云南省永仁县永兴乡那软村丙令一组水井湾沟泥石流地质特征分析

(1.中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队 云南 昆明 650000；2.云南国土资源职业学院 云南 昆明 650000)

云南省永仁县永兴乡那软村丙令一组水井湾沟泥石流地质特征分析

周涛1邓钟敏2

(1.中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队云南昆明650000；2.云南国土资源职业学院云南昆明650000)

云南省永仁县永兴乡那软村丙令一组水井湾沟在2015年6月21日突发泥石流，造成居民房屋、饮水管道、涵洞、乡村道路及设施受损，并损毁果树及耕地，直接经济损失约60万元。本文结合野外项目，综合调查研究了水井湾沟气候，水文，地形地貌，地层岩性，地质构造及区域地壳稳定性，水文地质特征各种地质环境因素，并总结了泥石流的地质特征。

水井湾沟泥石流;地质特征

一、概况

泥石流是在重力作用下,由砂粒石块和水等组成的固液混合物,是一种发生于山区的复杂的地质灾害现象。[1]我国有广泛的山区分布,且山区有较多的斜坡,极易出现泥石流灾害,泥石流具有较大的破坏力,常对民房、耕地、道路等造成损害,严重情况下甚至会危及居民生命安全.因此,需加大泥石流的治理力度,而有效性的治理措施应该具有针对性,需在明确泥石流特征的基础上进行。[2]

永仁县是云南省楚雄彝族自治州下辖县，是楚雄州彝族最多的山区县，永兴乡地处永仁县北部，北面隔金枝花市相临，那软村丙令一组水井湾沟位于沙江与四川省攀永兴乡以西，水井湾沟属金沙江右岸支流永兴河中下游右岸支沟。

水井湾沟为斜坡区冲沟，主沟长约1.6km，径流面积1.41km2，沟谷呈树枝状发育，切割较浅，流域内最高点位于北东部山顶，海拔1771m，最低点为沟谷与永兴河交汇处，海拔约1284m，最大相对高差485m。

该沟谷在2015年6月21日区内普降大暴雨，暴发泥石流，历时约20分，泥石流造成居民房屋、饮水管道、涵洞、乡村道路及设施受损，并损毁果树及耕地，直接经济损失约60万元，根据勘查，沟谷中上游形成区仍有大量的松散碎屑物堆积。

二、地质环境概述

1.气象

据全县水资源调查评价成果表明，山区降雨多于坝区，海拔每升高100m，降雨量增加25～40mm，区内年蒸发量高达3733mm，相对湿度53%。

本区历年最大日降雨量、最大10min降雨量见表1；多年平均月降雨量见表2。

表1 历年最大日降雨量表(永仁县城气象站)

注：*为泥石流暴发时间

表2 1980—2015年永仁县多年月平均降雨量表(降雨量单位：mm)

2.水文

水井湾沟泥石流位于金沙江次级小支流永兴河右岸(见图1)，仅有季节性洪水。源于北东部山脉，雨季降水汇集于沟谷内，由北东向南西径流，通过村庄后转向西径流，小角度交于永兴河。

3.地形地貌

永仁县地处滇中高原北缘，地势西北高，东南低。永兴乡地处永仁县北部，位于金沙东南岸，山高坡陡，地形切割强烈，为深切割高中山地貌类型。

水井湾沟交汇永兴河部位河床宽阔，属河流侵蚀地貌，两岸断续分布有一级阶地，高于河床2-5m，阶面宽10-40m，坡度3-5°，现为水田及菜地；高程1325-1360m，地该段沟谷纵坡120-140‰，总体上纵坡较缓，沟道弯曲，上次泥石流暴发时，泥石流固体物质在村庄下方转弯处堵塞沟道而淤高，直接冲毁部分临沟房屋建筑。

区内村庄后缘斜坡逐渐变陡，坡脚区域地形坡度15-25°，高程1360-1550m，主要分布崩坡积层中，沟谷切割深3-20m，两岸坡度30-50°，局部陡立，受洪水侵蚀影响，全段均有岸坡失稳现象。

地形向山顶逐渐变陡，坡度达40-50°，区内植被覆盖一般，基岩裸露，崩塌掉块及滚石多见。该区内小型冲沟较发育，沟底及沟岸多见基岩出露，冲沟切割浅。

4.地层岩性

区内出露地层及特征如下：

(1)第四系(Q)

根据调查，水井湾沟中下游堆积区浅表为泥石流堆积层(Q4set)，其下部及永兴河河谷有第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)堆积，沟谷两岸及丙令村后侧的缓坡上分布有大量的崩坡积层，其特征如下：

1、泥石流堆积层

泥石流堆积层(Q4set)：主要分布于水井湾沟0+150m-0+300m段泥石流堆积区，为2015年6月21日泥石流堆积物，成分主要为块石、碎石、角砾及砂土混杂堆积，有少量粘性土细颗粒充填，松散，无分选，磨圆度差，呈棱角状，碎块石成分主要为细粒石英砂岩，一般粒径0.2-0.8m，层厚0.5-1.3m，堆积区顶部达2.0m左右。

2、冲洪积层

冲洪积层(Q4al+pl)：分布于水井湾沟下游段及永兴河河谷内，成分主要为漂石(块石)、卵石(碎石)、砾石及砂土，混杂堆积，松散-稍密，分选较差，由上游而下磨圆度变好，多呈次棱角状。漂卵石成分主要为细粒石英砂岩，偶有砂质泥岩，粒径0.1-1.5m，变化较大，一般在沟谷中上游段粒径较大，下游段粒径多小于0.6m，厚度1-5m。

3、崩坡积层(Q4col+dl)

分布于丙令一组所在地周围缓坡上，主要为块石、碎石，其间有砂土及粘性土充填，松散-中密，块石及碎石呈棱角状，成分为石英砂岩，粒径多为0.2-1.5m，少量可达2-3m，系后侧斜坡岩体崩塌堆积形成，厚度一般2-10m。

(2)侏罗系

侏罗系中统蛇店组(J2s)：区域地层岩性上部为灰黄色、浅灰色细-中粒砂岩、紫红色粉砂岩夹泥岩；下部为浅紫色、暗紫红色细粒石英砂岩、钙质砂岩夹泥岩，区域厚度453.6-1112.4m。工作区以暗紫色、浅灰色细粒石英砂岩为主，夹少量紫红色泥岩，岩体呈中厚层状构造，分布于整个工作区第四系之下，陡坡区及沟谷底部均见基岩出露，产状280-295°∠26-33°，产状较稳定，呈单斜构造。

5.地质构造及区域地壳稳定性

(1)地质构造

1、区域构造

水井湾沟区域上位于川滇南北向构造带与青藏“歹”字型构造体系中部复合部位。大地构造属杨子准地台——川滇台背斜——滇中中台陷区的向斜盆地西翼边缘，区域地质构造中等复杂。

2、新构造运动

工作区属滇中断块隆起区——华坪-楚雄断块差异隆起区内，夹持于程海断裂及元谋-绿汁江断裂两条活动性断裂之间，区内新构造运动的迹象较明显，区域新构造活动表现较强烈。

6.水文地质条件特征

区内地下水类型分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水两种，地下水接受大气降水补给，总体自东北向西南径流。区内地层岩性为砂岩夹泥岩，泥岩相对隔水，控制着地下水的径流运动方向，区内地下水总体贫乏，补给径流途径短，在沟谷中段沟底见地下水溢出，村民修建水池(水井)取水作为生活用水，在沟谷冲洪积层中转入地下径流。

区内岩层走向与沟谷上游方向大致平行，与下游沟谷大角度斜交，裂隙水自东向西运动过程中受到泥岩的阻隔，多沿层面及节理裂隙径流，在沟谷沿岸以泉点或散流的形式排泄到沟谷中，汇入永兴河。

三、 泥石流灾害特征

(一)根据上表1、表2所收集到的数据分析，自1980年至2015年一日最大暴雨量出现的月份92%出现在6～9月份，每年均有1-3次暴雨，水井湾沟历史上仅于2015年6月21日暴发过一次泥石流，该日最大10min降雨量为26.3mm，30min降雨量为50mm，最大1h降雨量为57.1mm，该日降雨量为88.3mm，日降雨量不是历史最大的，但发生了短时特大暴雨，30分钟降雨量为历史极值，属于暴雨诱发性泥石流。

(二)水井湾沟流域地形整体呈“圈椅”状，汇流面积约1.41km2。汇口处高程1284.48m，源头高程约1600m，相对高差约315m，平均比降196‰。

(三)沟谷源头段位于陡坡区，地形坡度30-50°，基岩裸露，沟谷切割浅，谷底狭窄，出露J2s石英砂岩夹泥岩，沟底及岸坡多见基岩出露，节理裂隙发育，浅层岩体破碎；中上游段沟谷切局部陡立，受洪水侵蚀影响，全段均有岸坡失稳现象，是该泥石流的主要物源区。中下游段为村庄所在区域，沟谷切割浅，是泥石流的流通区。村庄以下沟谷向西转弯，纵坡约68‰，大量的冲洪积物堆积，也是上次泥石流的堆积区。沟谷下游与永兴河汇口段纵坡约170‰，沟谷狭窄，水动力条件强，以冲蚀为主，堆积不明显，沟底有基岩出露，上次泥石流也未对该区造成危害。

(四)滑坡堆积物源为点状分布的集中性物源，据本次调查，水井湾沟泥石流沟域内滑坡主要分布于形成区沟道内，共发育5个小型的土质滑坡，合计滑坡总体积2180m3

(五)根据勘查，水井湾沟流域内有大量松散固体物堆积，泥石流易发程度属易发。历史上仅暴发过一次泥石流，属低频泥石流。根据勘查，水井湾沟流域内有大量松散固体物堆积，泥石流易发程度属易发。

(六)流域内泥石流堆积物总体上土石比低，并表现为由上游向下游细颗粒逐渐增多的趋势。说明泥石流启动的固体物质以碎块石为主，水动力条件较强，堆积物由下游向上流颗粒逐渐变大，以块石为主，粒径多为0.2-1.0m，细颗粒少见。

(七)根据泥石流形成机制，控制因素包括沟谷地形、松散物源分布、暴雨等。流域内脆弱的生态环境短期内不能改变，如遇持续强降雨或大暴雨，将会暴发泥石流灾害。

[1]王纯祥等.泥石流的二维数学模型[J].《岩土力学》;2007第6期.

[2]牟长俊.山区泥石流特征及治理方法研究[J].建筑工程技术与设计;2017第7卷.

周涛(1985-)，男，工程师，中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队，主要从事地质灾害防治，矿产地质开发工作。