四川绵竹市飞机坡沟泥石流灾害特征

■曾贤薇 陈红梅 屈春燕 阮文斌

（四川省煤田地质局一四一队 四川德阳 618000）

四川绵竹市飞机坡沟泥石流灾害特征

■曾贤薇 陈红梅 屈春燕 阮文斌

（四川省煤田地质局一四一队 四川德阳 618000）

汶川地震后，地震重灾区的沟谷内崩塌、滑坡等不良地质现象十分发育，导致泥石流灾害频发，直接影响到灾后重建和灾区人民的生命财产安全。本文重点分析了飞机坡沟泥石流的形成条件和灾害特征，预估了该泥石流的发展趋势，并对下一步的防治工程提出以拦挡为主的措施建议。

地震灾区泥石流形成条件

0 引言

“5.12”地震后，地震重灾区的沟谷内崩塌、滑坡等不良地质现象十分发育，导致泥石流灾害频发，绵竹市天池乡楠木沟村飞机坡沟在震后的雨季多次发生泥石流灾害，其中尤以2010年“8.13”规模和造成的灾情最大，泥石流堵断楠木沟，形成堰塞湖，所幸未造成人员伤亡。

目前，沟内松散固体物源仍丰富，根据对近年泥石流发生时降雨量的调查，飞机坡沟泥石流激发雨强较震前山区泥石流激发雨强经验值有所降低，而飞机坡沟所在天池乡属九顶山多雨区，是暴雨常出现的地区之一，一旦达到泥石流激发雨强时，泥石流灾害仍然会继续发生，泥石流易发程度为易发，且泥石流规模与降雨量多成正比关系。

本文旨在研究飞机坡沟泥石流的基本特征和形成条件，并提出相应的治理对策建议，为地震重灾区诸多类似的泥石流研究做出贡献。

1 泥石流形成条件

1.1 地形地貌及沟道条件

飞机坡沟沟域形态为矩形，沟域形态分布较为对称。沟域纵向长度2.5km，平均宽度1.8km，沟域面积4.57km2。沟域最高点位于流域北侧，高程1700m，沟口与楠木沟交汇处高程为900m，相对高差800m。飞机坡沟主沟沟源高程1440m，主沟相对高差540m，主沟长度2.2km，沟谷平均纵坡降245‰。

沟域内山高坡陡，平均坡度在35°以上，沟谷纵坡较大，特别是主沟上游段及各支沟纵坡多在300‰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。

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。

飞机坡沟泥石流没有典型的流通区，沟域主要为形成区和堆积区组成，堆积区主要分布于沟口扇形地区，其余地段为形成区。形成区主沟及各支沟两岸斜坡变形及崩滑现象均比较发育，主沟和支沟沟岸及沟源常有崩滑现象发育，沟道堆积物源也非常丰富，属泥石流的物源区。

1.2 物源条件

飞机坡沟泥石流松散固体物源较丰富，且物源分布较为分散，主要分布于飞机坡沟中游和上游及上厂沟、中厂沟两支沟上游。本次勘查共调查物源点20个，物源类型主要包括崩塌堆积物源、滑坡堆积物源、沟道堆积物源和坡面侵蚀物源等四类。

据调查统计计算的结果，沟域内共计有松散固体物源量60.81× 104m3，可能参与泥石流活动的动储量为13.31×104m3。

其中大部分崩塌、滑坡堆积物源主要为5.12地震后新增物源量，也有一部分崩塌、滑坡堆积物源在2013年“7.9”特大洪灾中新近形成，而沟道堆积物源主要为2010年“8.13”泥石流发生后形成，这些均属于新增储量，可见，沟域内新增物源量，特别是动储量所占比例大，泥石流危险性也相应大大提高。

1.3 水源条件

飞机坡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，沟域内地下水不丰富，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。

如第1章所述，该区地处亚热带湿润气候区，处于绵远河流域的暴雨集中区，多年平均降雨1086.4mm，最大降雨量1421.4mm，根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》所附暴雨量等值线图，根据变异系数，查皮尔逊Ⅲ型曲线得到不同频率下模比系数并求得不同频率下的雨强值。

根据《泥石流防治工程勘查规范》表B.1，四川可能发生泥石流的H24（D）、H1（D）、H1/6（D）的界限值分别为60mm、20mm、10mm。而勘查区在 P=10%的条件下，1/6h、1h、24h雨强可分别达到19.76mm、81.76mm、185.9mm、283.5mm，完全具备引发泥石流灾害的降雨条件。根据计算流域暴雨汇流时间在1.0小时左右，主要汇水区地形呈盆地状，有利于降水的集中汇集和径流，加之由于地震后，飞机坡沟沟道内松散物源量极为丰富，其激发雨量还可能更低。

2 泥石流灾害史及灾情、危害性分析

2.1 泥石流灾害史及灾情

“5.12”地震前，飞机坡沟从未发生泥石流，“5.12”地震后，飞机坡沟分别在10年、11年、13年主支沟先后3次发生较大规模泥石流，泥石流均为暴雨洪水诱发，主沟泥石流性质为粘性泥石流，规模为小～中型。飞机坡沟泥石流多次堵断主沟楠木沟，形成堰塞湖，所幸未造成人员伤亡。

2010年的8月13日，是飞机坡沟首次发生泥石流灾害，当日飞机坡沟流域普降暴雨，雨强大且持续时间长，引发飞机坡沟大规模泥石流灾害，沟域内上厂沟和中厂沟等多条支沟同时爆发泥石流灾害，大量的洪水夹泥石从沟道中倾泻而出，堵断了主河楠木沟，同时主沟楠木沟也发生了泥石流灾害，由于飞机坡沟口的堵塞，楠木沟泥石流因排泄不畅而涌上左岸，淹没了楠木沟村口的道路，所幸未危害到村内的房屋。

2011年7月4日，飞机坡沟又再次爆发了泥石流灾害，但是规模较前次较小。2013年7月9日，四川遭遇百年一遇的暴雨，多地出现严重过的洪涝灾害，冲毁大量的道路和桥梁，而飞机坡沟的泥石流灾害规模更胜2010年的”8.13”，但是由于地震后沟域内的植被恢复，部分滑坡和崩塌等地质灾害体趋于稳定，此次泥石流灾害转化成稀性甚至是高夹沙洪水，沟道未见泥石流堆积物的淤高，沟口的大量泥石流堆积物被冲入主河楠木沟。

幸运的是，上述三次泥石流灾害均未造成人员伤亡。

2.2 泥石流堵溃楠木沟的可能性分析

飞机坡沟泥石流堵塞楠木沟的可能性主要取决于飞机坡沟与楠木沟交汇处的走向关系、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。

楠木沟沟谷深切，沟床宽度一般在50-80m左右，河床平均坡降108‰，由于缺乏水文监测资料，仅实测2013年7月（丰水期）流量15m3/s左右，据访问最高可达100-200m3/s，汛期主要为降水不给，枯季为融雪和地下水补给，流量受降水量影响较大。楠木沟在飞机坡沟口一带为宽谷段，河水流速相对较缓，河流以堆积为主，侵蚀作用较弱，总体携沙能力较弱。

受5.12地震的影响，楠木沟及其支沟两岸发生严重的崩塌滑坡。这些滑坡崩塌的堆积物为楠木沟提供了大量的松散物质，这些松散物质远大于楠木沟的携砂能力，致使楠木沟全沟段泥石流淤积严重。

而飞机坡沟沟域面积较大，且地形陡峻，有利于地表大气降水的汇聚；而飞机坡沟主沟泥石流物源以沟道堆积物源为主，较为丰富。根据泥石流流量的计算，在五十年一遇的暴雨状况下，飞机坡沟沟口泥石流流量达430.86m3/s，而主河楠木沟根据其流域面积估计，最大泥石流流量约1100 m3/s，仅为飞机坡沟沟口泥石流最大流量的2.5倍，且汇合口飞机坡沟流向与主河呈迎向相交，成为飞机坡沟泥石流排不利因素。

综上所述，飞机坡沟泥石流堵断主河楠木沟的可能性较大。据了解，在近期发生的泥石流灾害中，出现了泥石流堵断主河的现象，与上述分析的实际情况也基本相符。

3 防治工程方案建议

根据现场踏勘对泥石流体的基本认识，飞机坡沟泥石流诱发因素为季节性暴雨作用下的短时洪流所激发形成，主要物源（崩塌物质）呈带状分布，其泥石流运动具有历时较短、单次流量较大的特点，综上述，在实施泥石流防治时，宜采用以拦为主，拦排结合的治理思路。

通过调查，飞机坡泥石流物源（流通）区流路较长，沟道狭窄，沿沟两侧亦分布有多处崩塌体和沟床堆积物，崩塌体主要以碎块石为主，沟床堆积物结构松散，以粉土夹碎石为主，为减小形成较大规模泥石流的可能，根据物源的分布情况和工程地质条件，沟口房屋密集不满足修建停淤场的条件，而主河楠木沟携砂能力远远不足，不具备修建排导工程条件，故初步设计在主沟下游选取合适位置布设拦砂坝进行拦挡。

[1]蒋忠信震后泥石流治理工程设计概要 [M]成都：西南交通大学出版社，2014：44-45.

[2]张卓元等工程地质分析原理 [M]北京：地质出版社，1994：304-317.

[3]康志成等中国泥石流研究 [M]北京：科学出版社，2004：111-114.

[4]中国科学院成都山地灾害与环境研究所 泥石流研究与防治 [M]成都：四川科学技术出版社，1989.

P694[文献码]B

1000-405X（2015）-10-332-2