浙东南山区泥石流分布规律

王一鸣，殷坤龙，龚新法，袁民豪

（1.浙江省第十一地质大队，温州 325006；2.中国地质大学研究生院，武汉 430074）

浙东南山区泥石流分布规律

王一鸣1，2，殷坤龙2，龚新法1，袁民豪1

（1.浙江省第十一地质大队，温州 325006；2.中国地质大学研究生院，武汉 430074）

泥石流活动曾给浙东南山区居民造成重大灾难。结合现场调查，采用工程地质分析和数理统计方法，研究其分布规律。在介绍浙东南山区地质环境背景的基础上，划分其泥石流类型。结果发现，该区域以自然形成、中小规模、低频率和雨源型的稀性崩滑型水石流为主。空间上主要分布在浙南中山区，由南向北数量递增；微地貌上多分布于小流域沟谷的两侧支沟，具有汇水面积小和纵比降大的特点；泥石流最发育的岩组是凝灰质和花岗岩；时间上年际分布不均匀，台风强降雨期集中爆发。

浙东南；泥石流；类型划分；分布规律

泥石流是浙东南山区一种主要的地质灾害类型，近20 a来研究区曾出现4次较大规模的群发性泥石流事件。由于具有爆发突然、运动快速、历时短暂等特点，泥石流活动往往给浙东南山区居民带来重大灾难。例如2004年8月，第14号台风“云娜”在温岭市石塘镇登陆后横扫乐清市北部山区，其带来的强降雨引发了包括龙西乡上山村泥石流、仙溪镇石壁岩村泥石流等在内的群发性泥石流、滑坡灾害，造成42人死亡或失踪的重大灾难［1，2］。

2000年以前，本区域泥石流研究程度较低。在发生了数次泥石流灾害后，为能更有效地对其进行防治，浙江省于2005～2008年开展了以县（市）为单位的小流域泥石流调查评价工作。根据此项工作成果，浙东南山区已发生泥石流175处，尚有多处泥石流由于未威胁到人类居住环境而未纳入统计。区域泥石流分布密度为1.5条/（100 km2），密集程度甚至大于我国一些西南省市，如四川省分布密度为0.63条/（100 km2），重庆市为0.37条/（100 km2）［3］。鉴于本区泥石流灾害发育，已对山区群众生命财产构成较大威胁，因此有必要对研究区泥石流的分布规律进行系统研究，以更好地服务于山区群众的安居乐业和社会主义新农村建设。

1 地质环境背景

浙东南山区行政上隶属于温州市管辖。东滨东海，北接台州，西连丽水，南部靠近浙闽边界，陆域总面积11784 km2，总人口764.57万人，人口密度平均649人/km2。

浙东南山区地层上属华南地层区，地质构造属华南褶皱系浙东南褶皱带之温州－临海坳陷，分布大量火山岩、火山沉积岩和侵入岩（图1）。就形成泥石流的物源条件而言，沟谷中上部岩土体松散，崩塌、滑坡等重力地质作用发育，是区内泥石流的重要启动物源；另一方面，沿沟松散物质丰富，容易遭受泥石流冲刷形成其补充物源。

图1 浙东南山区地质构造分布图Fig.1 Geological tectonics of mountainous Southeastern Zhejiang

本区属岭南山系的南支，洞宫山山脉，山地多、平地少，素有“八山一水一分田”之称。山脉多呈北东－南西展布，由西南向东北呈阶梯形倾斜。就形成泥石流的地形条件而言，由于区内山体地势陡峻，其间的沟谷往往具有汇水面积小、纵比降大的特点，尤其是漏斗形和长条形沟谷，容易形成湍急的水流，侵蚀能力强，具备形成泥石流的汇水和势能释放条件。

研究区属亚热带海洋性季风气候区，四季分明，雨量充沛，年平均气温16.0℃～18.1℃，年平均降雨量在1255～2009 mm之间，主要集中在梅汛期和台汛期。就形成泥石流的水源条件而言，台汛期的强降雨与区内泥石流关系密切。一方面，台风所带来的持续降雨充分浸润物源区岩土体，为泥石流的爆发提供了前期降水；另一方面，台风降雨期的强降雨量超越临界雨量组合时，能触发坡体失稳［4］。因此，本区具备形成泥石流的降水条件。

由于研究区人多地少，人口密度大，20世纪80年代以来人类工程活动对地质环境的改造较为强烈，加之每年汛期经常遭受台风暴雨的侵袭，使得浙东南山区成为浙江省泥石流灾害较为突出的地区。

2 泥石流类型

根据划分标准的不同，泥石流具有不同的分类体系，以下主要从水源成因、物源成因、集水区地貌特征、爆发频率、物质组成、流体性质、规模等方面，对研究区泥石流进行类型划分。

（1）按泥石流成因分类，本区泥石流以自然形成为主，由综合的自然因素诱发的泥石流占了绝大多数（169处）。但是近年来，随着山区人类工程活动的活跃，人工活动诱发了6处泥石流灾害，且有继续恶化的趋势，应引起关注。

（2）按水源成因分类，除一处泥石流灾害为水库溃决形成外，其余134处存在具体发生时间的泥石流均发生于台风暴雨期，属暴雨（降雨）泥石流。另外，本区历史上不存在冰川或冰雪融水，因此可以判定另外41条无具体时间资料的老泥石流也属于暴雨（雨源型）泥石流。

（3）按物源成因分类，浙东南山区植被茂密，雨滴不能直接冲击溅蚀地面，一般的坡面侵蚀和冲沟侵蚀不足以启动泥石流。据调查，区内泥石流固体物质多由高位滑坡和坡面泥石流等重力侵蚀提供，属崩滑型泥石流。

（4）按集水区地貌特征分类，区内沟谷型泥石流有118处，坡面型泥石流有57处。另外，山区尚存在大量坡面泥石流由于未威胁到人员财产、缺乏资料未纳入统计。

（5）按爆发频率划分，区内泥石流属低频（1次/20～50 a）和极低频泥石流（＞1次/50 a）。根据已有资料，区内尚未发现在20 a内重复发生的泥石流沟，据访问所得的部分泥石流重现期甚至在100 a以上。例如，2004年8月13日曾爆发泥石流的龙西乡仙人坦村西沟，据访问，该沟历史上（400 a前）曾发生过泥石流灾害，致使居住在古泥石扇前缘一带的黄氏家族100余人在那次泥石流灾害中被毁灭，该沟的重现期为400 a。

（6）按物质组成分类，本区泥石流的物质来源一般为残、坡积土和全、强风化岩体，岩性一般为碎石土、粉质粘土含碎块石等，砂、砾石、碎块石等含量较高，粉土、粘性土含量低，粒度一般大于2.0 mm且不均匀，属典型的水石流。

（7）按流体性质分类，由于本区泥石流浆体少含粘性物质，不形成网格结构，不产生屈服应力，为牛顿体，因此运动过程中紊动强烈，固液两相作不等速运动，属稀性泥石流。

（8）按规模划分，本区没有大型以上的泥石流。沟谷型泥石流中，对区内有确切时间记载的77条沟谷泥石流进行统计，中型泥石流有8条（规模大于1×104m3），占10.4%，其余69条均为小型泥石流，占89.6%；区内坡面泥石流绝大多数为小型泥石流，方量一般多在几十至几百方，除1处规模达15000 m3（三魁镇坑尾村坡面泥石流）属中型规模外，均为小型。

综上所述，浙东南山区泥石流类型较为单一，主要以自然形成，中、小规模，低频率，雨源型的稀性崩滑型水石流为主。

3 泥石流空间分布特征

3.1 地域分布特征

浙东南山区各主要山区县市均分布泥石流，从数量和分布密度来看，由南向北，泥石流灾害呈递增趋势（表1）。

南部的各个县市（文成县、泰顺县、苍南县、平阳县和瑞安市）泥石流分布较为平均，分布密度多在0.6～0.8条/（100 km2）之间；中部的温州市区（包括鹿城区和瓯海区，龙湾区的山地面积小无泥石流分布）泥石流分布密度居中，主要在西侧的瓯海区分布较多；瓯江以北的乐清市和永嘉县分布泥石流沟最多，分别分布有47条和65条，分布密度分别达4.0条/（100 km2）和2.4条/（100 km2），二县市之和占浙东南山区泥石流总数的64%，无论是分布数量还是分布密度都是浙东南山区泥石流最为发育的区域。

表1 浙东南山区各县市泥石流分布统计表Table 1 Debris flows in the counties and cities of Southeastern Zhejiang

3.2 地貌条件与泥石流分布的关系

3.2.1 泥石流集中分布于浙南中山区（Ⅴ区）

浙南中山区（Ⅴ区）地势陡峻，山体高差变化大，沟谷切割明显，流水侵蚀作用强烈，谷坡陡峭。由于具备上述地貌特征，该地貌区域沟谷多处于发展期或活跃期，物质疏移能力强，泥石流发育较为密集，总共发育有152处泥石流（图2）。

图2 浙东南山区泥石流分布与地貌单元关系图Fig.2 Relation between debris flows and topographical units

浙东南沿海丘陵和岛屿区（Ⅵ区）地势相对低缓，泥石流分布明显少于浙南中山区（Ⅴ区），共分布有23处泥石流。

3.2.2 泥石流主要分布于小流域溪沟的两侧支沟

按照水利部门的划分方法，山区小流域面积多介于10～50 km2之间居多，最大的一般不超过200 km2。对于小流域主沟及其主要支沟（汇水面积大于2 km2）而言，尽管汇水面积较大，但多为宽谷型溪沟，平均纵比降一般小于100‰，甚至小于50‰，因此以碎石土为主的粗颗粒泥石流物质在进入这类主沟后大多停积于平缓谷底，仅有少量细颗粒物质随洪水运动，即使局部地段形成泥石流，也可能被冲淡稀释而转化为洪水或高含砂洪水。

相较于小流域主沟及其主要支沟，分布泥石流的沟谷多为此类溪沟的两侧支沟，其具备两个特征。

其一，汇水面积较小。由表2可以看出，浙东南山区沟谷泥石流的汇水面积绝大多数介于0.01～2 km2之间，有接近80%介于0.01～1 km2之间。小于0.01 km2的冲沟，其沟谷形态已不明显，多为负地形或微型沟，以坡面泥石流为主；大于2 km2的沟谷，其纵比降一般小于100‰，一般不具备产生泥石流的动力条件。

表2 浙东南山区沟谷泥石流汇水面积统计表Table 2 Catchment area of ravine debris flows in Southeastern Zhejiang

其二，纵比降较大。由图3可以看出，浙东南山区沟谷泥石流的纵比降有90%以上介于100‰～500‰之间，其中200‰～400‰之间的泥石流占50%以上。如前所述，纵比降太小（小于100‰）一般为流域主沟，势能不足以启动泥石流；而纵比降过大（大于500‰），物源区的残坡积等松散土石无法大量积聚，因此泥石流沟也发育较少。

图3 浙东南山区沟谷泥石流纵比降统计图Fig.3 Longitudinal gradient of ravine debris flows in Southeastern ZheJiang

由以上分析可知，主沟两侧的小型支沟由于较大的纵比降和一定的汇水面积而成为本区域泥石流的主要发生区域。

而对于汇水面积相对较大的主沟（大于1 km2），必须同时具备两个条件才会发生沟谷泥石流，其一是必须具备一定的纵比降（大于100‰），其二是多条支沟同时爆发泥石流或发生大面积斜坡失稳并汇聚到主沟，形成大量物源以启动主沟的泥石流。否则，一般难以启动主沟泥石流。

3.2.3 泥石流与地形高差的关系

由表3可以看出，94%的沟谷泥石流沟的地形高差均在200 m以上，300～700 m高差范围泥石流最为发育，占77%。相比较而言，表4所示的坡面泥石流的高差相对集中于50～300 m，这个高程范围的坡面泥石流占总数的82%。这两组数据说明沟谷泥石流和坡面泥石流相对集中分布于不同高差的山体，启动沟谷泥石流需要相对更大的势能，而坡面泥石流所需的势能相对较小，更易形成。

表3 浙东南山区沟谷泥石流地形高差统计表Table 3 Elevation discrepancy of ravine debris flows in Southeastern Zhejiang

表4 浙东南山区坡面泥石流地形高差统计表Table 4 Elevation discrepancy of slope debris flows in Southeastern ZheJiang

3.2.4 泥石流与谷坡坡度的关系

由图4可以看出，30°～40°的斜坡最易发生失稳形成（沟谷和坡面）泥石流。有77%沟谷泥石流的谷坡介于这个坡度范围，有74%坡面泥石流的谷坡介于这个坡度范围。统计结果与实际调查结论基本一致，容易发生小滑塌和坡面泥石流的地形坡度在25°～45°之间，30°～40°之间最易发生，这主要是由于介于这个坡度区间的斜坡面状侵蚀最为强烈，松散堆积物处于临界平衡状态或不稳定状态，稍加外力或在自重作用下，便能向坡下运动而聚集于沟床内。也就是说坡面上处于临界平衡状态的堆积物，在有足够的水源时，便直接形成泥石流物源。区内残坡积物厚度一般较小，当坡度较缓时，没有足够的势能，坡表物质不易被冲刷，难以形成泥石流物源；坡度继续增大，往往是基岩裸露，面状侵蚀减弱，也难以形成泥石流物源。

3.3 泥石流与地层岩性的关系

研究区位于华南地层区，区内分布的前第四纪地层主要以上侏罗统磨石山群和下白垩统永康群为主，局部出露燕山晚期侵入岩和潜火山岩。由表5可以看出，区内泥石流分布与地层岩性具有较大的相关性。以凝灰质碎屑岩为主的岩组（Hs）是研究区泥石流最为发育的工程地质岩组，共分布有65处沟谷泥石流和31处坡面泥石流，占全区泥石流总数的55%；以花岗岩为主的酸性岩岩组（Qg）是全区泥石流分布数量第二的工程地质岩组，共分布有34处沟谷泥石流和16处坡面泥石流，占全区泥石流总数的29%，考虑到该岩组出露面积远小于以凝灰质碎屑岩为主的岩组，其泥石流分布密度是全区最大的。

表5 浙东南山区泥石流与地层岩性关系统计表Table 5 Relation between debris flow and lithology in Southeastern Zhejiang

除以上岩组以外，本区的其他工程地质岩组泥石流不甚发育。如以流纹岩为主的酸性岩岩组（Rr）和以辉绿岩为主的基性岩岩组（Rb），由于分布面积不大，发育的泥石流也较少；而以粉砂岩、泥岩为主的细碎屑岩岩组（Sf）由于其出露的以粉砂岩为代表的沉积岩抗风化能力较弱，在风化过程中剥蚀下来的砂土不断被流水冲刷剥蚀，所形成的山体多为低矮的浑圆状山体，沟谷较为平缓，地貌发育阶段多以老年期沟谷为主，发育的泥石流也较少。

4 时间分布规律

研究区泥石流的发生时间主要由强降雨控制，这就直接导致了本区泥石流发生的不均匀性和集中爆发的特点。

4.1 年际分布不均

如前所述，浙东南山区现有118处沟谷泥石流和57处坡面泥石流，这其中，无具体年份时间信息的沟谷泥石流（或老泥石流）有43处，无具体年份时间的坡面泥石流1处。除此之外，其余131处泥石流（75处沟谷泥石流和56处坡面泥石流）至少具有年份信息。

由表6可以看出，在1990～2010年这20 a间，年际分布不均匀，有7 a无泥石流发生，13个有泥石流发生的年份中，发生5处以上泥石流的年份有5个，其余多以零星爆发泥石流为主。

表6 浙东南山区泥石流年际分布规律统计表Table 6 Annual distribution of debris flows in Southeastern Zhejiang

至今为止，发生泥石流最多的年份是1999年，当年的“9.4”特大暴雨，诱发了区内大量地质灾害。其中泥石流总共48处，占区内泥石流总数的27%；其次为2004年，当年第14号台风“云娜”带来强降雨，诱发泥石流39处，占区内泥石流总数的22%；第三是2005年，当年有多个强台风过境研究区，诱发泥石流20处，占总数的11%。

从以上数据可以看出，本区泥石流从年际分布来看，具有不均匀分布、集中爆发的特点，1999、2004、2005这3 a的泥石流总数就有107处，占区内泥石流总数的61%。

4.2 月际分布与台风周期同步

研究区具有月份信息的泥石流共有120处。从图5可以明显看出，8月和9月是本区泥石流发生最频繁的月份，其中9月份是泥石流最为频发的月份，共发生过泥石流64处，占53.3%；8月份是爆发泥石流第二多的月份，共发生过46处，占38.3%。8月与9月份泥石流合计占91.6%，这与研究区台风影响周期相对应。

图5 浙东南山区泥石流月际分布规律图Fig.5 Monthly distribution of debris flows in Southeastern Zhejiang

4.3 强降雨期集中爆发

纵观研究区近20 a（1990～2010年）来爆发的泥石流，在129处有详细时间信息的泥石流中，有99处（占76.7%）泥石流是在4 d内集中爆发的（表7）。1990年9月4日第17号台风带来的强降雨诱发了以苍南县为主的5处沟谷泥石流，由于当时交通咨询不发达，有相当数量的泥石流未予上报和登记，实际数量应不止5处；1999年9月4日特大暴雨期间以永嘉县为主的县市区发生沟谷泥石流34处和坡面泥石流14处，总共发生泥石流48处，是本区泥石流爆发数量最多的一天；2004年8月13日第14号台风“云娜”诱发以乐清市为主的沟谷泥石流17处和坡面泥石流18处，当天总共发生泥石流35处，是本区泥石流爆发数量第二多的一天；2005年9月1日，13号台风“泰利”诱发以文成县为主的4处沟谷泥石流和7处坡面泥石流，当天爆发泥石流11处。由此可以看出，研究区的泥石流具有明显的集中爆发特点，多在强降雨期形成群发性泥石流。

表7 浙东南山区泥石流集中爆发时间统计表Table 7 Mass－outbreak time of debris flows in Southeastern Zhejiang

研究区泥石流集中爆发的特点甚至可以h为单位。具体而言，泥石流主要集中在雨强最大的时段爆发。例如1999年9月4日，温州市杨府山山体滑坡、泥石流发生于9月4日4～5时之间（短历时降雨强度最大时段）（图6）。又如2004年“云娜”台风期间，泥石流主要发生在2004年8月13日凌晨3～5时，1 h雨强达到峰值为凌晨3时，累计雨量在凌晨5时基本达到最高值。

图61999年9月4日暴雨泥石流发生时间与累计降雨量关系图Fig.6 Relation between occurrence time and accumulative rainfall for the debris flow on September 4，1999

4.4 夜发性

据调查访问，研究区泥石流具有夜发性特征，

1999年9月4日和2004年8月13日爆发泥石流的时间均在凌晨4～5时之间，如温州市杨府山山体滑坡、泥石流发生于1999年9月4日4～5时之间，浙江省乐清市龙西乡仙人坦村和上山村泥石流发生于

2004年8月13日凌晨4～5时之间。夜发性特征导致泥石流灾害难以防范，扩大了灾情。

5 小结

（1）浙东南山区山高坡陡，地层复杂，断裂构造较为发育，加之台汛期往往形成集中强降雨，具备形成泥石流的地质环境背景。

（2）浙东南山区泥石流类型较为单一，主要以自然形成，中、小规模，低频率，雨源型的稀性崩滑型水石流为主。

（3）空间分布规律：地域上，泥石流主要分布在浙南中山区，且由南向北泥石流数量递增；微地貌上，多分布于小流域沟谷的两侧支沟，具有汇水面积小和纵比降大的特点；地层岩性上，以凝灰质碎屑岩为主的岩组（Hs）和以花岗岩为主的酸性岩岩组（Qg）是泥石流最发育的岩组。

（4）时间分布规律：年际分布不均匀，月际分布与台风期同步，在强降雨期集中爆发，且多集中在雨强最大的时段爆发，并具有夜发性。

［1］龚新法.乐清市北部山区泥石流现状特征及成因［J］.浙江国土资源，2004，（10）：36－40.

［2］浙江省第十一地质大队.乐清市北部山区地质灾害应急调查报告［R］.2004.8.

［3］钟敦伦，等.长江上游泥石流综合危险度区划［M］.上海科学技术出版社，2010，9：8－9.

［4］王一鸣，等.浙东南山丘区泥石流爆发的临界雨量分析［J］.中国地质灾害与防治学报，2011，（3）：24－25.

DEBRIS FLOW DISTRIBUTION IN MOUNTAINOUS SOUTHEASTERN ZHEJIANG

Wang Yi－ming1，2，Yin Kun－long2，Gong Xin－fa1，Yuan Min－hao1
（1.The 11－th Geological Brigade of Zhejiang，Wenzhou 325006，China；2.Graduate School，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China）

In combination with field investigation，engineering geological analysis and mathematical statistics are used to study the distribution.The region is featured by natural small－or－medium－sized rain－caused diluted water－rock flows of collapse－slide type and low－frequency.They are distributed mainly in the mountains of Central－southern Zhejiang with a larger number further north，while microcosmically in tributary gullies of ravines featured with small catchments areas and big longitudinal gradients；they are uneven between years with a mass outbreak at typhoon heavy rainfalls；tuffaceous and granite contribute most to their development.

Southeastern Zhejiang；debris flow；classification；distribution

P642.23

:A

1006－4362（2012）02－0011－06

王一鸣（1981－ ），男，工程师，主要从事地质灾害防治方面的工作和研究。

2011－07－04改回日期:2012－04－11