四川德昌县凉峰沟泥石流灾害特征及防治对策.pdf

第2 0 卷第3 期 2 0 0 5 年9 月 灾害学 J OURNAL OF CATAS TROP HOLOGY Vo1 ． 2 0 No． 3 S e p ． 2 0 0 5 四川德 昌县凉峰沟泥石 流灾害特征及 防治对策 。 刘希林 ，倪化勇 ，苏鹏程 中国科学 院成都 山地 灾害与环境研究所 ，四川 成都 6 1 0 0 4 1 摘要 论 述了四川德昌县凉峰沟泥石流形成条 件、 触发 因素和泥石 流灾 害特征。 对 泥石流危险度进行 了定量评 价， 并提 出了相应的泥石流防治对策。 关键词 泥石 流； 灾害特征； 防治对策 ； 凉峰沟 中 图 分 类 号 P6 4 2 ． 2 3 文 献标 识 码 A 文 章 编 号 1 0 0 0 8 1 I X 2 0 0 5 0 3 0 0 6 8 0 5 1 地 理环 境 凉峰沟位于四川凉山州德 昌县宽裕乡和凉峰乡 境 内， 凉 峰沟 主沟 沟长8 ． 0 3 k m， 流域 面积 2 1 ． 9 4 k m ， 流 域相 对高 差 1 2 7 2 m， 流域 内支 沟众 多 ， 沟谷 两岸 不 良地质体发育， 流域 内不稳定沟床 比例近6 0 ， 切割 密 度达 到1 ． 6 1 。 凉 峰 沟 自西南 向东北 注入 茨达 河 图 1 ， 茨 达河是 茨 达乡 境 内的主要 河 流 ，又名 苦马河 ， 自南 向北 流 ， 源 头在米 易县 普威 北诸 山及 风 云 山。 德 昌县 境 内河长 4 6 ． 9 k m， 相对 高差 1 2 9 0 m， 有万 年河 、 茨竹 河等 5 O 条 溪沟 水流 汇入 ，河床 比降2 2 ． 7 m／ k m， 于 五 一 乡泸 塘 村 注入 安 宁河 ，流域 面 积5 5 5 ． 6 k m ， 是安宁河的一级支流。 1 ． 1 流域 气候 特征． 凉 峰沟 所 处 的 德 昌县 属 于 亚 热 带 季 风气 候 区 。 一 年 中 ， 7 月份 降水 量最 多 ， 平 均 为2 2 4 ． 3 mm。 按 季节 分 配 ， 夏季 平均 6 0 4 ． 9 mm，占年 降水 量 的5 8 。 降水 的 日变化 为夜 间降 雨量显 著大 于 白天 降水 ，平 均夜 图1 凉峰沟流域位置 图 雨量为昼雨量的3 ． 4 倍 。“ 8 ． 2 4 ”泥石流灾害所在宽 裕 乡降水 特征 见表 1 。 表 1 宽裕乡全年逐月降水量 1 ． 2 地 质地 貌 特征 凉峰沟所处的德昌县位于扬子准地台区内凉山 隆褶区，位于 “ 康滇地轴” 即康滇古陆中段 ，处 于攀 西裂 谷 系 的 中部 。 该 裂 谷 系地 质 构 造 特征 表 现 为 由结 晶基 底和褶 皱 基底 属 前震 旦 系会 理群 变质 岩 系 构成 近东西 向的构 造线 ，盖 层 构造 线则 呈现 收穑 日期 2 0 0 5 0 1 2 6 基金项 目t国家 自然科 学基金项 目 4 0 2 7 1 0 0 2 ；四川省重点科技项 目 0 1 S G0 4 9 0 2 作者简介 t刘希林 1 9 6 3 一 ，男 ，湖南新邵人 ，研究员 ，博士 ，主要从事泥石流灾害地貌、灾害评 价、灾 害管理和 预测 预报的研究 维普资讯 3 期 刘 怀 ．等 四川德 吕县； 京峰 沟 泥 荒灾 害特 征 及防； 对策 南 北 向展 布 。 由于构造运 动 的影 响 ， 地层 缺失 ， 断裂 发育 ， 岩浆 活动 频 繁 。 印支 运 动期 ， 不 但 复活 了南北 向断层 ， 并 产 生 了一些 东西 向横 断层 。 区内新 构造运 动表 现 明显 ， 以上升 运动 为 主 ， 显示 为河 谷深 切 ， 阶 地较 狭 窄 ， 并 以基 座 阶地为 主 。 第 三纪 地 层 中常见褶 皱和断裂 ，区域内地层岩性复杂 ，褶皱和断裂裂隙 较发 育 ，且 方 向多变 ，地形 崎 岖 。 1 ． 3地 层岩 性特 征 凉 峰沟 所处 的德 昌县境 内地 质岩 层 属于古 老 的 川东地台 准扬子地台西部的康滇古陆，形成于 元古代。 后来经加里东、 海西等造山运动， 沉积了元 古 代 和古 生代 各 地 层 。 区 内从 前 震 旦 系 至第 四系 地 层 均有 出露 ， 主要有 前震 旦 系 ， 震 旦 系 、 寒武 系 、 二 迭 系 、 第三 系 、 侏 罗系 和第 四系 。 主要 岩 层有 紫色 泥 岩 、紫红 色粗 砂岩 、花岗岩 、辉 岩 、辉 长岩 、石英 闪 长岩 、变 质 的千 枚岩 、板 岩[ 1 ] 。 2 泥石流灾情 8 月 2 2日2 0 时 至2 3 日8 时 和2 3 日2 0 时 至2 4日8 时 宽裕 乡分 别 降雨7 0 ． 2 ram 和7 9 ． 4 ram。 凉 峰 沟两 侧原 来 干涸 的沟谷 开始 涨水 ，原 来 只有很 小水 流 的支 沟 水量 剧增 。 当地老 乡从未 见过 这 么大 的洪水 。 强 烈 的 降 雨使得 沟谷 两侧 土层 饱 和 ，为泥石 流暴 发提 供 了 充分 条件 。 8 月 2 4 日凌晨 3 时左 右 ， 泥石 流携 带大 量砾 石 、 砂 土 冲 向下 游 照 片1 ， 所 到之 处一 扫尽 光 ， 考 察 时仍可 看 到被 冲毁 的房屋 、木 桥 和石桥 、公 路和 被掩 埋 的农 田、 庄稼 。 沟谷 两侧 有多 处崩 塌 ， 堆 积物 有 砾石 、 砂 土 ， 砾 石直 径普遍 较 大 。 堆 积 物砂石 土体 照片2 被泥 流掏 地基 的 房犀 尢法 j 住 含量 占5 O 以上 ， 属 粘性 泥石 流 。 沟谷坡 体 和两 钡 积 台地上 的庄稼 被完 全 冲毁 ，泥石 流堆 积 中可 量 冲断 的树 干 、 树桩 和树 枝 。 河 谷 两岸可 见 古老 石 流堆积 物 ， 其 中最大 的砾 石粒径 为 1 ． 4 m 左 右 ， 屋 墙 壁上有 明显 的泥痕 。 据 当地老 乡介 绍 ， 泥石流 来 临时 浪头越 过房 ’ 沟边 房子有 的被完 全 冲毁 ， 水 泥地 基也 被 冲走 ， 彦 上 半部 分悬 在 空 中， 现场 考 察 发 现泥 石 流 打在 房 墙 上 的泥痕 有 l m 多 高 。 这场 泥 石 流 灾 害造 成 5 ／ 亡 ， 大量 的房屋 和农 田 照片 2 、 庄稼 被 毁 ， 公 路 c } 数公 里 ， 车辆几 个月 不 能通行 。 1 座 木桥 和3 座石椤 不 同程度 被 冲毁和 堵塞 照片 3 。 凉峰 沟“ 8 ． 2 4 ” 沥 流造 成 了严重 的人 员伤 亡和 经济 财产损 失 。 维普资讯 7 0 2 f 】 崔 3 泥石 流 成 因 与灾 害 特 征 3 ． 1 土体松散岩性 软弱为泥石流 的形成 提供 了丰富 的物 源条件 照 片4 凉峰 沟曲 沟 都纵 横 ．丧层 4 稳定 体 众多 照 片5 f 1 流 淤 公 侨 实地考 察 时发现 ，尽 管 凉峰 沟流域 整 体森林 植 被覆 盖率较 高 ，但 主沟及 各支 沟 仍有 多处 裸露 的土 体和 岩石 ， 并 且呈 现 出土体 松散 、 岩性 软弱 的特 征 ， 导致 主沟及 各支 沟两 岸 沟壑纵 横 ，有 多处 滑落崩 塌 体 照 片4 。 除沟 床本 身堆 积物外 ， 两岸 支 沟松 散土 体 和风化后 的软弱岩 层 ，也 为泥 石流形 成 提供 了大 量松散固体物质。 在强降雨条件下 ， 这些松散土体达 到饱 和状态 ，参 与 泥石 流 的形 成 和运 动 ，增大 了泥 石流的规模和危害。 3 ． 2强 降雨 为泥石 流提 供 了充足 的水动 力条 件 照 片6竹 j j 地 吠 I 火 脱 场 据德 昌县 宽裕 乡气 象 哨降雨 量观测 ， 从 6 月2 开始 ， 宽裕乡连续降雨， 至8 月2 4 日有降雨的天燮 4 1 d 表2 ， 占总 天数 的6 1 ． 2 。 连续 两个 多月 舟 期降雨， 使得凉峰沟主沟及两岸支沟土体逐渐饱 沟道 内水量 增 加 ，发生 大量崩 塌 、泻 溜和 浅表 坡 。 从 8 月2 3 日开始 ， 出现 强暴 雨天 气 ， 8 月2 3 和 2 两天的降雨 量分别达到7 6 ． 8 ram和8 4 ． 1 mm， 为 流 的发生提 供 了强 大 的水动 力条 件 ，并 出现 了 沟齐 发泥石 流 的现 象 。 维普资讯 3 期 刘 希林 ，等 四川德 昌县凉峰沟泥石流灾害特征及 防治对策 表2 宽 裕乡气象n 1 2 o o 4 年6 ～8 月降水量 时 间 6 ． 2 0 6 ． 2 2 6 ． 2 4 6 ． 2 6 6 ． 2 7 6 ． 2 8 6 ． 2 9 7 1 7 3 7 4 7 5 7 7 7 8 7 9 降雨量 1 1 ． 8 0 ． 5 1 3 ． 4 1 9 ． 5 3 4 ． 3 1 1 ． 7 0 ． 3 1 2 ． 0 0 ． 1 2 1 2 1 2 4 0 1 2 8 2 1 2 9 时 间 7 ． 1 0 7 ． 1 3 7 ． 1 4 7 ． 1 5 7 ． 1 7 7 ． 1 8 7 ． 1 9 7 ． 2 0 7 ． 2 1 7 ． 2 2 7 ． 2 3 7 ． 2 9 7 ． 3 1 8 ． 1 降雨量0 ． 9 1 ． 2 5 ． 1 7 ． 2 1 ． 2 0 ． 9 9 ． 8 4 ． 8 2 ． 7 1 1 ． 7 8 ． 7 0 ． 4 1 4 ． 1 4 ． 6 时 间8 ． 3 8 ． 4 8 ． 6 8 ． 7 8 ． 9 8 ． 1 3 8 ． 1 4 降雨量 1 7 ． 1 2 1 ． 5 2 2 ． 2 0 ． 1 4 ． 6 2 2 ． 6 1 ． 1 8 ． 1 5 8 ． 1 6 8 ．1 9 8 ． 2 1 8 ．2 2 8 ． 2 3 8． 2 4 6 ． 1 1 4 ． 2 3． 6 2 0 ． 7 0 ． 83 7 6 ． 8 84 ． 1 3 ． 3泥石 流灾 害特征 凉 峰沟 是一 条典 型的暴 雨 型老 泥石 流沟 ，由于 自身 的特点 ，使得 “ 8 ． 2 4 ”泥石流灾害具有 以下显 著 特征 1 支沟 众多 ，主支沟 泥石 流齐 发 。 实地 考 察 中发 现 8 月 2 4 日主沟 和众 多 支 沟 同 时暴 发 了泥 石 流 ，多 条支 沟 的沟 口仍 然保 留有 明显 的泥石 流 堆积 锥 。 从 赵 家湾 到 古架 山一段 ， 几乎 每 条支 沟都 暴发 了 泥石 流 图1 。 多 沟齐发 是这 次 泥石 流造 成严 重人 员 伤亡 和 财产 损失 的重要 原 因 。 2 森林 覆盖 较好 的 沟谷 同样 暴 发泥 石流 。 实地 考察发 现 ， 凉 峰沟 主 沟及 支沟 的 森林 覆盖状 况有 明显 差别 ，有 的地 方 森林 遭 到破 坏 ， 基 岩裸 露 ，土体 松散 ， 有 的地方 沟谷 较 深 ， 人烟 罕 至 ， 森林 覆盖 率高 。“ 8 ． 2 4 ”泥石 流暴发 过 程 中 ，不仅 森林 遭 到破坏 的沟 谷暴 发 泥石 流 ，森林 覆 盖率 高 的沟谷 也 暴发 了规模 较 大 的泥 石 流 。 古 架 山 沟是 一 条规模 不大 的支 沟 ，森林 覆 盖状 况很 好 ，实 地考 察 和访 问老 乡证实 ，这 条支 沟平 常有 非 常小 的 流水 ， 可用 于维 持几 户人 家 的生活 用水 。“ 8 ． 2 4 ”泥 石流 使得 往 日温顺 的古 架 山沟突 然性 情大 发 ，水 量 剧增 ，古 架 山深处 多处 开裂 ，沟 口处 也 可见 多处 崩 塌 ， 沟 深且 窄 ， 泥深 约为 2 ． 5 ～3 m， 大 量 泥砂 石块 冲 出沟 口，将一 位 老太太 冲走 ，当场死 亡 ，数 间房屋 被 冲垮 、 近半 公 顷庄 稼 农 田被 淤 埋 照 片 5 和照 片 6 。 4泥石流危险性评价 根 据 刘 希 林 的最 新 单 沟 泥 石 流危 险 度 评 价 模 型【 2 一 “ ] ， 采 用 泥石 流规 模 、 暴发 频 率 、 流 域面 积 、 主 沟长度 、 流域相 对 高差 、 流域切 割 密度 、不 稳定 沟 床 比例 7 个 因子 对 泥石 流危 险性 进行 定量 评价 。 据 实 地 量算 ，估 计凉 峰 沟 “ 8 ． 2 4 ” 泥石 流 冲出 的固体 物 质 约为 2 5 万 m。 。 在 实地 考察 中还 发 现 右岸 有 明显 的 古 泥石 流堆 积物 。 据 老乡 介绍 ， 凉 峰 沟 以前 曾经暴发 过大的洪水和泥石流，离现在最近记忆最清楚 的是 发生在1 9 8 4 年的泥石流。 当时由于一场冰雹 ， 使得山 体 和沟 谷两 侧大 量 的固体 物 质进 入 沟水 中 ，暴 发 泥 石 流 的规 模 比2 0 0 4 年 发 生 的 泥 石 流小 一些 。 据此 初 步 推断 凉峰 沟泥 石 流暴发 的间歇 期 约为2 O 年 。 其 它 5 个 评 价 因子 可 通 过 GP S实 地 测 量 和 1 5 0 0 0 0 地 图 量 算得 到 。 将 以 上评价 因子取 值进 行 数值转 换 详见 泥石 流风 险评 价 一 书 [ 2 ] ，结 果见 表3 。 表 3 泥 石 流 评 价 因 子 取 值 及 其 转 换 值 将转换值代人最新的单沟泥石流危险度计算公式 H a 一 0 ． 2 9 M 0 ． 2 9 F 0 ． 1 4 Sl 0 ． 0 9 S2 0 ． 0 6 S3 0 ． 1 1 6 0 ． 0 3 S9 得 到凉 峰沟泥 石流危 险 度为 0 ． 6 5 2 。 属 于 高度 危险 的泥 石流 沟 。 5泥石流 防治对策 现场 考察 发现 ，沟床 和 沟谷 两侧 以及 各 支沟仍 然有大量的松散固体物质 ，当下次强降雨过程来临 时 ，暴发 泥 石流 的可 能性 较大 ，潜 在危 险性 不容 忽 视 ，因此 应进 一 步加 强防 灾管 理 ，采取 必要 治理 措 施 。 1 生物 措 施治理古 架 山支 沟泥 石流 的暴发 ， 说 明 了森林 覆 盖 较好 的 沟 谷 也 同 样 能 够 发 生 泥 石 维普资讯 7 2 灾害学 2 O 卷 流 ， 但森林植被的作用并不应该完全否定。 凉峰沟两 岸，尤其下游宽裕乡境 内岩石土体裸露 ，风化和水 土流失严重 ； 另外 ， 该流域土质较好 ， 土体松散 ， 水 量 充 足 ， 树木 容易 生长 并且 成 活率 高 。 说 明植 树 造林 的生物治理措施仍然是凉峰沟泥石流治理的有效措 施之一。 如果从现在开始恢复植被， 那么泥石流固体 物质的来源将大为减少 ，即使近期发生泥石流 ，其 危 害程 度 也将 大大 减轻 。 2 工程措施治理 凉峰沟泥石流暴发的特点 之 一是 支 沟众 多且 主支 沟齐 发 。 因此 ， 在有 潜 在危 险 的支沟沟 口有必要采用工程 措施治理。 鉴 于凉峰沟 泥 石 流 的危险性 高 ，但 当地 易损性 不 大 ，从 防灾 效 益 考 虑 ，宜 将 工程重 点放 在 密集 的支 沟地 段 ，且工 程 量 不 必太 大 。 工 程 措施 主 要 包 括在 支 沟 沟 口修建 小 型拦 砂坝 ，在 支 沟上游 修建 谷 坊群 ，调 整支 沟 与 主沟交 汇方 向，减小 支 沟与 主沟 的交 角 ，疏通 主 沟 沟道 ，降低 泥 石流暴 发 的规模 和 频率 。 3 加 强 防灾意 识 1 9 8 4 年暴 发过 泥 石流 并造 成 一定 程度 的灾 难 ，然而 这并 没有 引起 当 地村 民 的 足够 重 视 ，没有让 他们 树 立起 防灾 意识 ，从 而 造成 了2 0 0 4 年严 重 的灾 难 。 长 时 间 的前 期 降 雨 和泥 石 流 暴发 前 的连续 两 天强暴 雨 ，已经为 滑坡 、泥 石 流等 山地 灾害 的形 成 提供 了条 件 。 当地 群众 应该 引起 注 意 ，但是 非但 没 有引起 重 视 ，经 济 活动 仍然 照 常进 行 ，没 有意识 到灾 害将 要 发生 ，这 也是 造成 人员 伤 亡的一个重要原因。 因此， 当地政府应该对 当地群众 进行防灾救灾知识教育 ，让他们懂得如何正确认识 泥石流灾害以及如何防范泥石流。 4 加强灾害管理建议当地政府进一步加强 灾前管理 。 要领导当地群众做好防灾准备 ， 进行防灾 演练 ， 防患于未然。 当地政府有必要对灾害区的村落 进行规 划 ，让村 民居住 在 相对 安全 的地 方 ，并规 划 出有效 的逃难路径 ，在灾 害暴发前和暴发过程 中使 人们可以快速撤离 到安全地带。 同时要加强凉峰沟 以及各支沟的监测和天气预报工作，及时准确地做 出灾前预报和预警。 实行灾害安全责任人制度 ， 加强 夏季多雨期灾害的监测和巡查，保持上下游各个村 落 的通讯 畅 通 。 致谢感谢四川凉山州气象局和德昌县气象局 对我 们 野外 考察 工作 的大 力支 持 。 参考文献 [ 1 ] 德 昌县地方志编纂委员会．德 昌县志 I M] ．成都 四川人 民 出版社 ．1 9 9 8 ． [ 2 ] 刘希林 ，莫多闻．泥石流风险评价 I M] ．成都／ 乌鲁木齐 四 川科学技术 出版社 ，2 0 0 3 ． [ 3 ] L i u Xi l i n ．As s e s s me n t o n t h e s e v e r i t y o f d e b r i s f l o ws i n mo u n ． t a i n o u s c r e e k s o f s o u t h we s t Ch i n a C c ] ．Pr o c e e d i n g s o f I n t e r n a t i o n a l Sy mp o s i um o f I nt e r p r a e v e n t 1 9 9 6 Ga r mi s c h P a r t e n k i r c h e n，Ge r ma n y，J u n e 2 4 28 ，1 9 9 6 ，1 9 9 6 ，41 4 5 1 5 4 ． [- 4 3 刘希林 ，唐 川． 中 国山 区沟谷 泥石 流危 险度 的定量 判 定法 [ J ] ．灾 害学 ，l 9 9 3 ，8 2 l 一7 ． Ch a r a c t e r i s t i c s of De b r i s Fl o w Di s a s t e r i n Li a n g f e n g Gul l y o f De c h a ng Co u nt y，Si c hu a n a nd t he Co u nt e r me a s ur e s LI U Xi l i n，N I H u a y o ng a nd SU Pe n g c he ng Ch e n g du I n s t i t u t e o f Mo u n t a i n Ha z a r d s a n d En v i r o n me n t ，C h i n e s e Ac a d e my o f Sc i e n c e ，Ch e f I g du 6 1 0 0 4 1 ，Ch i n a Abs t r a c t The g e ne r a t i on e nv i r o nme nt ，mo v e me nt p r oc e s s e s a nd di s a s t e r c a us e s of t h e“8 ． 2 4 ’ ’ de br i s f l o w a r e d i s c u s s e d i n t h i s p a p e r ．Th e h a z a r d o f t h e d e b r i s f l o w g u l l y i s a s s e s s e d，a n d c o u n t e r me a s u r e s a g ai ns t t h e de b r i s f l o w a r e p r op os e d． Key wor d sd e br i s f l ow ；ha z a r d；di s as t e r c h a r a c t e r i s t i c s；c ou nt e r me a s ur e s；Li a n gf e n g gul l y 维普资讯