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文档简介
TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"0前言 1\o"CurrentDocument"0.1任务由来 1\o"CurrentDocument"0.2地质灾害的危害程度 1\o"CurrentDocument"0.3工作的目的与任务 1\o"CurrentDocument"0.4前人地质工作研究程度 1\o"CurrentDocument"0.5勘查工作的依据 1\o"CurrentDocument"0.6勘查工作概况及工作质量评述 2\o"CurrentDocument"1自然和地质环境条件 3\o"CurrentDocument"位置与交通 3\o"CurrentDocument"气象、水文 3\o"CurrentDocument"121气象 3\o"CurrentDocument"122水文 4\o"CurrentDocument"2区域地质环境条件 6\o"CurrentDocument"地形地貌 6\o"CurrentDocument"地层岩性 7\o"CurrentDocument"地质构造与地震 7\o"CurrentDocument"地质构造 7\o"CurrentDocument"新构造运动 8\o"CurrentDocument"地震 8\o"CurrentDocument"水文地质条件 9\o"CurrentDocument"人类工程活动 9\o"CurrentDocument"3泥石流形成条件分析 11\o"CurrentDocument"地形地貌及沟道条件 11\o"CurrentDocument"汇流形成区的地形地貌条件 11\o"CurrentDocument"流通补给区地形地貌条件 12\o"CurrentDocument"堆积区的地形地貌条件 12\o"CurrentDocument"物源条件 12录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"321崩滑堆积物源 13\o"CurrentDocument"322沟道堆积物源 143.3.3坡面侵蚀物源 17324泥石流物源的转化关系 18\o"CurrentDocument"3.3水源条件 18\o"CurrentDocument"4泥石流基本特征 20\o"CurrentDocument"泥石流灾害史及灾情、危害性分析 20\o"CurrentDocument"泥石流灾害史及灾情 20\o"CurrentDocument"泥石流危险区范围及险情 21泥石流堵溃下游河道的可能性及危害分析 21\o"CurrentDocument"泥石流各区段冲淤特征 24\o"CurrentDocument"421汇流形成区冲淤特征 24\o"CurrentDocument"422流通补给区冲淤特征 25\o"CurrentDocument"423流通堆积区冲淤特征 25\o"CurrentDocument"泥石流堆积物特征 25\o"CurrentDocument"431泥石流堆积物颗粒特征 25\o"CurrentDocument"432泥石流堆积物叠置关系及成因分析 26\o"CurrentDocument"泥石流发生频率和规模 26\o"CurrentDocument"泥石流的成因机制和引发因素 27\o"CurrentDocument"5泥石流基本特征值的计算 28\o"CurrentDocument"泥石流流体重度 28\o"CurrentDocument"现场配方法 28\o"CurrentDocument"查表法 28综合取值 28\o"CurrentDocument"泥石流流量 29\o"CurrentDocument"521 雨洪法 29522 形态调查法 30523综合取值 30\o"CurrentDocument"一次泥石流过流总量 30一次泥石流固体冲出物 30\o"CurrentDocument"泥石流整体冲压力 31\o"CurrentDocument"泥石流中单块块石最大冲击力计算 31\o"CurrentDocument"泥石流爬高和最大冲起高度 31\o"CurrentDocument"泥石流弯道超高 32\o"CurrentDocument"6泥石流发展趋势分析 33\o"CurrentDocument"泥石流易发程度分析与评价 33\o"CurrentDocument"泥石流的发生频率和发展阶段 35\o"CurrentDocument"泥石流发展趋势预测 35\o"CurrentDocument"7既有防治工程评述及泥石流防治方案建议 35既有防治工程评述 35\o"CurrentDocument"防治工程方案布置原则 37\o"CurrentDocument"防治工程设计参数建议 37\o"CurrentDocument"防治工程方案建议 38\o"CurrentDocument"防治工程方案建议各类建筑材分析与评价 38环境影响评价 38\o"CurrentDocument"对周边环境的影响 38\o"CurrentDocument"交通影响 38\o"CurrentDocument"综合评价和结论 38\o"CurrentDocument"地质灾害防治效益评估 38\o"CurrentDocument"经济效益评估 38\o"CurrentDocument"社会效益评估 39\o"CurrentDocument"环境效益评估 39\o"CurrentDocument"减灾效益评估 39\o"CurrentDocument"10结论与建议 39\o"CurrentDocument"结论 39\o"CurrentDocument"建议 40附图:四川省巴塘县通戈顶沟沟泥石流勘查报告附图册四川省巴塘县通戈顶沟沟泥石流照片集附件:四川省巴塘县通戈顶沟沟泥石流勘查岩土室内试验报告四川省巴塘县通戈顶沟沟泥石流勘查水样简分析报告0前言0.1任务由来根据巴塘县国土资源局招标投标工作结果,确定xxxxx有限公司承担巴塘县通戈顶沟泥石流的勘查、可研和初步设计工作。0.2地质灾害的危害程度据当地调访格桑旺堆(64岁),格桑纪村(33岁),波布(64岁)和县志的资料及县政府知情者,通戈顶沟自1989年4月地震以来,车日滑坡便不断地活动,九十年代中期便开始暴发泥石流,但泥石流均在沟道流通段内淤积,没有流到堆积扇区域,直到1998年8月28-30日暴雨后,30日暴发数百年一遇的泥石流。此后1999年仅有夹沙水流,2000年又暴发规模较大的泥石流,2001年为夹沙水流。1998泥石流是当地被调访者所见到的最大的泥石流,以前他们从未见过此沟暴发泥石流,也未听到其祖辈谈及泥石流事宜。说明该沟至少已有100多年没有暴发过泥石流。但从现有堆积扇的7m高的剖面结构分析可知,从沟床底部到5m高的剖面为泥石流堆积,5-7m为洪积物。这表明历史上该沟间断性地暴发过泥石流,而且规模也较大。因此,通戈顶沟泥石流目前危害等级为大型,一旦再次暴发大规模的泥石流灾害,将会对沟口通戈顶居民造成危害。因此,对通戈顶沟进行勘查和治理显得必要而紧迫。0.3工作的目的与任务为查明通戈顶沟泥石流发育的自然环境、形成条件,泥石流的基本特征及危害,为泥石流应急治理方案选择和治理工程设计提供地质资料。其主要任务:(1)查明形成泥石流的物源条件,包括物源类型、分布范围、可转化为泥石流的松散固体物质储量及泥石流固体堆积物的粒度沿沟道的变化特征等;(2)查明形成泥石流的沟道条件,包括沟道的宽度、长度、弯曲度、纵比降、跌坎、卡口等沟道特征,特别是泥石流堆积扇的发育特征及沟道泄流能力;(3)查明形成泥石流的水源条件,包括降雨量、水库、堰塞湖等水体对形成泥石流的补给特征;(4)调查泥石流沟道上、中、下游及支沟汇入主沟口等典型断面的过流特征,推算不同设计频率下泥石流的水文特征值(流体重度、水位、流量、流速、一次性固体物质冲出量、弯道超高、冲击力等);(5)综合分析研究泥石流的暴发频率、活动规律,预测泥石流的发展趋势与可能的危害,划定泥石流灾害的危险区范围,调查泥石流危害特征;(6)调查已有泥石流治理工程的效果,针对拟进行工程治理的地段和部位进行必要的工程地质勘查,提供满足工程设计需要的平剖面图和工程地质参数;(7)调查工程治理区的水电、原材料供应、施工道路、作业场地、工程占地拆迁等施工条件。(8)编制治理工程可行性研究报告,提出两套治理方案并进行技术经济比较,推荐治理方案。在推荐治理工程方案的基础上编制治理工程初步设计。0.4前人地质工作研究程度工作区因受自然、交通条件的制约,地质研究程度较低。从上世纪60年代起,四川地矿局组织地质队伍先后对该区开展了区域地质、区域矿产、区域化探等基础地质工作,取得了大量成果和基础地质资料。1.1961〜1962年,四川省地质局第一区测队进行了1:100万区域地质草测。2.1966〜1971年,四川省地质局第三区测队开展了1:100万区测工作。编写了相应比例尺的地质矿产图和区调报告。3.1972〜1976年,四川省地质局第三区域地质测量队进行了1:20万波密幅区域地质调查,基本查明了区内地层、构造、岩浆岩等地质情况。综合评述:以上资料为本次泥石流勘查工作奠定了基础。0.5勘查工作的依据本次勘查依据及参照和文件和规范主要有:1、项目中标合同书;2、《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DT/T0220—2006);3、《岩土工程勘查规范》(GB50021--2001);4、《地质灾害防治工程勘察规范》(重庆市地方标准);5、《地质勘查坑探规程》(DZ0141-94);6、《原状土取样技术标准》(JGJ89-92);7、《工程测量规范》(GBBV50026-93);
8、《国家水准测量规范》;9、《国家三角测量和精密导线测量规范》;10、《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218〜2006);11、《地质勘探安全规程》(AQ2004-2005)。0.6勘查工作概况及工作质量评述项目组在合同签订后,迅速收集资料,制定泥石流野外勘查方案,于2012年6月28日组织人员和设备出队,开始进行勘查准备工作,2012年7月7日完成第一阶段野外勘查工作,基本完成了工程地质调查测绘、坑槽探工程、泥石流堆积物颗粒级配现场筛析和取样试验等。2012年7月8日,项目组收队进入室内资料整理和报告编制工作,至2012年7月29日,按合同规定顺利完成了勘查报告,提交省巴塘县国土资源局组织专家组审查。本次完成的主要勘查工作量详见表0—1。500,1:200地形图和地质剖面,施工了槽探等山地工程,揭示了堆积扇物质组成、叠置形式、拟布工程区岩土工程特性。在形成区、流通堆积区主要调查了不良地质体及发育状况、松散物源的规模、性质、分布、产状、稳定性、补给长度、植被覆盖率和沟冲淤变幅和堵塞情况,对流通区沟谷的纵横剖面形态及几何尺寸、沟床坡度、糙率、河沟两岸山坡坡度、稳定性等进行了重点调查。工作手段选择和工作精度与质量满足《泥石流灾害防治工程勘查规范》的要求。在本次勘查过程中,各个专业、各个环节均按设计和相应的规范进行,勘查工作总体质量优良。编号项目名称单位完成工作量编号项目名称单位完成工作量 .工程测量断面测量1:200剖面测量km1.51:500剖面测量km2.51:2000剖面测量km4.60地形测量1:1000地形数字化测图km20.7041:10000地形数字化测图km25.746定点测量组日3GPS控制测量(E级)占八、、3图根点测量(导线控制)占八、、20二工程地质测绘1:1000工程地质测绘km20.7041:10000工程地质测绘km25.746三探 槽m3/个104/6四岩土工程验槽组日3五实验浆液配比试验33土工实验(颗粒级配)22表0-1通戈顶泥石流完成勘查工作量表本次通戈顶沟沟泥石流勘查方法以地面调查为主,调查路线从堆积扇的水边开始,沿沟谷步行调查至沟源,对可能布置防治工程的堆积扇及沟谷进行了重点勘查,测量了1:10000,1:1000,1:图1-1通戈顶沟交通图「作x仝即时宽忸图1-1通戈顶沟交通图「作x仝即时宽忸1自然和地质环境条件位置与交通本次工作对象巴塘县通戈顶沟泥石流,位于巴塘县西南侧约5km处。其沟口为巴塘县通戈顶村。地理位置如图2-1所示。流域所在地巴塘县巴曲河高山河谷地貌区,青藏高原东缘,金沙江中游。通戈顶沟泥石流位于四川省甘孜州巴塘县西南侧,沟口沟口地理位置东经99°04,51.23〃,北纬29°58,28.63〃,沟域形态为叶片状,沟域纵向长度4.6卜!^平均宽度1.25km,沟域面积5.746km2。沟域最高点高程位于源头4231m,沟口与巴曲河交汇处高程为2515m,相对高差1716m。主沟长度4.626km,沟谷平均纵坡降370.95%。。本次勘查以灾害影响区(流域分水岭和威胁范围)为基本勘察范围。在地理位置上,工作区紧邻巴塘县,流域的堆积扇上有国道318公路通过,交通方便;流域腹地内无村庄分布,只有小道进入沟道内,且进入沟道约1km处有一15m的陡坎,沟内交通极不方便。因此通戈顶沟沟口位置交通方便,而沟域内交通条件差。
气象、水文气象1、气象条件勘查区属于亚热带气候区,但受地形海拔高差、南北走向的山脉和大气环流的因素影响,县域除金沙江河谷外,大部分地区却属于大陆性季风气候,并明显具备青藏高原亚湿润气候区的特点。具体地说,随着地形海拔高差的变化,境内气温、日照、无霜期等气候指标垂直变化显著,从山脊到河谷依次出现永冻带、寒带、亚寒带、寒温带、中温带、暖温带和亚热带。其中海拔4600米以上的山脊和山峰为永冻带和寒带;海拔4200〜4600米的高山地带属亚寒带,常年气温<2℃、三0℃以上活动积温持续天数<180天,总积温1100℃,日照时间长,没有绝对的无霜期;海拔3000〜4200米的地带属寒温带气候,年均气温2℃〜8.4℃,10℃以上活动积温<1700℃,年均日照时数为2300小时,无霜期为30〜119天;海拔2800〜3000米半高山地带属温带气候,年均气温在8.5℃〜11.4℃之间,10℃以上累计活动积温1700℃〜3100℃,持续日数为120天〜200天,平均日照时数1910小时,无霜期为120〜180天;海拔2800米以下的干旱河谷地带属亚热带气候,年均气温在11.4℃〜16℃之间,10℃以上累计活动积温3100℃〜4741℃,持续日数达190〜270天,年日照时数为1916〜2450小时,无霜期为184〜290天。在不同的气候带,降水量也有垂直变化规律,降水量和降水日数随着地形海拔高度的降低而减少,即由高山到河谷降水量和降水日逐渐减少。降水量的季节分配也是极不均匀的,5〜9月降水量约占全年总降水量的91%,其中对生产和生活影响较大的暴雨最早开始于6月上旬、最晚结束于9月下旬。据多年气象观测资料,一般年降水量500〜900毫米,一日最大降水量46毫米,一小时最大降水量25毫米,十分钟最大降水量10毫米。县内主要生产和生活区域以寒温带、中温带、暖温带和亚热带气候为主,其总体特征是四季变化不显著,旱、雨两季分明,且雨热同步、冬长夏短。勘查区地处泥石流最重度危险区,雨量15mm以上,就可能激发山洪和泥石流。据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》所附暴雨量等值线图,通戈顶沟区域的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为7.5mm、12.5mm、37mm,在P=5%的条件下,1/6h、1h、24h雨强可分别达到14.475mm、20.375mm、39.25mm。激发泥石流的主要水源条件是暴雨。由此可见,少见的高强度集中暴雨,是导致泥石流暴发的主要原因之一。由于1984年4月发生地震后,通戈顶沟内不良地质现象发育,松散物源量大增,其激发雨量可能还更低。勘查区降雨较丰沛,且雨量集中,其雨强完全可以满足激发泥石流的条件,暴雨是该泥石流的主要引发因素。水文通戈顶沟属于巴曲河流域,为巴曲河左岸一级支流。巴塘县境内河流绝大部分为金沙江水系,唯有海子山以东的无量河源头支沟属于雅碧江水系。金沙江自白玉县沙马乡与巴塘县甲英乡交界的水车系入境,沿巴塘县与西藏、云南的边界流经地巫乡的四顶坝村出境,金沙江巴塘段全长167.1公里,平均流量为943立方米/秒,年总径流量为297.19亿立方米;金沙江在巴塘县境内有巴曲(巴楚河)、莫曲、定曲等3条主要支流和40余条不同级次的溪沟,水系形态呈羽毛状或树枝状分布,受冰雪融水及大气降水的影响,具有暴涨暴落的特点。除河流外,境内还有大小不等的高原湖泊107个,总面积达12.6平方公里。通戈顶沟位于巴曲河下游段,河谷宽窄相间,宽50-200m,通戈顶沟沟口正处于巴曲河的卡口处。相对整段河流,通戈顶沟沟口段正处于河谷变窄处,因此输沙能力相对较强。通戈顶沟支沟较为发育,两侧均有支沟汇入,如1#支沟位于右侧,而2#支沟则位于左侧,均于主沟出山口以下汇入主沟道。相对而言,右侧的汇水区域远大于右侧。支沟均为季节性沟道,具陡涨陡落的山溪性水流特征。沟域内没有水库、湖泊等地表水体,因此,泥石流暴发的水源条件主要为暴雨作用下沟谷中产生的短时的洪水。2区域地质环境条件地形地貌勘查区处于金沙江上游东岸河谷地带与沙鲁里山脉西麓之间,地势随金沙江走向由北西向东南倾斜,全县平均海拔3300米以上,最高点为巴塘县与理塘县交界处的格聂峰,海拔高程6204m,另有党结真拉等峰十余座海拔5000米以上的高峰;最低点为西南角地巫乡热思村金沙江边,海拔高程为2240m,县境最大相对高差3964m。县域地貌属川西北高原地区一川西山地之横断山脉北段,可具体划分为三个地貌小区。其中北部极高山、丘状高原小区,地处巴曲(巴楚河)、莫曲、定曲的上游和发源地,约占全县幅员面积53.5%。山脉海拔均在3300米以上,主要山峰多在海拔5000米以上,并终年积雪,山原海拔一般在4600米左右,山体高大,地形切割较深,相对高度一般在1000〜2000米间。中东部半高山、山原小区,位于巴曲、莫曲中游地带,约占全县幅员面积20.7%。海拔在2800〜3300米之间,地貌特点为高山和峡谷对照鲜明,河流切割较剧烈,但河滩比较宽阔,谷地与高山相对高差一般在2000〜3000米左右。中南部高山峡谷小区,位于金沙江东侧的河谷地段和巴曲、莫曲、定曲下游的干旱河谷地带,约占全县幅员面积25.8%。地貌特点为河流深切,多呈“V”型河谷,山高、坡陡、谷深,山体被河流和洪水切割剧烈,地形海拔均在2800米以下。地层岩性工作区出露二叠系下统上段地层,其外围分布二叠系下统中段、寒武系(下中统下段、上段和上统额顶组)地层。二叠系下统中段主要为一套深变质片岩。由老到新分述如下:1、二叠系下统上段第一组(P「)岩性为:紫红色页岩夹黄褐色变质细砂岩、板岩及少量大理岩。该组地层下未见底,岩石变质程度不高,页岩基本保持了原有结构,紫红色页岩从上至下所占比重有增大的趋势,该组地层中有较多基性侵入岩脉,岩脉变质程度普遍较高。2、二叠系下统上段第二组(Pc-2)岩性为:灰白色中〜薄层大理岩夹云母石英片岩、变质砂岩。1该组地层上未见顶。3、松散堆积层(Q)不同成因的松散堆积层分布位置不同。残坡积松散堆积土层(Qel+dl)主要分布在流域上游及缓坡地带,弱胶结;滑坡堆积土层(Q4del)主要分布于流域内滑坡部位,为碎块石土,结构较紧密,一旦滑动进入沟道,易被洪流侵蚀带走参与泥石流活动;泥石流堆积层(Qjef)分布于形成流通区及堆积区的沟床和两岸阶地上;冲洪积松散堆积土层(Qal+Pl)分布于巴曲河两岸阶地上,由漂卵石4层夹砂土及粘性土构成,其中漂卵石约占50〜70%,磨圆度较差,岩石类别为W类。地质构造与地震地质构造巴塘县地跨松潘-甘孜地槽褶皱系、三江地槽褶皱系两个一级大地构造单元和义敦优地槽褶皱带、巴塘优地槽褶皱带两个二级大地构造单元,并分属于义敦地向斜、中咱地背斜和巴塘地背斜三个三级大地构造单元,区域地质构造极其复杂,其中德来-定曲和金沙江两条深断裂带纵贯县境南北。区内地层除缺失中生代的侏罗纪、白垩纪外,从寒武纪到新生代各纪地层均有分布,其中以二叠纪、三叠纪地层分布最广。区内早中寒武世、早奥陶世和晚二叠世、三叠世曾发生规模不等的火山活动,其中晚二叠世、三叠世火山活动尤为普遍和强烈;燕山期一喜马拉雅早期有大规模的岩浆侵入活动,由北西向南东形成了巨大的花岗岩岩带。复杂的地质构造为地质灾害的形成与发生提供了有利的地质构造条件。新构造运动巴塘县境内区域地质构造特殊,新构造和地震活动频繁,地形地貌复杂,山高谷深、地势陡峭,各种坡面或阶地上冰川堆积、崩塌堆积、冲洪积、残坡积等第四系松散堆积物呈面状或裙状广泛分布,由于局域性季风气候干燥、季节和昼夜温差的,季节性集中降水,沟谷水流落差大、暴涨暴落,加之天然林逐年减少,故境内泥石流、滑坡、崩塌、危岩及潜在不稳定斜坡等不同类型的地质灾害都很发育。据成都理工大学2003年的调查结果,巴塘县境内仅318国道海子山〜竹巴笼156km的路段即发育规模不等的泥石流141处、滑坡42处、崩塌56处;另据四川省地质矿产勘查开发局化探队2005年的调查结果,巴塘县东部自北向南分布有德达一措拉一巴塘一竹巴龙318国道沿线滑坡、泥石流、危岩、不稳定斜坡高易发区和昌波一中心绒一地巫滑坡、不稳定斜坡高易发区,这两个地质灾害高易发区约占全县总面积的17%,其均属于县境内主要生产和生活区域,人口相对比较集中。地震根据《中国地震动参数区划图GB18306-2001》,巴塘县县级以上城镇(第一组)抗震设防烈度为8级、设计基本地震加速度值0.15g(第一组)。巴塘是我国西南地区地震活动集中的地区之一,受近南北走向金沙江断裂、北西-南东走向理塘断裂、北东-南西走向巴塘断裂等新构造影响,地震活动较频繁,据史料记录,1722年以来至今县境及临近地区共发生6级以上地震4次,其中1870年发生6.5级地震、极震区在巴塘县核桃坪至长办水文站,1920年在临近巴塘的西藏芒康发生6.75级地震、烈度为IX度,1923年在巴塘发生6.25级地震,烈度为训I度;1989年4月16日在巴塘县发生6.7级地震,4月25日再次发生6.7级余震,5月3日又发生6.4级和6.2级余震。至9月30日,余震(M三1.0)共达1.96万次。地震造成山坡崩塌、滚石、地裂、房屋破坏严重。据地方政府统计,地震造成巴塘县及临近地区9人死亡,重伤34人,经济损失达4亿元人民币,此次地震震后恢复重建家园工程项目直至1992年10月才全面竣工验收。距离目前最近的一次破坏性地震是发生于1996年12月21日16时39分的5.5级地震,地震的宏观震中位于巴塘县茶洛乡一白玉县沙马乡间的山区,极震区烈度为皿度,地震造成2人死亡,重伤13人,轻伤47人,因房屋损坏暂不能居住的人数约1500人,导致巴塘县直接经济损失2224万元,其中夏塞银矿、措莫隆锡矿、三。五银铅矿等矿山企业因坑道垮塌阻塞下陷、厂房基础移位裂损、部分机械埋没等震害造成的直接经济损失就高达365万元。水文地质条件勘查区的地下水类型主要为以松散岩类孔隙水和沉积岩类裂隙孔隙水两类。基岩裂隙水赋存于各岩类裂隙中,其对岩质边坡稳定性的影响是十分显著的,大多数岩质边坡的变形和破坏与地下水活动有关,一般情况下,地下水位线以下的边坡透水岩层,受到浮力的作用,而不透水岩层的坡面受到静水压力的作用。充水的张开裂隙承受裂隙水静水压力的作用。地下水的渗流,将对边坡岩土体产生动水压力。水对边坡岩体还产生软化或泥化作用,在寒冷地区,渗入裂隙中的水结冰,产生膨胀压力等,使岩土体的抗剪强度大为降低,促使边坡产生变形破坏。孔隙水赋存于第四系松散堆积层块碎石土层中,其基本特征是与大气水和地表水的联系密切,由于坡体由松散块碎石土构成,多具架空结构透水性好,调查区位处高山峡谷地区,且表层覆盖有较厚层的松散图层,地下水难以贮集,富水性差。堆积体结构松散,有利于大气降雨入渗,在雨季,特别在大雨或持续小雨期间,降雨渗入松散层中,形成潜水或上层滞水,有利于地质灾害的发生。地表水主要受大气降水影响,地表水对坡体的冲刷主要为大渡河及各级支沟、冲沟的流水,而且年水位受季节影响较大。通戈顶沟地下水主要有基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙水两种类型,主要受大气降水的影响,主要排泄至通戈顶沟及主河巴曲河。人类工程活动勘查区内人类工程、生产生活活动对地质环境的扰动主要表现在以下:1、修建公路。G318公路从沟口堆积扇中部跨过,目前公路与沟道的交叉方式为渡槽,在泥石流排导工程实施之前,通戈顶沟每次暴发泥石流灾害均造成6318国道路面路基损毁,严重影响国道的通行安全。后在交通部门主导下,对通戈顶沟进行了泥石流灾害治理。由于沟道高于地面,过公路段设计为渡槽型式。图2-6沟口G318国道通过堆积扇2、修建房屋,开垦土地沟口除了修建国道以外,另外一个重要的人类活动是房屋建设及土地开垦,目前沟道两侧修建有大量居民房屋,并侵占沟道开垦土地,对沟道过流断面有一定的挤占,使得沟道与保护对象之间无缓冲区域,当通戈顶沟暴发大规模泥石流,流体漫出排导工程后,将严重危害沟道两侧居民和耕地。图2-7沟口修建房屋和开垦土地挤占沟道沟域内耕地较少,无居民居住,人类活动影响较小。图2-8沟域内人迹罕至序号支沟名称沟长(km)沟域面积(km2)相对高差(m)平均纵坡(%。)1通戈顶沟4.6265.746序号支沟名称沟长(km)沟域面积(km2)相对高差(m)平均纵坡(%。)1通戈顶沟4.6265.7461716370.9521#支沟2.2580.633727321.97表3-1通戈顶沟各主要支沟基本特征统计表沟域内山高坡陡,平均坡度在30°以上,沟谷纵坡较大,特别是主沟上游段泥石流形成区段沟道纵比降在450%。以上,有利于降雨的汇集,根据不同地段坡度、植被情况、斜坡结构特征等的差异,降雨的径流系数一般在0.2〜0.3左右,为泥石流水源的汇流集中提供了基础。图3-1 主沟汇流形成区沟道图3-21#支沟形成区沟道图3-3主沟流通补给区沟道图3-41#支沟流通补给区沟道3.1.1汇流形成区的地形地貌条件该区人迹少至,该段沟道较狭窄,多呈“V”字型,两侧平均坡度为35°。该区岩性主要为二3泥石流形成条件分析地形地貌及沟道条件通戈顶沟沟沟域形态为叶脉状,支沟不发育,沟域形态受构造影响呈不对称分布,其左岸汇水面积远大于右岸,支沟也多发育于沟域右岸,1#支沟发育于右岸,支沟沟谷较长,纵比降大,且受地形影响,1#支沟径流量大于主沟。通戈顶沟及各支沟基本特征统计见表3—1。通戈顶沟主沟沟域沟域纵向长度4.6围,平均宽度1.25km,沟域面积5.746km2。沟域最高点高程位于源头4231m,沟口与巴曲河交汇处高程为2515m,相对高差1716m。主沟长度4.626km,沟谷平均纵坡降370.95%。。同时,由于地形陡峻,为崩塌、滑坡等不良地质现象的发育提供了有利条件,特别是5.12地震后,区内新增大量的崩滑现象,为泥石流增加了松散固体物源,且沟谷纵坡较大,也为松散固体物质的搬运和参与泥石流活动提供了有利的地形条件。通戈顶沟泥沟域没有典型的清水区,由汇流形成区、流通补给区、堆积区组成。根据泥石流形成条件和运动机制及泥石流松散固体物源的分布,将沟域划分为三片:主沟2900m以上段,各支沟上游植被发育,受1989年地震影响,上游发育有多处滑坡崩塌等不良地质现象,物源丰富,因此划为泥石流汇流形成区;2600m至2900m段沟道两岸有多处不良地质现象,沟床堆积物丰富,沟谷狭窄,发育多处跌坎,纵比降大,有利于泥石流运动,可划为泥石流流通区补给;2600m以下段沟道相对宽缓,为泥石流的堆积区。表3-2通戈顶沟主沟特征表区域面积(km2)沟长(m)沟道高程范围(m)高差(m)沟床纵比降(%。)堆积区0.2116622515〜260080120.85流通补给区2.16212132600〜2900300247.32汇流形成区3.37327512900〜42311331483.82表3-2通戈顶沟1#支沟特征表区域沟长(m)沟道高程范围(m)高差(m)沟床纵比降(%。)流通堆积区2812620〜270080284.70汇流形成区19772700〜3347647327.26叠系下统上段。地表局部出露基岩,总体覆盖层较薄,且细颗粒物质丰富,表层风化较强,1989年地震前植被覆盖率高,大多为原始森林。地震后,山体表层发育大量崩塌滑坡等不良地质现象,破坏了原有的生态条件,为泥石流的发育提供了大量松散固体物源。另该区局部地段两岸岸坡上表层滑塌现象非常发育,植被破坏较严重,水土流失可能加剧,因而新产生大量坡面侵蚀物源区。沟床基本出露基岩,跌坎发育,沟道内有大量碎块石、巨块石,直径一般大于3.0m。本区主要为泥石流的形成提供水源和提供水动力条件。流通补给区地形地貌条件泥石流流通区高程介于2600〜2900m之间,平均纵坡降247.32%。,横断面多呈“V”形向“U”形过渡,上段沟道下切严重,谷底一般宽5〜15m(见图3-3),下段沟床逐渐变缓。流通区地形切割强烈,地势陡峻沟道两侧一般发育较宽的阶地平台,沟道深切严重。该区沟谷岸坡陡峻,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,为泥石流的发育提供了大量松散固体物源。另该区局部地段两岸岸坡上表层滑塌现象非常发育,植被破坏较严重,水土流失可能加剧,因而新产生大量坡面侵蚀物源区。流通区宽窄相间,在沟床纵比降相对较宽缓段,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。综上所述,通戈顶沟形成流通区的地形地貌条件及地质结构特征决定其成为泥石流的主要松散固体物源分布区,同时,山高坡陡的特点也为这些松散固体物源易于参与泥石流活动,为泥石流的形成提供了有利条件。堆积区的地形地貌条件2600m以下通戈顶沟的堆积区,沟长约662m,挤压巴曲河使其该段河形弯曲。堆积区地形呈喇叭状,其前缘直抵巴曲河,前缘宽400〜500m,后部宽60〜130m,纵长750m,坡度前缓后陡,前缘近巴曲河坡度5〜12°,后缘坡度较陡,坡度在8〜20°,沟床平均纵坡降120.85%。,泥石流堆积扇面积约0.21^2。扇区堆积厚度20〜35m左右,扇区泥石流堆积物方量约180义104m3,扇区堆区物质基本不会参与泥石流活动,有利于泥石流物质的淤积。物源条件通戈顶沟泥石流松散固体物源较丰富,且物源分布相对较为分散,整个沟域基本所有区域都有不良地质现象发育。本次勘查共调查物源点9个,物源类型主要包括崩滑堆积物源(5个)、沟道堆积物源(3个)和坡面侵蚀物源(4个)等三类。据勘查统计计算的结果,沟域内崩滑堆积固体物源总量为33.82X104m3,可能参与泥石流活动的动储量为7.79X104m3;沟道堆积固体物源总量为17.5X104m3,可能参与泥石流活动的动储量为6.5X104m3;坡面侵蚀固体物源总量为11.14X104m3,可能参与泥石流活动的动储量为2.96X104m3o共计有松散固体物源量62.46X104m3,可能参与泥石流活动的动储量为17.25X104m3。表3-3沙吉沟及支沟泥石流物源情况汇总统计表沟名崩滑堆积物源(104m3)沟道堆积物源(104m3)坡面侵蚀物源(104m3)合计(104m3)物源总量动储量物源总量动储量物源总量动储量物源总量动储量通戈顶沟33.827.7917.56.511.142.9662.4617.25各物源点分布情况平面图01。崩滑堆积物源1、基本情况通戈顶沟流域内不良地质灾害体主要为滑坡、崩塌(含不稳定斜坡)及其堆积体,为点状分布,集中分布于形成流通区,据本次勘查,通戈顶沟沟域内共发育不同规模滑坡(含不稳定斜坡)及其堆积体3处,崩塌2处。这些滑坡为泥石流提供物源量33.82X104m3,其中可参与泥石流活动的动储量为7.79X104m3,为通戈顶沟泥石流的主要物源类型。各不良地质灾害物源点基本情况详见表3-5。2、不良地质灾害体参与泥石流活动的方式不良地质灾害体参与泥石流活动的方式主要包括三种:一种是滑坡堆积物堆积于沟道内的,在暴雨洪水或泥石流冲刷下,堆积体被冲刷、裹挟而参与泥石流活动,可参与泥石流活动的物质主要为进入沟道内可能被洪水冲切的部分和该部分被带走后,堆积体上部将滑塌达到稳定休止角以上的部分,视其对沟道的堵塞情况及堆积坡度和稳定性、堆积物颗粒特征和结构差异、稳定休止角的差异,其可能参与泥石流活动的物源量一般占40〜70%;第二种情况是残留在坡体上的松散堆积体及滑坡坡积物分布于斜坡下部,但未进入沟床的情况,其参与泥石流活动的方式主要在暴雨冲刷下,部分物源进入沟道,再被泥石流裹挟带走,由于其运动路径和过程相对较长,运动中部分物质仍可能被斜坡上的树木阻挡或缓坡地带缓冲而停积,因此其可能参与泥石流活动的比例相对较小,且主要以细粒物质为主,视堆积坡度及堆积物颗粒级配的不同,其可能参与泥石流活动的物源量一般占10〜30%;第三种情况为目前仍存留于斜坡体上,但处于不稳定状态,可能发生整体破坏的滑体,其可能堵塞下方沟道,然后被冲溃并参与泥石流活动,视其坡度、所处斜坡位置及可能运动的速度、滑体颗粒级配特征及下方沟道特征的差异,其可能参与泥石流活动的物源量可占50〜70%左右。
表3-4通戈顶沟沟泥石流滑坡堆积物源情况统计表编号类型位置稳定性物源总量(万m3)物源动储量(万m3)补给方式补给条件H01滑坡通戈顶沟中游右岸欠稳定19.343.84前缘解体,洪水或泥石流冲刷暴雨、洪水或泥石流冲刷H02滑坡通戈顶沟中游左岸欠稳定3.962.15土体运动进入沟道,洪水或泥石流冲刷暴雨、洪水或泥石流冲刷H03滑坡通戈顶沟上游欠稳定10.281.8洪水或泥石流裹挟、坡面冲刷、前缘解体暴雨、洪水或泥石流冲刷小计33.587.79表3-5通戈顶沟沟泥石流崩塌堆积物源情况统计表编号类型位置稳定性物源总量(万m3)物源动储量(万m3)补给方式补给条件B1崩塌1#支沟下游左岸基本稳定7.00.84坡面冲刷暴雨、洪水冲刷B2崩塌1#支沟下游左岸基本稳定4.80.43洪水或泥石流裹挟、坡面冲刷暴雨、洪水或泥石流冲刷小计29.243.293、典型物源特征及补给方式分析(1)H1滑坡(中游左岸)该滑坡体位于通戈顶沟沟口左岸,其滑坡体是5.12地震诱发的,堆积体上陡下缓,上部坡度约40〜42°,下部约35〜38°,平均约39°。堆积体顶部呈锥状,底部最厚度达500,平均厚度达40m,主要以碎块石为主,表层粘粒粒径0.2〜0.5cm,含量达25%,碎石粒径0.5〜20cm,含量达50%,块石最大粒径2.5m,含量达25%。滑体长120m,宽800,平均厚4m,面积约9.6X10402,体积约19.34X104m3,堆积体在暴雨冲刷下形成多条冲沟,冲沟深度平均有3m,最深处达6m,冲出物质直接补给泥石流。目前滑坡堆积体整体基本稳定,产生再次滑动的可能性较小。仅坡体前缘在水流倾蚀作用下可能产生小范围局部垮塌,从而补给泥石流。图3-10H1滑坡侵蚀模型图图3-11H1滑坡堆积3.84X104m3H01滑坡位于沟道流通补给段,主沟属于强烈侵蚀下切沟道,沟道再次下切的深度较大。因此滑坡堆积体补给泥石流的方式为前缘垮塌,牵引后部局部少量土体下滑。在堆积体前缘坡度达到自稳坡度(据现场调查,35°-37°)3.84X104m33.2.2沟道堆积物源沟道堆积物源主要为原沟道的堆积物,在5.12地震后,部分支沟崩滑物源及坡面侵蚀物源在暴雨作用下形成新发生泥石流,经不同距离的搬运转移而成为新生的沟道堆积物源,在沟域内分布广泛,尤其是通戈顶沟主沟老沟道堆积物源异常丰富,成为通戈顶沟泥石流主要物源类型之一。本次勘查共调查沟道堆积物源点5处,物源总量97.5X10403,其中可参与泥石流活动的物源量为23.5X104O3,为通戈顶沟泥石流的又一重要物源类型。各沟道堆积物源点基本情况详见表3-7“泥石流物源特征统计表”。沟道堆积物源参与泥石流活动的方式主要为沟床的揭底冲刷,其可参与泥石流活动的物源量主要为沟底拉槽下切可能掏蚀的部分及拉槽下切后,两侧岸坡可能失稳进而参与泥石流活动的物源两部分组成。因而,其可参与泥石流活动的动储量主要取决于沟道冲刷深度和可能冲刷的宽度,而冲刷深度又由沟道形态特征、宽度、纵坡降、水力条件、堆积物颗粒级配及结构特征等决定。根据野外调查情况,清水汇流段沟床植被发育,近期冲刷痕迹不显著,显示沟床基本稳定,其可能参与泥石流活动的可能性较小;3100m至2050m宽度较大,松散堆积物源异常丰富,显示该段以区域性强烈抬升为主的构造运动特征,老泥石流或冰水的堆积的台地补侵蚀成基座阶地,沟道侵蚀相对较强烈,局部地段物源量较多。该段沟道可能的冲刷深度一般为2〜4m左右;沟口段沟床纵坡均较缓,且宽度较大,松散堆积物源异常丰富,但其冲淤特征以淤积为主,冲刷较为微弱,除局部地段因沟道纵坡稍大,有少量物质可能参与泥石流活动外,大部分沟道堆积物源质参与泥石流活动的可能性较小。图3-10通戈顶沟G01泥石流沟道堆积物源工程地质剖面图表3-6通戈顶沟沟泥石流沟道堆积物源情况统计表编号类型位置稳定性物源总量(万m3)物源动储量(万m3)补给方式补给条件G01沟道堆积物源堆积区一般7.852.27暴雨洪水或泥石流冲刷G02沟道堆积物源流通补给区较差4.622.68沟床揭底冲刷暴雨洪水或泥石流冲刷G03沟道堆积物源上游形成区较差5.031.55暴雨洪水或泥石流冲刷小计17.56.53.3.3坡面侵蚀物源通戈顶沟内总体上森林植被发育,地震前生态环境较好,水土流失轻微,但地震后坡体结构松散,局部地段成片的坍滑现象严重,植被遭到一定程度的破坏,这些地段水土流失在植被恢复前这段时间内可能加剧,将为泥石流的形成提供一定的松散物源。本次勘查共调查坡面侵蚀物源点2处,物源总量11.14X10403,其中可参与泥石流活动的物源量为2.96X10403,各沟道堆积物源点基本情况详见附表“泥石流物源特征统计表”。通戈顶沟坡面侵蚀物源区主要发育表层残坡积土内,如中游游P02坡面侵蚀物源(见图3-11、3-13)。
图3-13P02坡面侵蚀物源区工程地质剖面图坡面侵蚀物源区参与泥石流活动的方式主要为水土流失,包括面蚀和沟蚀的情况均有,侵蚀强烈的可能形成坡面泥石流或坡面冲沟泥石流,其可能参与泥石流活动的物源量即主要受侵蚀强度控制,而侵蚀强度主要受降雨量、斜坡结构、斜坡表层岩土体结构特征、斜坡坡度、植被特征、地震破坏情况等因素控制,总体上这些坡面侵蚀物源区坡度均较大,地震对坡体表层破坏较为强烈,有的沟段植被破坏也较为严重,其一般侵蚀深度约0.5-0.80左右,且部分因侵蚀区植被、下部缓坡等阻挡,其可参与泥石流活动的物源量将进一步折减。由于通戈顶沟域降雨量较少,不利于植被恢复生长,虽然区内坡面侵蚀物源可能参与泥石流活动的物源量会随着时间的推移可能逐步减弱,但会有相当长的时间。表3-7通戈顶沟沟泥石流坡面倾蚀堆积物源情况统计表编号类型位置稳定性物源总量(万m3)物源动储量(万m3)补给方式补给条件P1坡面倾蚀通戈顶沟下游右岸3.60.92坡面侵蚀重力侵蚀、暴雨冲刷P2坡面倾蚀通戈顶沟下游右岸2.150.27坡面侵蚀重力侵蚀、暴雨冲刷P3坡面倾蚀1#支沟下游左岸1.830.23坡面侵蚀重力侵蚀、暴雨冲刷P4坡面倾蚀1#支沟中游右岸3.561.54坡面侵蚀重力侵蚀、暴雨冲刷小计11.142.963.2.4泥石流物源的转化关系
活动的松散固体物质也并非都会全部冲出泥石流沟进入巴曲河,参照近期几次规模较大的泥石流活动(1998年、2000年)情况,以2000年暴发的泥石流总重冲出量3.8775X10403计算,仅占现有沟域动储量的22.48%。出现这种情况主要受到以下几个方面因素的影响:首先,通戈顶沟沟域内降雨分配不可能完全均一,只有在泥石流物源分布集中区出现集中降雨或暴雨洪水等条件时,这部分物源才可能启动参与泥石流的活动,因此,沟域内可能出现有物源分布,但未形成启动条件,而出现暴雨却没有物源分布的情况,这种降雨分布的不均一特性也决定了物源启动参与泥石流活动的不均一性,目前调查的物源往往要分多次参与泥石流活动。再者,即便汇入并参与主沟泥石流活动的物源也不一定全部被冲出泥石流沟,在泥石流运动过程中,随着沟道纵比降和宽度的变化,有的地段发生水沙分离,必然有相当部分固体物质沿沟道发生堆积(在2800m左右,两沟汇合处可见多次老泥石流堆积垄),而不会冲出泥石流沟。因而,泥石流物源的转化是一个复杂的过程,进行防治工程设计主要根据泥石流灾害史和以往泥石流特征值的检算结果进行。此外,根据计算求得泥石流物源动储量情况和泥石流固体物质一次冲出量的对比情况看,通戈顶沟发生大规模泥石流灾害的危险性是巨大的,且泥石流的暴发频率可能更为频繁。3.3水源条件通戈顶沟泥石流的水源主要来源于大气降水。由于泥石流均发生于雨季,春节冰雪融水一般不会成为引发泥石流的水源,此外,沟域内地下水丰富,但由于行程地表径流的量较少,不构成引发泥石流的主要水源,沟域内没有水库、湖泊等集中的地表水体,因此暴雨形成的地表径流是引发泥石流的主要水源,暴雨是泥石流的主要激发因素。如前所述,目前通戈顶沟沟域内可能与泥石流活动的松散固体物源动储量为17.25X10403,这些物源是分布在主沟及各条支沟中的,这些物源并非同时参与一次泥石流活动,且一次参与泥石流如上所述,该区地处四川盆地北侧的盆缘山区,属于暴雨中心地区,因海拔高差悬殊,地形复杂,气候差异显著,具有山地立体型气候特征。据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》所附暴雨量等值线图,通戈顶沟区域的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为7.5mm、12.5mm、37mm,在P=5%的条件下,1/6h、1h、24h雨强可分别达到14.475mm如前所述,目前通戈顶沟沟域内可能与泥石流活动的松散固体物源动储量为17.25X10403,这些物源是分布在主沟及各条支沟中的,这些物源并非同时参与一次泥石流活动,且一次参与泥石流4泥石流基本特征泥石流灾害史及灾情、危害性分析泥石流灾害史及灾情据当地调访格桑旺堆(64岁),格桑纪村(33岁),波布(64岁)和县志的资料及县政府知情者,通戈顶沟自1989年4月地震以来,车日滑坡便不断地活动,九十年代中期便开始暴发泥石流,但泥石流均在沟道流通段内淤积,没有流到堆积扇区域,直到1998年8月28-30日暴雨后,30日暴发数百年一遇的泥石流。此后1999年仅有夹沙水流,2000年又暴发规模较大的泥石流,2001年为夹沙水流。1998年8月28-31日,4日的降雨分别为33.7,15.5,32.3和20.5mm。在暴雨诱发下发生数百年一遇的泥石流灾害,据被调访者叙述,此次泥石流是所见到的最大的泥石流,以前他们从未见过此沟暴发泥石流,也未听到其祖辈谈及泥石流事宜。说明该沟至少已有100多年没有暴发过泥石流。但从现有堆积扇的7m高的剖面结构分析可知,从沟床底部到5m高的剖面为泥石流堆积,5-7m为洪积物。这表明历史上该沟间断性地暴发过泥石流,而且规模也较大。2000年7月6-9日降雨量分别为14.1mm,36.8mm,1.9mm,38.1mm。2000年7月9日又暴发了规模较大的泥石流。此次泥石流松散固体物源来源及堆积情况如表4-1:表4-12000年7.9泥石流固体物源来源及堆积沟道物质来源堆积情况主沟车日滑坡以上沟道泥石流主要为山洪或高含沙水流,经过车日滑坡补给后,形成较大规模的泥石流灾害,在往下游输送过程中,沿途沟道物质不断补给,且出山口上段的H01滑坡大规模进入沟道,泥石流演变成大规模的灾害支沟松散物质出了出山口后,部分堆积于支沟沟口的平缓地带,而主沟的物质少量堆积于堆积扇沿沟道两侧,大部分输送至主河巴曲后,为主河输送至金沙江内,未造成主河堵塞或挤占河道。1#支沟泥石流是沟床启动型,主要的松散固体物质为沟道内的历史累积的物质,此外岸坡还有少量的垮塌。物质来源以沟床再搬运和岸坡面蚀为主。汇合处堆积扇堆积区沟口堆积规模50mx0.5mX15m=375m3800mX18mX1.8m=2.59X104m31.25X104m3总计冲出量3.8775X104m3
泥石流危险区范围及险情通戈顶沟泥石流危险区范围主要为沿沟堆积扇上预测最高泥位线以下区域,主要影响包含通戈顶村的居民区、沟口的G318国道通行安全。泥石流危险区面积为0.17km2。根据确定的泥石流危险区范围内集中着巴塘县通戈顶村的居民区、G318国道公路等设施,一旦该沟暴发大规模的泥石流,将威胁沟口通戈顶村35户187人、G318国道等的生命财产安全。潜在经济损失在5000万元以上。进行勘查和治理显得必要而紧迫。泥石流堵溃主河的可能性及危害分析一、堵塞主河的可能性泥石流堵塞主河的可能性主要取决于泥石流沟与主河口交汇处的走向关系(夹角)、主河的河形及侵蚀强度,主河宽度、纵比降、主沟流量、流速和输沙能力等特征,泥石流流体重度和物质成分特征,泥石流流速、流量等运动学特征等因素。(1)沉积物颗粒分析研究泥石流沟沟口和主河河滩地沉积物,可以分析主河的泥砂携带能力。泥石流流体中,对主河的携砂能力有重要影响的是巨粒和粗粒的含量,因此主要研究泥石流体重粒径较大的石块含量。若泥石流沟沟口处沉积的泥石流堆积物中,泥石流石块粒径D泥大于主河滩地石块粒径D河,则泥石流较易将主河堵塞,反之则较难堵塞主河。通戈顶沟堆积扇上的泥沙沉积明显分层,大规模的泥石流沉积层中,粗粒含量较多;小规模的泥石流沉积层中,细粒粗粒含量较多。通戈顶沟汇入口段主河巴曲河道中的石块以粗粒为主。具体各粒径石块含量如表3-7。从颗粒对比分析表中可知,在泥石流沉积中,泥石流沟沟域内岩性主要为板岩、千枚岩,因此泥石流体冲出的固体物质中,巨块石极少。基本所有的泥沙可被主河携带走中,仅极少数漂粒可能积于主河中,占主要部分的碎石和细粒又正好是主河携带能力范围以内,因此这种情况下,堵河的风险非常小。表4-1泥石流沟与主河颗粒含量表沟道名堆积层粒径(D)范围(cm)D>200200>d>6060>d>2020>d巴曲河河漫滩堆积55%35%8%2%通戈顶沟泥石流沉积0.5%5%45%49.5%(2)流量分析据泥石流特征参数的计算(详见第4章),通戈顶沟沟泥石流出口段流速为6.57m/s,P=2%、5%峰值流量分别为72.97m3/s,60.0m3/s。而通戈顶沟的主河巴曲河在本段的同频率下的洪峰流量为1075.75m3/s,835.52m3/s,为通戈顶沟沟泥石流峰值流量的14.73倍、13.92倍。这些特征参数反映。通戈顶沟泥石流堵断巴曲河的可能性较小。这与历史多次泥石流的实际情况也非常吻合,与堆积扇扇缘顺直的特征也相符。(3)历史分析在近期发生的泥石流灾害中(1998年和2000年),泥石流物质对主河未造成堵塞或挤占河道,通戈顶沟冲出的泥沙总量远远小于巴曲河的携带能力,止匕外,泥石流体中的松散固体物质含巨石少,绝大部分为碎石和粘土。固体物质一旦进入主河后,被主河洪水携带走的可能性非常大。因此从1998年以来的多次泥石流灾害看,通戈顶沟堵塞巴曲河的可能性非常小。综上所述,通戈顶沟泥石流堵断主河巴曲河的可能性小,对主河影响较小。泥石流各区段冲淤特征汇流形成区冲淤特征通戈顶沟及1#支沟的上游清水区普遍坡度较大,多在35°-43°左右,沟谷纵坡较陡(普遍在450%。以上),且区域性地壳运动表现为强烈抬升为主的运动特征决定,清水汇流区的冲淤特征应表现为以冲为主的特征,现场调查表明,这些地段均表现出显著的冲刷迹象,尤其在形成区下游段,岸坡稳定性差,在沟道流水冲刷作用下,不良地质现象发育。主要原因有两个方面,一是沟域形状类似树叶状,汇水区域主要集中与上游段,因此这些沟段虽然位于沟谷上游地区,但纵比降大,汇水面积占全流域的比重较大,因此,形成了强烈冲刷所需的水动力条件,这与一般的沟道情况有别;二是这些沟段普遍松散层较厚,在流水强烈冲刷作用下,岸坡垮塌严重,并诱发了滑坡等不良地质现象为,大量松散固体物质进入沟道,参与流水的运动,加强了流水对下游段的冲刷作用。综合上述因素,该区沟床大多表现为以冲为主的特点。流通补给区冲淤特征形成流通区的冲淤特征视不同沟段和主、支沟条件的差异而表现出不同的特点,另外,因降雨量及其分布的不同、沟道内洪水或泥石流流量的差异,其冲淤现象也会出现一定的差异,总体上看,主沟上段(坡降相对较大,沟道狭窄)冲淤特征表现为以冲为主的特点,主沟下段(坡降相对较平缓,沟道较为宽阔)冲淤特征表现为以淤为主的特点,而各支沟普遍表现为以冲为主的特点。首先,在通戈顶沟流通区上段由于沟谷纵比降相对较大,沟床相对狭窄(一般为6〜20m左右,局部地段沟道宽度仅3〜8m左右)且该沟段区域性抬升剧烈,因此沟道下切较为强烈,沟道两侧冰水堆积台地常形成基座阶地,局部地段可见基岩沟床,这些特点决定,在具备较强的水动力条件时,泥石流下蚀作用通常大于堆积作用,其冲淤特征表现为以冲为主的特点。但在较小的洪水或泥石流条件下,局部地段(主要是相对宽缓或弯道地段)也可能出现小规模的泥石流淤积。在流通区中段,由于沟谷纵比降相对上下游较大,且沟床宽度较窄(一般10〜15m左右,局部最窄仅6m左右),这种特征决定其泥石流冲刷能力相对较强,冲刷深度较大,在小规模暴雨洪水或泥石流条件下,其淤积的速度小于侵蚀的速度,尤其在发生大规模暴雨洪水或泥石流的条件下,冲刷侵蚀非常强烈,但其冲刷深度很大,以2011年泥石流为例,仅一次泥石流过程的冲刷深度即达2.5m。在通戈顶沟形成流通区下段由于沟谷纵比降降低,沟床相对宽缓,因此沟道内泥石流淤积作用明显,这些特点决定,在具备较强的水动力条件时,泥石流下蚀作用通常小于堆积作用,其冲淤特征表现为以淤积为主的特点。但在的洪水条件下,局部地段(主要是相对宽缓或弯道地段)也可能出现泥石流冲刷。流通堆积区冲淤特征流通堆积区也即出山口段,该段沟道平均纵坡达到152.5%。左右,上段沟道纵比降更大,这种条件决定该沟段冲淤特征仍为以冲刷为主的特点,但在堆积扇城区区域,因沟道两岸修建房屋,形成了排到工程,但由于缺少统一的规划,对沟道造成积压改道,排导槽弯曲严重,桥梁过流断面、沟道宽度、纵比降等不一致,造成在排导槽段局部地段淤积较严重。如1998年至2001年三次泥石流均在沟道内中产生了大量的淤积。据访问和调查,其最大淤积高度达0.8m左右,主要集中于沟道断面、纵比降的变化段以及弯道的凸岸。泥石流堆积物特征泥石流堆积物颗粒特征本次勘查对沟道堆积物(包括泥石流堆积物和部分清水冲沟内的冲洪积物)进行了颗粒级配试验,试验方法是将表层。〜50cm的土样采集进行现场筛分试验,得出颗粒大小为v5mm、5〜20mm、20〜50mm、50〜100mm、100〜150mm、150〜200mm、>200mm等粒级的颗粒重量及所占百分比,然后采集部分筛出的粒径v5mm土样送室验室进行进一步的筛析试验,并综合野外筛分与室内试验的成果,计算求得不同粒级颗粒所占百分比,其结果如表4—2。由图表可见,泥石流的颗粒级配关系反应了不同沟段位置的水动力条件和冲淤特征,与野外调查的情况基本相符,这主要体现在以下几个方面:表3.1通戈顶沟土体颗粒组成累积百分含量(%,颗粒粒径mm)序号性质<60<40<20<10<5<2<1<0.5<0.25<0.1<0.05<0.01<0.005<0.0021形成区10090.26186.20480.79475.29368.80361.71656.08149.75644.78128.72420.51710.3482堆积区10095.56589.35570.37343.17026.61119.07215.58813.83811.1338.4382.8221.8621.106从以上的分析可知,泥石流的堆积物中,大于2mm的砾石含量达43.4%,而小于0.005mm的粘粒组分仅为1.9%,这表明泥石流的性质为高容重,高阻力。形成区土样为表土层坡积物,故粘粒较多,而砾石较少。堆积区实测最大颗粒粒径为300*290*250cm。泥石流堆积物叠置关系及成因分析从通戈顶沟沟泥石流堆积扇体的形态及挤压主河的特征分析,通戈顶沟为一老泥石流沟,堆积区地形呈喇叭状,其前缘直抵巴曲河,前缘宽约750m,纵长820m,泥石流堆积扇面积约0.31kitf。扇区堆积厚度10〜25m左右,扇区泥石流堆积物方量约563X1()403,堆积扇区目前分布有通戈顶村的居民集中区,且堆积扇中部有G318国道通过。近期通戈顶沟泥石流活动活跃,对堆积扇淤积作用剧烈,再加上历史上当地居民对堆积扇不断的改造,此外通戈顶距离巴塘县城较近,经济生产活动,发达目前堆积扇主要为房屋建筑、公路及耕地,基本已经开发完全。通戈顶沟沟泥石流堆积扇体的形成经历了复杂的地质历史变迁,由于本次勘查工作侧重于从泥石流治理的角度进行勘查工作,对泥石流的形成发展历史未布置专门的勘查工作进行勘探,且堆积扇结构变化复杂,人类工程活动较为强烈,对其堆积物叠置关系及成分析进行研究是非常困难的。因此,本次工作仅根据地面调查测绘的情况,从堆积扇体堆积叠置关系提出一些肤浅的推测。首先,堆积扇体的形成是多期次叠加的。从堆积扇体的形态看,通戈顶沟沟泥石流至少经历过一次从形成期一发展期一衰退期一停歇期的周期变化过程。从扇体前缘突出的情况看,通戈顶沟沟泥石流曾经暴发过大规模的泥石流活动,并曾经堵塞的主河,导致主沟巴曲河形弯曲,这显然是泥石流发展期活动的结果;在此次泥石流大规模活动后,泥石流的活动转而进入衰退期,其活动强度减弱,表现为后期泥石流堆积物覆盖于前期的堆积扇上的后退式活动,中游小沟堆积扇新的堆积体即可能是后期泥石流覆盖于前期泥石流堆积扇体上形成的(直接造成扇上的农房被淹没,农户搬迁);在后期泥石流活动中,从堆积扇上游的调查情况看,其沟道曾经历过强烈的摆动,在目前沟道内的堆积扇中隐约可见泥石流沟道的痕迹。从通戈顶沟沟泥石流堆积扇形成成因的初步分析,通戈顶沟沟泥石流是曾经发生过大规模泥石流活动的,在经历过1989年巴塘地震后,沟域内松散固体物源的增加,其发生较大规模泥石流灾害的可能性仍然是存在的,因而对其进行勘查和治理是非常必要和紧迫的。泥石流发生频率和规模1、按泥石流暴发频率划分根据前述对泥石流灾害史的调查访问,1989年地震前,通戈顶沟泥石流以往属低频泥石流,当地居民反映曾有100年以上未爆发过泥石流,地震后,沟道内新增了大量的松散堆积物源,九十年代中期起沟内不断发育泥石流灾害,但未冲出沟道,主要堆积于沟道内,1998年在强降雨的诱发下,发育大规模泥石流。目前沟内滑坡、坡面侵蚀发育,沟道内堆积物源较多,可能参与泥石流活动的松散固体物源量极为丰富,现沟内可参与泥石流活动的固体物源动储量达17.25X1()403,相当于20H年通戈顶沟泥石流固体物质冲出量约3.88万m3的22.48倍。激发泥石流的临界雨强可能降低,因此,泥石流的爆发频率可能提高,成为高频泥石流,主沟小规模的泥石流每2-3年暴发一次,中大规模的泥石流5-15年暴发一次,以后,随着植被的恢复和部分物源趋于稳定,其发生频率可能逐渐降低为震前中高频的水平,据此估算,20年内可能发生5次左右的泥石流灾害,按两次20年一遇的规模计算,固体物质冲出量约4.OXIOw左右。目前通戈顶沟泥石流所处发展阶段为发展期(壮年期)。2、按泥石流活动规模划分目前,通戈顶沟的泥石流的活动频率和规模都增大,前几次形成的泥石流以中〜小规模为主,主沟形成20〜50年一遇的泥石流为中〜大规模,5-20年一遇的泥石流以中〜大规模为主;<5年一遇的为小规模为主。根据通戈顶沟沟泥石流泥痕和过流断面实测资料,按泥石流暴发规模分类表4-3衡量,属中型泥石流沟。表4-3 泥石流暴发规模分类分类指标中型小泥石流一次堆积总量(10地3)>10010~1001-10V<1泥石流洪峰量(m3/s)>200100—20050~100V<50泥石流的成因机制和引发因素通戈顶沟沟道上游及其支沟地形陡峻,沟谷纵坡大,为泥石流的发育提供了有利的地形地貌条件,区内面蚀、沟岸崩滑及沟底松散物质再搬运为泥石流的发生提供了丰富的固体物源条件,而沟谷汇水条件好,水动力充足,为泥石流的发育提供了较好的水源条件,这些因素为泥石流的形成提供了基础条件。通戈顶沟泥石流主要为短时集中降雨所激发。泥石流形成区内在集中降雨作用下夹带泥砂等松散物质汇集至沟谷中,由于流体富含泥沙,比重较大,且流域相对高差大,地形陡峻,汇集过程中势能转化为动能,其流速较快,冲击侵蚀能力较强,由于其快速掏蚀流通堆积区沟岸坡脚,导致沟岸大面积发生崩滑,松散物源迅速补充至流体中,加之其下蚀作用强烈,原沟底的松散堆积物也进入泥石流中,导致流体中固体物质含量迅速增多。泥石流规模主要与沟域内松散固体物源的累计和动态变化情况及与引发泥石流的暴雨情况相关,当沟域内松散固体物源累积较多,且遇到集中暴雨时,往往就会发生较大规模的泥石流灾害。2000年泥石流后,沟域内部分可参与泥石流的固体物源被泥石流带走,据现场实际踏勘,目前沟道内可参与泥石流活动的松散固体物源量蕴藏量大,沟域内固体物源再次累积并遭遇了可激发泥石流的暴雨,再次将可参与泥石流活动的松散固体物质冲入巴曲河。调查表明,泥石流形成区的松散物质主要受1998年地震影响,形成区的松散固体物质有所增加,使得泥石流发育和发生周期缩短,是通戈顶沟活动规模和破坏能力增大的重要影响因素。5泥石流基本特征值的计算由于缺乏泥石流监测资料,因此,通戈顶沟沟泥石流基本特征值的计算主要参照和利用野外调查和访问获取的泥位、沟道断面特征等进行,计算指标的确定主要根据拟设泥石流治理工程的需要,除对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量等常规指标计算外,还结合拟建工程部位特点,对拟设拦挡工程部位和防冲堤位置泥的石流整体冲压力、爬高和最大冲起高度等进行计算和校核。泥石流流体重度现场配方法本次勘查中共取样9处,主要位于通戈顶沟拟建坝位,出山口,沟口,以及1#支沟出山口游,采取泥石流堆积物配合沟水搅拌泥石流浆体,经询问曾见过泥石流发生性状的村民3人,将浆体搅拌成当时泥石流浆体浓度(主要参照2000年泥石流的性状)并进行称重,量测浆体体积,计算其重度作为泥石流流体的重度,其计算公式为:G
y=-c~
cV式中yc—泥石流重度(t/m3);G,一配制泥浆重量(t);V一配制泥浆体积(m3)。计算结果如表5-1:表5-1通戈顶沟沟及其主要支沟泥石流流体重度配方
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