天水地区泥石流灾害基本特征

孙文礼

摘 要： 天水地区泥石流灾害可以分为泥流、泥石流和水石流三种。泥石流灾害暴发的频率与境内降雨的年时空分布规律基本一致，但其在空间上分布极不均匀。基于SRTM90数据，并结合天水地区泥石流灾害点实地调查统计分析，可以得出该区泥石流主要发育在1600～2200m高程以内的坡度在30°以上的风化强烈与松散堆积集中的山体斜坡带。

关键词： 天水地区； 泥石流灾害； SRTM90； 基本特征

Abstract： Debris flow disasters in Tianshui Area can be divided into mudflow， debris flow and water-rock debris flow. The frequency of the debris flow disasters outbreak is consistent with the rainfall in time and space. However， it is random in Tianshui area. Based on SRTM data and geological survey， it is revealed that debris disasters in Tianshui area outbreak mainly in mountain slope belt with 1600-2200 elevation gradient and 30 slope.

Keywords： Tianshui area ；debris disasters； SRTM90； basic characteristics

天水市地处甘肃省东南部，东邻陕西省宝鸡市，南接陇南市，西、北分别与定西市和平凉市接壤，东西长197km，南北宽122km，总面积14325km2。天水地区是泥石流灾害易发地区[1]，且近年来泥石流灾害有增加的趋势[2-4]。由于该地区地质环境复杂，降雨集中等因素，所以泥石流对区域经济发展和人民生命财产安全造成了重大隐患，如罗峪沟地区自新中国成立以来遭遇了8次重大泥石流灾害，其中1999年灾害造成直接经济损失334万。所以，基于SRTM遥感数据，结合泥石流实地调查结果，研究该区泥石流灾害发育的基本特征，对该区域泥石流防治具有重要的意义。

1. 泥石流类型

泥石流是一种暴发在山区沟谷中饱含大量泥沙块石的特殊洪流，它是在山地夷平过程中由剧烈侵蚀作用引发的一种泥沙快速运动现象，是水土流失和山地环境恶化发展到极其严重阶段的重要标志。区域内泥石流的类型具体见表1。区内泥石流按物质成分可分为泥流、泥石流和水石流三种。

表1 天水地区泥石流分类

[分类

依据＼&类型＼&分类指标及特征＼&数量＼&百分比（%）＼&物质

组成＼&泥流＼&由细粒径土组成，偶夹砂砾，粘度大，颗粒均勻。＼&88＼&16.4＼&泥石流＼&由土、砂、石等混杂组成，颗粒差异性大。＼&86＼&78.2＼&水石流＼&由砂、石组成，粒径大，堆积物分选强。＼&6＼&5.5＼&]

2. 泥石流活动基本特征

2.1 时间上周期性

通过对天水市各区县已经发生的泥石流灾害形成时间的统计发现，天水地区泥石流年总数量存在明显的3年周期[5]。在泥石流年内，泥石流灾害暴发的频率与境内降雨的年时空分布规律基本一致，主要集中于每年的7～9月，其它时间相对较少。这反映出本区内的泥石流活动与夏季汛期降水有密切的相关性。

2.2 空间分布特征

调查结果显示，天水地区泥石流在空间分布上极不均匀，其中张家川县最多，其次为武山县、麦积区，最少的是甘谷县（表2）。但是，张家川泥石流发育强度在天水地区只是中等，该区域泥石流发育强度最大的区域是秦州区南部以及沿渭河一线的甘谷、武山、麦积区[6]。

表2 天水地区泥石流灾害发育分布情况

[地区名称＼&秦州区＼&麦积区＼&甘谷县＼&武山县＼&清水县＼&张家川县＼&秦安县＼&泥石流灾害数＼&37＼&85＼&2＼&86＼&16＼&96＼&4＼&]

2.3 泥石流与水系、降水关系

水系是诱发因子中对地质灾害影响较大的一个因素，在研究区内渭河、藉河、牛头河、葫芦河、西汉水、燕子河谷两侧都有泥石流发育。暴雨分配格局在一定程度上影响着泥石流的分布，同时也影响着泥石流的临界值的大小。研究表明，天水地区泥石流发生临界雨量15～20mm/10min。

2.4 泥石流与海拔高度关系

海拔高程对地质灾害的控制作用主要表现在，一方面，海拔高程影响了地下水的分布。另一方面，海拔高程对人类活动范围起控制作用。利用SRTM数据提取高程信息并结合泥石流灾害实地调查，如图1所示，天水地区泥石流发育主要发育在1600～2200m的高程区域内。

2.4 泥石流与坡度关系

坡度不仅影响斜坡内的应力分布，同时对斜坡上松散物质的堆积厚度起着决定性的控制作用坡度较小地区，不易发生泥石流灾害，随着坡度的增大，包括重力在内的剪切力增大，为松散堆积物提供了较大的势能，进而坡体稳定性降低，相应地泥石流发生的概率也会增大。因此，坡度也是地质灾害危险性评价考虑的因素之一。天水地区斜坡发育，坡向主要是南北向，泥石流多发育在斜坡坡度30°以上区域（图2）。

2.5 泥石流与滑坡关系

该区滑坡类型主要有黄土滑坡、黄土—泥岩接触面滑坡、黄土—泥岩滑坡3类[2]。在研究区域内，通过历史资料统计来看，区内的泥流、泥石流分布区基本上都是滑坡集中发育的地段[7-9]。滑坡、崩塌及泻流等重力堆积物是泥石流形成的主要固体物质来源，代表性的如罗玉沟、吕二沟、年集沟、灰河沟、武家沟等泥石流沟，沟岸两侧均发育大型和巨型滑坡。

3. 结论

基于SRTM90数据，并结合天水地区泥石流灾害点实地调查统计分析，可以得出天水地区泥石流灾害具有以下特征：1）根据组织组成特征，该区泥石流灾害可以分为泥流、泥石流和水石流三种，以泥石流为主（78.2%）；2）该区泥石流年具有明显的3年周期，且每年主要发生在7～9月；3）张家川县是泥石流灾害发育最多的地区；4）主要发育在1600～2200m且坡度在30°以上的地区；5）滑坡堆积体是该区泥石流灾害发育的重要物源。

参考文献：

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[7] 同霄， 彭建兵， 朱兴华，等. 天水市红花咀沟滑坡泥石流分析防治[J]. 水土保持研究， 2016， 23（3）：343-347.

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