青龙县吕家沟泥石流基本特征分析

2016-08-22 09:59郭东升
地球 2016年3期
关键词:堆积物沟谷冲刷

■ 郭东升

(河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队河北秦皇岛066000)

青龙县吕家沟泥石流基本特征分析

■郭东升

(河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队河北秦皇岛066000)

青龙县为地质灾害易发多发县,地质灾害种类包括崩塌、滑坡、泥石流,部分地质灾害隐患点险情紧迫、危害大、危险程度高,不仅严重威胁着当地居民生命财产安全,更严重影响到小康社会建设工作的总体安排部署和要求。该泥石流位于青龙县朱杖子乡吕家沟村,西南距青龙县城约8km,有乡村级公路相连接,交通较为便利。

地质地质灾害

1 泥石流灾害史及灾情、危害性分析

1.1泥石流灾害史及灾情

根据现场调查访问结合2003-2011年地质灾害调查资料,吕家沟发生过3次泥石流,主要以发生洪水为主,仅有少量泥砂冲出,淹埋了少量农田,未造成严重的经济和财产损失,也没有造成人员伤亡。

1.2泥石流堵溃下游河道的可能性分析

该区地处中低山区,汛期经常产生局地短时强降雨,易产生洪流,在狭窄陡深的沟谷中产生强大的动能,为泥石流的产生提供了水动力条件。

该沟泥石流流域的固体物源、水源条件和地形条件,均有利于泥石流的再次发生和活动。但泥石流发生与否及其规模大小,主要取决于降雨量和降雨强度,其次为人类工程活动的强度及强地震等。

同时,该沟地处区域地质构造复杂,断裂发育,岩体破碎较严重,区域内昼夜温差大,基岩风化带较厚,河流侵蚀强烈。

2 泥石流各段冲淤特征

2.1形成区冲淤特征

泥石流形成区位于主沟和各支沟中上游沟谷两侧的山坡区域,其分布零散,地形陡峻,斜坡坡度多为40~50°,山坡局部接近70°,山坡坡度较大,由于其地形较陡,汇水流速较快,冲淤特征以冲刷、侵蚀为主,但现场调查表明,这些地段并未表现出显著的冲刷迹象,主要原因有两个方面,一是这些沟段主要位于沟谷上游地区,虽纵比降较大,但汇水面积较小,因此,尚不形成强烈冲刷所需的水动力条件,二是这些沟段普遍松散层较薄,有的为基岩裸露,且上游沟道物源地带普遍植被发育良好,沟床抗冲刷能力较强,综合上述因素,该区沟床大多表现为冲淤平衡的特点。

2.2流通区冲淤特征

泥石流流通区的冲淤特征表现为有冲有淤,其冲淤特征与不同沟段坡降及沟谷方向、沟床宽度的变化等有关。调查表明,泥石流流通区一般冲淤变幅在0.5~2m左右。

2.3堆积区冲淤特征

堆积区的冲淤特征表现为以淤积为主,局部冲刷。泥石流冲出山口后,因地形突然变得开阔和沟谷纵坡变缓,泥石流物质便停积下来形成泥石流堆积扇,同时,在沿沟段局部地段也有一定的冲刷痕迹。

3 泥石流堆积物特征

3.1泥石流堆积物颗粒特征

本次勘查对泥石流沟道堆积物进行了颗粒级配试验,试验方法是将堆积物表层0~50cm的土样采集进行现场筛分试验,得出颗粒大小为 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<20mm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1。

表1 颗粒分析结果统计表

由表可见,说明吕家沟流域总体上在强降雨条件下,水动力条件强大,正是由于强大水动力条件下,细小颗粒(特别是沟道浅部的)大部分被洪水带走,而将粗颗粒物质留于沟道内所致。

3.2泥石流堆积物叠置关系及成因分析

通过勘查,历史发生的泥石流堆积物在地势平缓的堆积区呈扇形堆积,叠置与该沟老冲洪积扇以上,堆积厚度1~3m,其后随着多年雨水的冲刷搬运,新的冲洪积物被不断带出沟道,层层堆积覆盖其上,厚度0.5~1.5m。综上所述,堆积物新老叠置明显,具有覆盖外延的趋势。由于每隔1-2年村里就清理沟道,村内沟底堆积关系不明显。

4 泥石流的成因机制和引发因素

4.1泥石流成因机制和引发因素

该泥石流沟流域内相对高差大,地形陡峻,沟谷纵坡大,多弯道,为泥石流的形成提供了有利的地形地貌条件。通过现场调查分析,该沟谷原为间歇性泥石流沟,吕家沟泥石流处于中频泥石流沟。

由于沟谷山坡上坡面不良地质体较多,沟床淤积严重,为泥石流提供了充分的物源条件,加之地区降雨集中,如遇局地暴雨,雨量集中,将成为产生泥石流的水动力条件。

4.2泥石流类型

通过现场调查分析,进行分类,详细如下:

(1)按泥石流集水区地貌特征划分,该泥石流主要属于沟谷型泥石流;

根据实地调查,泥石流主、支沟发育于山体深切沟谷地带,物质来源为主沟两侧山坡及沟床松散堆积物,泥石流的流通、堆积区区分不太明显,形成区特征明显。

(2)按照泥石流固体物质补给方式分类,该泥石流属于崩滑及沟床侵蚀型泥石流。

泥石流在形成过程中,固体物质主要由崩滑堆积物提供,在运动及发展过程中,固体物质主要由沟床堆积物冲刷再搬运提供;

(3)按泥石流激发、触发及诱发因素分类,该泥石流属于暴雨型泥石流;该流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;

(4)按照泥石流动力特征分类,吕家沟村泥石流属于水力类泥石流。

吕家沟村泥石流属暴雨沟谷型稀性泥石流。

P62[文献码]B

1000-405X(2016)-3-440-2

猜你喜欢
堆积物沟谷冲刷
福岛第一核电厂1号机组安全壳内堆积物结构复杂
东河煤矿沟谷地貌下动载防治
盐岩储库腔底堆积物空隙体积试验与计算
透射槽波探测技术对煤层冲刷带的研究与应用
贵州龙里猴子沟沟谷植被及植物多样性初探
水库坝区冲刷漏斗的形成机理
沟谷空间特征与斜坡灾害发育关联性分析
基于CFD的液固两相流冲刷腐蚀预测研究
柴油机废气再循环冷却器内部堆积物的评价——堆积层的特性分析
堤防工程冲刷深度的计算探讨