y:3478832特征该支沟位于七盘沟左岸，长1150m，沟缘高程为2300m，沟口高程为2045m，高差255m，沟床平均纵比降为222‰，沟源地形陡峻，两岸为粉质粘土夹碎石，“5.12”地震岸坡崩塌堆积支沟沟谷，震后大雨形成泥石流，大量粉质粘土和碎石倾泄而下进入七盘沟主沟，堆积扇扩散角30°，堆积扇平面形态呈不规则三角形，前缘宽80m，长120m，堆积扇面积0.43×104㎡，堆积扇厚2～4m，体积0.65×104规模（1×1040.65×10现状评价发展期15干河沟泥石流岩性Q4sef、δ1/花岗岩位置X:0366545Y:3476231特征该支沟位于七盘沟右岸，为老泥石流沟，长3050m，沟缘高程为2900m，沟口高程为2100m，高差800m，沟床平均纵比降为263‰，沟源地形陡峻，支沟发育，沟两岸为粉质粘土夹碎石，沟岸植被发育，植被覆盖率90%。震后大雨形成小规模的泥石流，未有大规模的垮塌，原堆积扇前缘宽300m，长100m，堆积扇面积1.5×104㎡，堆积扇厚2～4m，体积2.25×104规模（1×1042.25×10现状评价发展期表3-1续七盘沟形成区物源特征统计表序号名称基本情况照片16老鹰岩堰塞湖岩性Q4col+dl、zbdn/白云岩位置X:0364393Y:3479352特征该处堰塞湖位于七盘沟中下游老鹰岩滑坡上游，“5.12”地震，老鹰岩岩质滑坡滑塌，堆积于七盘沟主沟道中，堵塞沟道，抬高沟床，形成堰塞湖。根据调查访问，堰塞湖长60m，宽50m，水深8～10m，蓄水量约2.4×104m3。堰塞坝长30m，宽12m规模（1×1042.4×10现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。17黄泥槽堰塞湖岩性Q4col+dl、zbdn/白云岩位置X:0364805Y:3478643特征该处堰塞湖位于七盘沟中下游黄泥槽，“5.12”地震后，崩塌堆积于主沟堵塞沟道，震后大雨黄泥槽沟及小沟发生泥石流，堆积于崩塌体上，抬高沟床，形成堰塞湖。根据调查，堰塞湖长40m，宽10～15m，水深2～4m，蓄水量约1820m3。堰塞坝长20m，宽5m规模（1×1041820现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。183#桥堰塞湖岩性Q4sef、δ1/花岗岩位置X:0366545Y:3476231特征该处堰塞湖位于七盘沟中下游3#桥，“5.12”地震后，3#桥1#崩塌堆积于主沟堵塞沟道，抬高沟床，形成堰塞湖。根据调查，堰塞湖长20m，宽6～8m，水深2～4m，蓄水量约420m3。堰塞坝长15m，宽6m规模（1×104420现状评价现状处于基本稳定～欠稳定。3.3水源条件一定的水源条件是泥石流活动的物质基础之一，七盘沟泥石流的水源主要是大气降水、冰雪融水和地下水，暴雨是泥石流的激发条件。该区地处川西北半干旱暖湿气候区，多年平均降雨532.3mm，最大降雨量712.4mm，日平均降雨量40mm，日最大降雨量51.3mm，10分钟降雨量6.2～7.5mm。降雨量主要集中在5～9月，约占全年降雨量的78%，且多地域性暴雨。每年10月下旬至次年3月2500m高程以上多积雪，次年4～5月缓慢融化，为冲沟补给地表水源。这些降水形式和过程不仅为泥石流形成提供了充足水源，也易导致松散堆积物崩塌、溜滑型系沟道形成堤坝，为泥石流形成创造了条件。4泥石流易发程度及发展趋势4.1易发性初步评价七盘沟泥石流为暴雨沟谷型泥石流。沟域内地形陡峻，河流切割作用强烈，沟谷上游和各支沟纵坡较大，为水源和泥沙的汇聚提供了有利的地形地貌条件；5.12地震后，岸坡滑塌、支沟岸坡崩滑和沟源崩滑，局部水土流失的加剧，支沟泥石流的发育和沟床内大量的松散堆积物为泥石流的发生提供了丰富的松散固体物源，而暴雨则是泥石流形成的主要引发因素。表4-1七盘沟主沟泥石流易发程度数量化评分表表4-2泥石流沟易发程度数量化综合评判等级标准表是与非的判别界限值划分易发程度等级的界限值等级标准得分N的范围等级按标准得分N的范围自判是44～130极易发116～130易发87～115轻度易发44～86非15～43不易发生15～43根据泥石流沟域基本特征和参数，按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220—2006）附录G“泥石流沟的数量化综合评判及易发程度等级标准”，七盘沟泥石流易发程度综合评分为107分（如表4－1），综合判定该沟属于泥石流易发沟。4.2发展趋势七盘沟主沟的侵蚀速度大于支沟的侵蚀速度，沟口扇形堆积发育，扇缘及扇高在明显增长中，变幅为0.5～1.0m“5.12”汶川大地震，七盘沟中游形成三座小型堰堰塞湖，沟道堵塞淤积长度约3km，固体堆积物近400×104m2，松散物贮量大于10×104m3/km25泥石流对高速公路的危险性评价5.1泥石流特征值计算1、泥石流流体重度按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》中表G2查表和现场调查综合分析确定七盘沟泥石流重度，泥石流流体平均重度取1.759t/m3。2、泥石流流速根据现场调查，按泥石流重度判定，七盘沟泥石流均属粘性泥石流，粘性泥石流的流速计算公式有东川泥石流改进公式、甘肃武都地区粘性泥石流计算公式、综合西藏古乡沟、东川蒋家沟、武都火烧沟的通用计算公式。本计算公式选用通用公式Ⅴc＝(Hc2/3×Ic1/2)/nc式中：Vc：泥石流断面平均流速（m/s）；nc：泥石流沟床粗糙率；Hc：计算断面平均泥深（m）；Ic：泥石流水力坡降，采用沟床坡降代替(‰)。计算结果见表5-1表5-1 通用公式计算结果表沟名断面名称1/ncHC(m)IC(‰)VC(m/s)备注七盘沟主沟炸药库132.6188.49.258.95排导槽131.9188.48.66支沟雪花坪沟241.7750.329.61黄泥槽沟301.5896.937.23小沟261.6823.632.283号桥沟211.3633.219.90麻地垭沟191.4452.916.01长板沟181.1339.111.17干河沟191.2412.213.783、清水流量计算按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算断面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下，首先按水文方法计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量，然后选用堵塞系数，按下列公式进行泥石流流量Qc计算。根据下述计算公式计算：QB=0.278×r×i×F式中：r——按小时平均雨强（毫米/小时）设计，用实测最大小时雨强校核；i——产流系数，一般i=0.5—0.9；F——流域面积（平方公里）；据此，求得的各频率下暴雨洪峰流量值，结果见表5-2。表5-2暴雨洪水流量计算结果表分类沟道计算频率S（㎜/h）F（Km2）径流系数（ψ）Qp（m3/s）主沟5%28.551.820.333.012%32.837.991%35.040.54雪花坪沟5%28.50.7940.21.262%32.81.45黄泥槽沟5%28.50.510.20.812%32.80.93小沟5%28.50.7410.21.172%32.81.353号桥沟5%28.51.5640.22.482%32.82.85麻地垭沟5%28.52.3270.23.682%32.84.24长板沟5%28.51.6820.22.662%32.83.06干河沟5%28.53.9480.23.962%32.84.554、频率为P的泥石流峰值流量计算公式：Qc=（1＋φ）·Qp·Dc式中：Qc—频率为P的泥石流洪峰值流量（m3/s）；Qp—频率为P的暴雨洪峰值流量（m3/s）；φ—泥石流泥砂修正系数，φ=（γc－γw）/(γH－γc)；Dc—泥石流堵塞系数值。计算结果见表5-3表5-3泥石流峰值流量计算表分类沟道计算频率1＋φQp（m3/s）DcQc（m3/s）主沟5%1.86833.013184.982%37.99212.891%40.54227.19雪花坪沟5%1.741.261.63.502%1.454.03黄泥槽沟5%1.5990.811.62.072%0.932.38小沟5%1.6761.171.63.152%1.353.623号桥沟5%1.6242.481.76.842%2.857.87麻地垭沟5%1.6373.681.810.862%4.2412.49长板沟5%1.5492.661.87.432%3.068.55干河沟5%1.6633.961.811.842%4.5513.635一次泥石流过程总量计算一次泥石流总量Q计算，根据泥石流历时T（s）和最大流量Qc（m3/s），按泥石流暴涨暴落的特点，将其过程概化成五角形，按下式计算：Q=K·T·Qc式中：K值的变化随流域面积（F）的大小而变化。K—当F<5km2时，K=0.202；当5km2<F<10km2时，K=0.113；当10km2<F<100km2时，K=0.0378；T—泥石流持续时间（s）。计算结果见表5-4。表5—4 一次泥石流过程总量计算结果分类沟道计算频率KQc(m3/s)T(S)Q（m3/s）主沟5%0.0378184.98360025172.082%212.8928970.341%227.1930916.0雪花坪沟5%0.2023.50600424.192%4.03488.20黄泥槽沟5%0.2022.07600250.392%2.38288.17小沟5%0.2023.15600381.322%3.62438.853号桥沟5%0.2026.84600828.602%7.87953.62麻地垭沟5%0.20210.866001315.812%12.491514.33长板沟5%0.2027.43600899.972%8.551035.75干河沟5%0.20211.846001434.912%13.631651.416、一次泥石流固体冲出物一次泥石流固体冲出物按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I提供的计算公式进行计算：式中—一次泥石流冲出固体物质总量（m3）；—一次泥石流过程总量（m3）；—泥石流重度（t/m3）；—水的重度（t/m3）；—泥石流固体物质的重度（t/m3）。表5—5 一次泥石流固体物质总量计算表分类沟道计算频率Q（m3/s）γc（t/m3）γw（t/m3）γHQh（m3）主沟5%25172.081.7591.02.6511579.162%28970.3413326.361%30916.014221.36雪花坪沟5%424.191.69177.392%488.20204.15黄泥槽沟5%250.391.61493.172%288.17107.23小沟5%381.321.655151.372%438.85174.213号桥沟5%828.601.628315.372%953.62362.95麻地垭沟5%1315.811.634505.592%1514.33581.87长板沟5%899.971.579315.812%1035.75363.45干河沟5%1434.911.648563.532%1651.41648.55根据计算结果，七盘沟20年、50年及100年一遇一次泥石流总量大于1×104m3，泥石流峰值流量大于27、泥石流整体冲压力泥石流整体冲压力按《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）3.1－8式计算：式中—单位面积内泥石流冲压力（KN）；—建筑物形状系数，圆形建筑物=1.0，矩形建筑物=1.33，方形建筑物=1.47；—泥石流重度（KN/m3）；—泥石流平均流速（m/s）；—建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角（°）。计算过程主要选择沟口堆积扇断面进行计算。建筑物形状系数按矩形建筑取=1.33，泥石流整体冲压力计算参数及计算结果详见表5－6。表5—6 泥石流整体冲击力计算结果表沟谷γc（t/m3）g(m/s2)Vc(m/s)sinαλб(t/m2)б(